修枝電動剪刀相比傳統(tǒng)剪刀具有修剪速度快、剪切力強(qiáng)、切口平整、省力等優(yōu)點,主要應(yīng)用于市政綠化、林業(yè)、公園花園、果園、農(nóng)場及家庭植物枝干修剪工作。
修枝電動剪刀控制方案主要完成電動剪刀的電機(jī)控制、扳機(jī)檢測、電源管理等工作??刂品桨钢饕袩o感直流無刷電機(jī)、手柄控制板、控制主板和電池及其電源管理板組成。瑞納捷推出了RJM8L151系列MCU為主控的電動剪刀方案。本文將介紹 RJM8L151系列MCU在電動剪刀系統(tǒng)中的應(yīng)用,并著重闡述該系統(tǒng)的參考設(shè)計。該方案可應(yīng)用于現(xiàn)有的絲桿電動剪刀、高桿電動剪刀和擺齒電動剪刀。
一.RJM8L151簡介
RJM8L151芯片是瑞納捷半導(dǎo)體推出的一顆高速度、高性能的 8051兼容低功耗單片機(jī)。芯片內(nèi)置 256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器,8K字SRAM,64K字節(jié) FLASH,具備快速中斷響應(yīng),高效低功耗設(shè)計,多種休眠模式。片內(nèi)集成多種安全密碼模塊,包括 SM4 / DES / TDES/AES安全算法,支持真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器, 集成 CRC8校驗?zāi)K。芯片提供了多種外圍接口:SPI、UART、ISO7816、I2C、GPIO。RJM8L151芯片內(nèi)部功能框圖如下:
二.RJM8L151修枝電剪刀方案技術(shù)指標(biāo)
1.剪切速度:60~80次/分鐘
2.電機(jī)輸出功率:300W
3.靜態(tài)功耗:<5uA(斷開啟動開關(guān)10S后系統(tǒng)進(jìn)入低功耗)
4.過流保護(hù):25A電流下連續(xù)工作>3分鐘,自動保護(hù)
5.電源輸入:DC12V/24V
6.過放保護(hù):DC9V/18V
7.堵轉(zhuǎn)保護(hù)時間:1.5S-2S
8.控制方式:無感方波控制
9.匹配電機(jī):BLDC直流無刷電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)速最高28000轉(zhuǎn),2對極
10.工作溫度:-20~70℃
三.RJM8L151修枝電剪刀方案參考電路圖
電源供電電路電機(jī)驅(qū)動控制部分電路RJM8L151主控電路四.RJM8L151修枝電剪刀方案特點
該電動剪刀控制方案的優(yōu)勢體現(xiàn)在效率高、耐用性好、故障率低、作業(yè)性能穩(wěn)定而且安全防護(hù)功能強(qiáng),重負(fù)載時可長期穩(wěn)定工作。電動剪刀控制器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),整機(jī)配套結(jié)構(gòu)簡單,刀片切割能力和壽命較高,故障少,調(diào)整保養(yǎng)也方便。電動剪刀控制器方案特別在人身/機(jī)件安全防護(hù)上做了雙重保護(hù),刀片處于卡死狀態(tài)時,電路自檢程序會啟動馬達(dá)監(jiān)控,保護(hù)電機(jī)不會燒掉。
電動剪刀控制方案采用無感無刷電機(jī)進(jìn)行剪刀驅(qū)動,可完全替代現(xiàn)有的有刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)方案,同時相比傳統(tǒng)的控制方案具有不產(chǎn)生火花,體積小、重量輕、出力大;轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異,中、低速轉(zhuǎn)矩性能好,啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小;效率高,可靠性高,適應(yīng)性強(qiáng),維修與保養(yǎng)簡單。該方案可應(yīng)用于現(xiàn)有的絲桿電動剪刀、高桿電動剪刀和擺齒電動剪刀。
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微控制器
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