qaya 发表于 2018-12-15 20:05:03

求帮忙设计一个电机驱动及电流检测电路,有酬谢

本帖最后由 qaya 于 2018-12-15 20:49 编辑


征求帮忙开发一款电路。大体上就是一个N50电机,3.7V,正常运转的时候电流不超过0.5A,堵转的时候大概2A,此时停止电机。带一个按键,按一下就触发使得电机运转,再按一下就停止,或者遇到堵转自动停止。此外还有一个3色LED,不同的颜色对应,运转、充电、堵转等状态。电路用一块锂电池包供电,1500mah。通过microUSB接口给锂电池包充电。电路板尺寸大概是半径20mm的半圆形。您仅需要帮忙在1个星期内设计好原理图,PCB我来布。具体报价可以商量。第一次在论坛发委托开发的帖子,不知道是否违反版规,如有违反,马上删除。

szpspike 发表于 2018-12-15 23:01:26

貌似用一颗单片机更简单

dukelec 发表于 2018-12-16 02:46:52

我上個月做了一個非常之接近的 case,是紅酒醒酒器,逐漸加速啟動,持續運轉 5 分鐘,過流保護,堵轉暫停 3 秒再重試啟動,用的 stm8s103,電池供電,休眠 30uA 左右。
有意請 PM 我。

wx85105157 发表于 2018-12-16 03:46:00


这一颗芯片很适合你,才0.3元2k的flash,有c编译器,比较器。看你的需求有个灯是充电指示那么这里就可以去掉一个了。支持在线仿真。

mkliop 发表于 2018-12-16 07:15:22

刮胡刀?电动牙刷?

qaya 发表于 2018-12-16 09:07:07

dukelec 发表于 2018-12-16 02:46
我上個月做了一個非常之接近的 case,是紅酒醒酒器,逐漸加速啟動,持續運轉 5 分鐘,過流保護,堵轉暫停 3 ...

不是您的好友,无法PM您。也没有权限添加好友。是否可以邮件联系? hgymail@foxmail.com

qaya 发表于 2018-12-16 09:08:06

wx85105157 发表于 2018-12-16 03:46
这一颗芯片很适合你,才0.3元2k的flash,有c编译器,比较器。看你的需求有个灯是充电指示那么这里就可以去 ...

非常感谢您的介绍

qaya 发表于 2018-12-16 09:08:28

mkliop 发表于 2018-12-16 07:15
刮胡刀?电动牙刷?

受人委托,不便透露用途。

dukelec 发表于 2018-12-16 13:25:46

wx85105157 发表于 2018-12-16 03:46
这一颗芯片很适合你,才0.3元2k的flash,有c编译器,比较器。看你的需求有个灯是充电指示那么这里就可以去 ...

4 脚接的是什么?

你这个图有一个小 bug, 就是 D3 D2 始终会亮一个,消耗电流。
(3.7v 的电池最高电压在 4.2v, 已经够点亮两个灯了。)

顺便问一下,我这边朋友需要找一款带 AD,温度范围 -40~125 度的便宜的,少管脚的片子,有没有推荐型号?

wx85105157 发表于 2018-12-16 13:33:25

dukelec 发表于 2018-12-16 13:25
4 脚接的是什么?

你这个图有一个小 bug, 就是 D3 D2 始终会亮一个,消耗电流。


io高阻态,用导通压降比较高的led,比如蓝色和白色。
4脚和5脚是仿真调试的接口。

带ad的是ms83f系列。

Zwiic 发表于 2018-12-16 13:49:21

wx85105157 发表于 2018-12-16 03:46
这一颗芯片很适合你,才0.3元2k的flash,有c编译器,比较器。看你的需求有个灯是充电指示那么这里就可以去 ...

这个芯片不错,不知道低功耗怎么样

cne53102 发表于 2018-12-16 14:34:33

本帖最后由 cne53102 于 2018-12-16 15:11 编辑

电动螺丝刀吧,4楼图不能用,电池设备不考虑关机状态吗,而且这活8脚的MCU干不了,没考虑充电关机和低电量,8050也走不了2A电流。
楼主这个看起来简单,实际上电池保护板估计都得做进去,20mm板子,估计电池就是18650了,肯定不自带保护板,自带保护板的也不能用因为电流不够,电机堵转电流就在过流保护临界线上。
楼主这个要求有个略尴尬的地方,就是需要7个IO导致不能用8脚的MCU,因为得考虑充电和低电量之类的事情。
如果用更多脚芯片的,楼主需要考虑NE76E003的QFN20版本(不是QFN的估计板子空间不够)
合泰和义隆之类应该也有合适的选择。
而现在这个需求用NE76E003很浪费(或其他型号也是,因为8脚再往上通常是14、16和20脚,你空间也不允许用这种),
因为楼主连反转功能都没有,用NE76E003完全可以实现可调限流(转矩)或转速的无刷电机的电批了。

个人建议,把LED缩减为一个,这样就可以用任意带AD的8脚单片机来做了,并不影响指示状态,电动牙刷就有这种的,使用体验也很好。
    运转:常亮,如果是充电中则从慢闪变为常亮。按一下启动,再按停止。如果用户长按了,则松手就停止。
    充电中:慢闪。
    充满:常亮,拔掉USB熄灭。(如果充满就熄灭,则可以不占用复位脚,对电路方面更好一些)
    堵转:快闪3下熄灭,电机停下,再按再次启动,如果用户一直按着按键,电机停并就持续闪。
    低电量:快闪3下熄灭,电机禁转。

下图是单灯的,带锂电保护板,图里MCU可替换其他牌子,比如4楼的那个,他那个是相当便宜了,如果它带AD的话。
图里过流保护3A,电机堵转电流0-2.5A(3A)可设,500mA充电,带低电量检测,单LED指示,操作就是上面这样。
如果要双灯,正反转,无刷电机,可调转速和转矩(限流),很可能需要加大电路板尺寸,而且不能用8脚IC了。
此图是草图,有细节未改,勿直接使用,先确认要不要用单灯LED指示。
对于这个单按键单向转的,我就一个要求(希望),就是如果楼主是做电动螺丝刀,麻烦你们务必把质量做好点,别整的像一次性的似的,也别弄成一个铝合金管的diy货,那是真没啥意思。。

cne53102 发表于 2018-12-16 15:14:42

才发现,4楼和楼主的头像是一个物种啊{:lol:}

dukelec 发表于 2018-12-16 15:50:42

wx85105157 发表于 2018-12-16 13:33
io高阻态,用导通压降比较高的led,比如蓝色和白色。
4脚和5脚是仿真调试的接口。



试了两个 0603 贴片的蓝灯,4.2V 差不多在临界点,只能 白+蓝 貌似有点尴尬,4 脚空着复用拿来点灯不好吗?

温度范围不满足。。。

wx85105157 发表于 2018-12-16 17:37:19

dukelec 发表于 2018-12-16 15:50
试了两个 0603 贴片的蓝灯,4.2V 差不多在临界点,只能 白+蓝 貌似有点尴尬,4 脚空着复用拿来点灯不好吗 ...

比较尴尬的是这个芯片的比较器设置为内部基准的时候,另一个比较器也只能做比较器输入。。。。所以一端比较器接过流检测后,另一个脚也只能做输入。哦哦可以把按键安排在这个引脚上,就有多的引脚控制LED了。

qaya 发表于 2018-12-17 09:58:40

本帖最后由 qaya 于 2018-12-17 10:00 编辑

cne53102 发表于 2018-12-16 14:34
电动螺丝刀吧,4楼图不能用,电池设备不考虑关机状态吗,而且这活8脚的MCU干不了,没考虑充电关机和低电量 ...

非常感谢您的图。我能做的是把电路的品质控制好,这也是我请求援助的原因。
另外想请教一下您的图中两个MOS管并联是为什么?可否用更大电流的型号?

wx85105157 发表于 2018-12-17 12:50:06

qaya 发表于 2018-12-17 09:58
非常感谢您的图。我能做的是把电路的品质控制好,这也是我请求援助的原因。
另外想请教一下您的图中两个M ...

因为8205这个mos管就是双mos管封装的。这样用功率正好和保护板匹配。保护板也是用的8205

hzpyl 发表于 2018-12-17 13:22:59

cne53102 发表于 2018-12-16 14:34
电动螺丝刀吧,4楼图不能用,电池设备不考虑关机状态吗,而且这活8脚的MCU干不了,没考虑充电关机和低电量 ...

实在人!      

cne53102 发表于 2018-12-17 13:24:40

qaya 发表于 2018-12-17 09:58
非常感谢您的图。我能做的是把电路的品质控制好,这也是我请求援助的原因。
另外想请教一下您的图中两个M ...

两个mos并联的原因:
1.这个8205是锂电池保护板常用的mos,用量超大,便宜可靠,但它内部是2个mos且D极内部是连在一起的。
2.8205可以满足你2A电机的需求,但不能用太劣质的8205,否则因热限制,电流上限可能下降到1.8A,不过由于一旦出现大电流电路就停下了,所以也不会有问题,经济可用,体积也满足需要。
3.由于包含了锂电池保护板电路,用了一个8205,控制电机的我也就选了相同的型号,这样采购零件的时候可以少买一种,贴片的时候也少一盘料,采购和生产都方便快捷一些。

可以更换更大电流的型号,但需要注意,锂电池低电量时可能低至2.7V,所以所使用的mos必须明确指出了2.5V情况下时的导通电阻,且此时的导通电阻可以满足需要。

一个更大电流的选择是AO8810,这个是7A的mos,实际应该可以用到5A,并且引脚封装是兼容的,PCB不需要修改。

mubei 发表于 2018-12-17 13:32:48

cne53102 发表于 2018-12-16 14:34
电动螺丝刀吧,4楼图不能用,电池设备不考虑关机状态吗,而且这活8脚的MCU干不了,没考虑充电关机和低电量 ...

你这是哪里的图?感觉像是老外的风格,Eagle画的?

cne53102 发表于 2018-12-17 13:49:26

本帖最后由 cne53102 于 2018-12-17 13:52 编辑

mubei 发表于 2018-12-17 13:32
你这是哪里的图?感觉像是老外的风格,Eagle画的?

看楼主帖子临时画的,对就是eagle,但是是老版本,图片好像压的比较厉害,颜色有变化

mkliop 发表于 2018-12-17 13:53:51

明明一个tp4056一个CD4013就干的活非得让楼主上单片机

cne53102 发表于 2018-12-17 13:55:44

mkliop 发表于 2018-12-17 13:53
明明一个tp4056一个CD4013就干的活非得让楼主上单片机

他要半径20mm的半圆形PCB,4013装不下吧,堵转还需要上个运放或比较器

诶?不对,74LVC1Gxx也许可以实现这个体积?

mkliop 发表于 2018-12-17 14:05:45

cne53102 发表于 2018-12-17 13:55
他要半径20mm的半圆形PCB,4013装不下吧,堵转还需要上个运放或比较器

诶?不对,74LVC1Gxx也许可以实现 ...

堵转检测一个贴片三极管加采样电阻足够了 小封装的4013能放的下的

cne53102 发表于 2018-12-17 14:10:03

mkliop 发表于 2018-12-17 14:05
堵转检测一个贴片三极管加采样电阻足够了 小封装的4013能放的下的

嗯好像是可以,电阻0.3R0.5R貌似也不过分

yoursnemo 发表于 2018-12-17 14:10:22

dukelec 发表于 2018-12-16 13:25
4 脚接的是什么?

你这个图有一个小 bug, 就是 D3 D2 始终会亮一个,消耗电流。


-40~+125的温度范围的料不多。

以PIC的料来讲,这个温度范围大部分是要订货的,市场上比较难找到现货。

qaya 发表于 2018-12-17 15:08:56

mkliop 发表于 2018-12-17 14:05
堵转检测一个贴片三极管加采样电阻足够了 小封装的4013能放的下的

算起来也不比单片机便宜啊,而且别人抄板更容易吧?

qaya 发表于 2018-12-17 15:10:27

cne53102 发表于 2018-12-17 13:24
两个mos并联的原因:
1.这个8205是锂电池保护板常用的mos,用量超大,便宜可靠,但它内部是2个mos且D极内 ...

学习了,之前没有接触过这样的MOS管。

cne53102 发表于 2018-12-17 15:30:51

qaya 发表于 2018-12-17 15:10
学习了,之前没有接触过这样的MOS管。

我12楼的图先不要用,电量检测部分有错误,晚上我改下

gaolf_2012 发表于 2018-12-17 15:55:37

上 CN951 啊

cne53102 发表于 2018-12-17 22:37:19

qaya 发表于 2018-12-17 15:10
学习了,之前没有接触过这样的MOS管。

电量检测部分修改后

ANHOME 发表于 2018-12-17 22:49:40

wx85105157 发表于 2018-12-16 03:46
这一颗芯片很适合你,才0.3元2k的flash,有c编译器,比较器。看你的需求有个灯是充电指示那么这里就可以去 ...

0.3,性价比挺高的! 请问该芯片的开发工具大概什么价位?烧录方式是? 占用几个端口?

qaya 发表于 2018-12-18 10:00:32

cne53102 发表于 2018-12-17 22:37
电量检测部分修改后

非常感谢您的电路。对方没有接受我的报价,项目没有接到。但您的电路我保存了,准备自己找元件搭起来学习。

wx85105157 发表于 2018-12-18 11:06:38

ANHOME 发表于 2018-12-17 22:49
0.3,性价比挺高的! 请问该芯片的开发工具大概什么价位?烧录方式是? 占用几个端口? ...

70元的烧写仿真器,仿真烧写占两个端口。断电复位控制进入烧写调试模式。

ANHOME 发表于 2018-12-18 12:01:54

wx85105157 发表于 2018-12-18 11:06
70元的烧写仿真器,仿真烧写占两个端口。断电复位控制进入烧写调试模式。 ...

不错!谢谢,准备撸一个。{:lol:}

qaya 发表于 2018-12-18 20:29:34

cne53102 发表于 2018-12-17 22:37
电量检测部分修改后

刚刚仔细看了您的图,实在非常用心。可否提供一下支付宝账号,我发个红包寥表谢意。

cne53102 发表于 2018-12-18 20:35:40

qaya 发表于 2018-12-18 20:29
刚刚仔细看了您的图,实在非常用心。可否提供一下支付宝账号,我发个红包寥表谢意。 ...

哈哈真的不用,这种对这个坛子的人来说太简单了,这要是还需要收钱那真是丢死人了。{:lol:}
如果真做的话做好点就行了

liugu 发表于 2018-12-18 21:07:05

cne53102 发表于 2018-12-17 22:37
电量检测部分修改后

这个电路怎么检测是否插入USB接头,并开始充电的?
另外,由于整个电路没有开关,如果一直让电池放电到2.4V以后,电池需要激活码?
DW01 这个芯片 消耗电池吗?

cne53102 发表于 2018-12-18 21:19:05

本帖最后由 cne53102 于 2018-12-18 21:21 编辑

liugu 发表于 2018-12-18 21:07
这个电路怎么检测是否插入USB接头,并开始充电的?
另外,由于整个电路没有开关,如果一直让电池放电到2. ...

没插入充电器的情况下,TP4057的CHRG和STDBY都没有输出(这俩是开漏输出),单片机IO内部上拉可得到两个高电平。
插入充电器后,充电中是CHRG低电平STDBY高电平,充满了是CHRG高电平STDBY低电平,所以判断有没有插USB没问题。

没有开关,单片机可以睡眠,按键可以唤醒,或者定时唤醒检查按键也可以,但傻点。
电池低于3.2V时软件就禁止启动电机了,如果一直放着,DW01保护板过放保护了,需要插入USB充电才能让DW01接通电池,但如果电池因某种原因电压又恢复了比较大的一个幅度,它可能会重新开启,这个就看DW01的datasheet了。

DW01是耗电的,几个uA,在datasheet的Electrical Characteristics里会有。
R8和R12电量检测分压电阻是一直有电流的,但也很小几个uA。
单片机睡眠了之后也很小,它只有在电机运行时检测电流才需要狂跑。

楼主说的1500mah电池+20mm半圆PCB很可能就是用的18650,充满放着还是可以挺很长时间的,不构成什么问题

liugu 发表于 2018-12-18 21:24:36

cne53102 发表于 2018-12-18 21:19
没插入充电器的情况下,TP4057的CHRG和STDBY都没有输出(这俩是开漏输出),单片机IO内部上拉可得到两个 ...

谢谢您得回答。
回答的很专业。

bad_fpga 发表于 2018-12-18 23:14:35

cne53102 发表于 2018-12-18 21:19
没插入充电器的情况下,TP4057的CHRG和STDBY都没有输出(这俩是开漏输出),单片机IO内部上拉可得到两个 ...

这个是怎么检测堵转的?不需要运放?

cne53102 发表于 2018-12-18 23:30:19

本帖最后由 cne53102 于 2018-12-18 23:31 编辑

bad_fpga 发表于 2018-12-18 23:14
这个是怎么检测堵转的?不需要运放?

堵转时有100mV,attiny13的内部基准是1.1V,所以堵转信号可以达到10位ADC的10%左右,可以不用运放。
其实这个地方应该放个RC滤波的,但没有应该也没什么问题,ADC应该足够在电机一个换相区间测量多次了

电流采样电阻大一些可能更好,但由于楼主要求20mm半圆PCB,故可能无法使用较大的封装,只好减小阻值了,100mV应该没问题

qqrenzhi1 发表于 2018-12-19 16:23:41

楼上很心,很专业.顶你.电机驱动及电流检测电路

yangzi8000 发表于 2019-1-15 11:44:28

mark。。。。。。。。。。。。。。

bluetears 发表于 2019-1-15 13:15:22

學習了。。。。。。。。。。。

qming51 发表于 2019-1-25 07:29:22

非常好,学习了谢谢

wkman 发表于 2019-1-25 10:44:11

ANHOME 发表于 2018-12-17 22:49
0.3,性价比挺高的! 请问该芯片的开发工具大概什么价位?烧录方式是? 占用几个端口? ...

为什么{:shocked:} 多是pic的兼容?结构简单??{:mad:}   就是MS81F0802兼容PIC12F635   https://wujingongju.ch.gongchang.com/xinxi/wujingongju7-54016266.html

stewen 发表于 2019-1-25 11:01:15

cne53102 发表于 2018-12-18 20:35
哈哈真的不用,这种对这个坛子的人来说太简单了,这要是还需要收钱那真是丢死人了。
如果真做的 ...

顶顶你。不管如何,你值得学习。
不管用不用得上,先谢谢你。
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