RJM8L151修枝電剪刀驅(qū)動控制方案

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(diǎn)，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。控制方案主要有無感直流無刷電機(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(yàn)?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

四.RJM8L151修枝電剪刀方案特點(diǎn)

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??；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。