CN105471352B - 电机调速方法、装置、系统及智能环保桶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机调速方法、装置、系统及智能环保桶。其中，该方法包括：采集电机的供电设备的电压；根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态；在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。本发明解决了在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题。

Description

电机调速方法、装置、系统及智能环保桶

技术领域

本发明涉及机电领域，具体而言，涉及一种电机调速方法、装置、系统及智能环保桶。

背景技术

近年来，人们对高环保，高质量的创意家居要求越来越高，时尚环保逐渐成为生活质量的另一种衡量标准。其中，环保桶受到广泛的关注，人们无需接触环保桶的任何部位即可投放垃圾，环保卫生。然而，现有技术中的环保桶的开关盖都使用单片机高低电平控制，未进行调速。当电池电量较高时，未调速容易导致电机堵转，电机堵转会对电机寿命造成严重影响，同时会产生较大的反电动势流入电路损坏电路芯片。

针对现有技术中在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电机调速方法、装置、系统及智能环保桶，以至少解决现有技术中在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机调速方法，包括：采集电机的供电设备的电压；根据采集得到的电压确定电机的供电设备的电量状态；在电机的供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。

进一步地，在根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据之后，方法还包括：电机驱动目标装置在全速运行时间内按照预设的速度进行工作，并确定目标装置在调速时间内按照PWM占空比确定的运行速度进行工作；返回继续采集电机的供电设备的电压，以根据采集到的新电压来确定新的调速数据。

进一步地，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，包括：将电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定电压所属的电压区间；获取与电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；其中，调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

进一步地，在电机动作的情况下，根据采集得到的电压确定电机的供电设备的电量状态，包括：获取采集得到的电机开始动作时电机的供电设备的第一电压和电机结束动作时电机的供电设备的第二电压；计算第二电压与第一电压的电压差，并将电压差与第一预设电压进行比对，将第二电压与第二预设电压进行比对；在电压差小于第一预设电压，且第二电压大于等于第二预设电压的情况下，确认电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

进一步地，在电机未动作的情况下，根据采集得到的电压确定电机的供电设备的电量状态，包括：获取按照预设采集周期采集得到的电机的供电设备的电压，并检测电机的供电设备的电压是否小于第二预设电压；在电机的供电设备的电压不小于第二预设电压的情况下，确定电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

进一步地，在电机的供电设备处于低电量状态的情况下，控制电机停止工作，并发出提示电机的供电设备电量低的信息。

进一步地，采集电机的供电设备的电压，包括：在预定的采集时间内连续多次检测电机的供电设备的电压；计算多次检测电机的供电设备的电压得到的多个电压的平均值，确认平均值为采集得到的电机的供电设备的电压。

进一步地，在电机动作的情况下，预定的采集时间为电机的动作开始时间和电机的动作结束时间，在电机未动作的情况下，采集时间为预设的采集周期时间，其中在电机的动作结束后，以电机的动作结束时间为预设的采集周期的起始时间。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机调速装置，包括：采集模块，用于采集电机的供电设备的电压；第一确定模块，用于根据采集得到的电压确定电机的供电设备的电量状态；第二确定模块，用于在电机的供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。

进一步地，该装置还包括：驱动模块，用于电机驱动目标装置在全速运行时间内按照预设的速度进行工作，并确定目标装置在调速时间内按照PWM占空比确定的运行速度进行工作；返回模块，用于返回继续采集电机的供电设备的电压，以根据采集到的新电压来确定新的调速数据。

进一步地，第二确定模块包括：第二子确定模块，用于将电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定电压所属的电压区间；获取模块，用于获取与电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；其中，调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机调速系统，包括：电机的供电设备，与电机相连，用于向电机供电；控制器，与电机的供电设备相连，用于采集电机的供电设备的电压，并根据采集得到的电压确定电机的供电设备的电量状态，在电机的供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比；脉宽调速设备，分别与控制器和电机相连，用于根据控制器的控制对电机进行调速。

进一步地，控制器还用于将电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定电压所属的电压区间，获取与电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；其中，调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

进一步地，控制器还用于在电机动作的情况下，获取采集得到的电机开始动作时电机的供电设备的第一电压和电机结束动作时电机的供电设备的第二电压，计算第二电压与第一电压的电压差，并将电压差与第一预设电压进行比对，将第二电压与第二预设电压进行比对，在电压差小于第一预设电压，且第二电压大于等于第二预设电压的情况下，确认电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

进一步地，控制器还用于获取按照预设采集周期采集得到的电机的供电设备的电压，并检测电机的供电设备的电压是否小于第二预设电压，在电机的供电设备的电压不小于第二预设电压的情况下，确定电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种智能环保桶，包括上述任意一项电机调速系统。

在本发明实施例中，通过采集电机的供电设备的电压；根据采集得到的电压确定供电设备是否处于低电量状态；在供电设备未处于低电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。本发明解决了在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例一的一种电机调速方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种智能环保桶开盖电机动作时控制I/O口波形输出图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的电机调速方法的流程图；

图4是根据本发明实施例二的一种电机调速装置的结构示意图；以及

图5是根据本发明实施例三的一种电机调速系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电机调速方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例一的一种电机调速方法的流程图，在本实施例中，以电机调速方法应用于智能环保桶为例进行说明，智能环保桶的工作原理如下：红外发射管发射38KHZ波形，当物体靠近红外时，会反射红外光给接收管，接收管接收到一定量38KHZ红外光时，接收管会产生低电平脉冲，单片机通过识别此脉冲来判断是否有物体靠近环保桶，来实现物体接近环保桶感应装置时，环保桶自动开盖，待物体离开后，自动关盖。如图1所示，本申请所提供的电机调速方法包括如下步骤：

步骤S12，采集电机的供电设备的电压。

本申请上述步骤S12中，上述供电设备可以选用4节5号或7号电池，进一步的，可以通过电压采集模块采集电机的供电设备的电压。

步骤S14，根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态。

步骤S16，在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)占空比。

本申请上述步骤S16中，供电设备的电量状态可以包括高电量状态，在供电设备处于高电量状态的情况下，可以根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。例如，当采集得到的供电设备的电压为6V时，确定上述供电设备的电量状态对应于高电量状态，根据电机的供电设备的电压确定该电机的调速数据包括：确定全速运行时间t₁、调速时间t₂和PWM占空比。需要说明的是，现有技术中环保桶开关盖使用单片机高低电平控制，未进行调速，在单片机输出高电平时，开盖速度较快，由于惯性会导致开到位时造成较为严重的反弹或堵转电机，电机异常堵转对电机寿命造成影响，堵转同时会产生较大的反电动势流入电路损坏电路芯片。由此，在本实施例中，采用在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据的方法，有效减轻了电机堵转现象的发生，延长了电机的使用寿命。

由上可知，本申请上述实施例所提供的方案，通过采集电机的供电设备的电压；根据采集得到的电压确定供电设备是否处于低电量状态；在供电设备未处于低电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。从而解决了在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题，实现了在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据的方法，有效减轻了电机堵转现象的发生，延长了电机的使用寿命。

可选地，在本实施例中，在根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据之后，上述电机调速方法还包括：

步骤S17，电机驱动目标装置在全速运行时间内按照预设的速度进行工作，并确定目标装置在调速时间内按照PWM占空比确定的运行速度进行工作。

本申请上述步骤S17中，上述目标装置可以是智能环保桶的开关盖，在供电设备处于高电量状态的情况下，可以根据电机的供电设备的电压确定全速运行时间t₁、调速时间t₂和PWM占空比，此时智能环保桶的开关盖在电机驱动的驱动下，先全速运行时间t₁，然后在调速时间t₂内按照PWM占空比确定的运行速度进行工作。

步骤S19，返回继续采集电机的供电设备的电压，以根据采集到新电压来确定新的调速数据。

可选地，在本实施例中，上述步骤S16，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据包括如下步骤：

步骤S161，将电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定电压所属的电压区间；

步骤S163，获取与电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；其中，调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

图2是根据本发明实施例的一种智能环保桶开盖电机动作时控制I/O口波形输出图，需要说明的是，本发明实施例的电机调速方法通过PWM调速原理即：控制I/O口高低电平输出，使得电机速度下降，高电平电机动作，低电平电机停止，PWM通过周期性控制I/O口高低电平来调速，具体的，在本实施例中，使用PWM脉冲宽度调制进行调速时，为提高开盖速度，如果开盖电动动作时间为1.5秒，前1秒全速动作，后0.5秒进行PWM控制减速慢行，控制波形如附图2所示，本发明实施例的电机调速方法通过PWM调速的方式，可减缓开关盖到位时堵转或撞击反转的情况。

表1

电压区间V	全速运行时间t<sub>1</sub>	调速时间t<sub>2</sub>	PWM占空比
				U≥6	1.00	0.50	1/10
6＞U≥5.5	1.12	0.38	3/10
				5.5＞U≥5.0	1.20	0.30	2/10
5.0＞U≥4.5	1.25	0.25	3/10
				4.5＞U≥4.0	1.29	0.21	4/10
4.0＞U≥3.5	1.38	0.12	3/10

表1为本实施例的电机调速方法中的调速数据库，如表1所示，调速数据库可以包括如下电压区间：U≥6、6＞U≥5.5、5.5＞U≥5.0、5.0＞U≥4.5、4.5＞U≥4.0及4.0＞U≥3.5。获取与电压区间相对应的全速运行时间t₁、调速时间t₂和PWM占空比可以包括：当供电设备的电压满足U≥6时，获取到的全速运行时间t₁为1.00秒，调速时间t₂为0.50秒以及PWM占空比为1/10；当供电设备的电压满足6＞U≥5.5时，获取到的全速运行时间t₁为1.12秒，调速时间t₂为0.38秒以及PWM占空比为3/10；当供电设备的电压满足5.5＞U≥5.0时，获取到的全速运行时间t₁为1.20秒，调速时间t₂为0.30秒以及PWM占空比为2/10；当供电设备的电压满足5.0＞U≥4.5时，获取到的全速运行时间t₁为1.25秒，调速时间t₂为0.25秒以及PWM占空比为3/10；当供电设备的电压满足4.5＞U≥4.0时，获取到的全速运行时间t₁为1.29秒，调速时间t₂为0.21秒以及PWM占空比为4/10；当供电设备的电压满足4.0＞U≥3.5时，获取到的全速运行时间t₁为1.38秒，调速时间t₂为0.12秒以及PWM占空比为3/10。

这里需要说明的是，根据表1中不同电压区间的对应的电机调速方法可知，动作时间固定，全速动作时间能使高电压动作到位，剩余时间使用PWM脉冲宽度调制进行调速，使用合适占空比使低电压刚好动作到位。如5.5＞U≥5.0电压段。当电压为5.5V时，电机全速动作1.20秒电机开盖动作刚好到位，0.30秒以占空比2/10的PWM动作为堵转，当电压为5V时，前1.20秒全速动作，后0.30秒以占空比2/10的PWM动作，无堵转。此电压段高电压5.5V堵转最为严重。

可选地，在本实施例中，在电机动作的情况下，上述步骤S14，根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态包括如下步骤：

步骤S141，获取采集得到的电机开始动作时电机的供电设备的第一电压和电机结束动作时电机的供电设备的第二电压。

步骤S142，计算第二电压与第一电压的电压差，并将电压差与第一预设电压进行比对，将第二电压与第二预设电压进行比对。

步骤S143，在电压差小于第一预设电压，且第二电压大于等于第二预设电压的情况下，确认电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

可选地，在本实施例中，在电机未动作的情况下，上述步骤S14，根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态包括如下步骤：

步骤S144，获取按照预设采集周期采集得到的电机的供电设备的电压，并检测电机的供电设备的电压是否小于第二预设电压；

步骤S145，在电机的供电设备的电压不小于第二预设电压的情况下，确定电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

可选地，在本实施例中，在电机的供电设备处于低电量状态的情况下，控制电机停止工作，并发出提示电机的供电设备电量低的信息。

这里需要说明的是，可以通过指示灯的方式发出提示电机的供电设备电量低的信息，而现有的电机调速方法中，无电压采样，在电压较低时不能通过指示灯提醒用户更换电池，当电池电量过低时会造成开盖不到位，同时也会出现电机动作所需电流超出电池输出能力，造成电池漏液的现象，通过本实施例上述低电量判断的方法，在电机的供电设备处于低电量状态的情况下，控制电机停止工作，并通过指示灯提醒用户更换电池，使产品更为人性化，也可防止电池过度输出导致漏液。

可选地，在本实施例中，上述步骤S12，采集电机的供电设备的电压包括如下步骤。

步骤S121，在预定的采集时间内连续多次检测电机的供电设备的电压；

步骤S123，计算多次检测电机的供电设备的电压得到的多个电压的平均值，确认平均值为采集得到的电机的供电设备的电压。

在一种可选的实施例中，可以将电池通过两个相等电阻分压后接入单片机，即输入单片机的电压为电池电压的1/2，单片机做16次采样得到以10位二进制数表示的AD值并取平均，AD/1024*3.3(单片机电源为3.3V时AD为1024)即为采样电压值，再乘以2即可得到电池电压值。

可选地，在本实施例中，在电机动作的情况下，预定的采集时间为电机的动作开始时间和电机的动作结束时间，在电机未动作的情况下，采集时间为预设的采集周期时间，其中在电机的动作结束后，以电机的动作结束时间为预设的采集周期的起始时间。

这里需要说明的是，在本申请上述实施例中，通过采集电机的供电设备的电压，将电池电压分成不同的电压区间，相应的，不同区间段使用PWM调速来实现电机动作开盖，减轻电机堵转对电机及电路造成影响。通过上述两种确认电机的供电设备处于低电量状态的方法，来提醒用户更换电池，防止电池过放导致漏液。

下面结合具体实施例，对本发明实施例的电机调速方法进行进一步说明。已经进行过详细说明的不再赘述。图3是根据本发明实施例的一种可选的电机调速方法的流程图，如图3所示，当该电机调速方法应用于电机调速系统时，电机调速方法实现的方案可以包括如下步骤：

步骤S31：电机调速系统初始化。

步骤S32：通过控制器采集供电设备电压。

步骤S33：判断电机的供电设备是否处于低电量状态。

具体的，可以采用上述两种低电量判断方式进行，具体方法对应于上述步骤S141至步骤S143以及步骤S144至步骤S145。

步骤S34：确认获取得到的电机的供电设备的电压所属电压区间。

具体的，在上述步骤中，当电机的供电设备未处于低电量状态时，将电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定电压所属的电压区间。

步骤S35：选择不同的控制方法。

具体的，在上述步骤中，获取与电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比，以不同的控制方法对电机进行调速，之后返回继续采集电机的供电设备的电压，以根据采集到新电压来确定新的调速数据。通过本实施例上述低电量判断的方法，在电机的供电设备处于低电量状态的情况下，控制电机停止工作，并通过指示灯提醒用户更换电池，使产品更为人性化，也可防止电池过度输出导致漏液。

步骤S36：结束工作。

具体的，在上述步骤中，当电机的供电设备处于低电量状态时，结束电机工作。

由此可知，针对相关技术中在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题，本发明提供了一种电机调速方法，通过采集电机的供电设备的电压；根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态；在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比，有效减轻了电机堵转现象的发生，延长了电机的使用寿命，此外，在确认电机的供电设备处于低电量状态时，提醒用户更换电池，防止电池过放导致漏液。

实施例2

根据本实施例，还提供了一种电机调速装置，该电机调速装置主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的电机调速方法，以下对本实施例所提供的电机调速装置做具体介绍。

图4是根据本发明实施例二的一种电机调速装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：

采集模块40，用于采集电机的供电设备的电压。

在本实施例中，上述供电设备可以选用4节5号或7号电池，进一步的，可以通过采集模块采集电机的供电设备的电压。

第一确定模块42，用于根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态。

第二确定模块44，用于在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)占空比。

在本实施例中，供电设备的电量状态可以包括高电量状态，在供电设备处于高电量状态的情况下，可以根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。例如，当采集得到的供电设备的电压为6V时，确定上述供电设备的电量状态对应于高电量状态，根据电机的供电设备的电压确定该电机的调速数据包括：确定全速运行时间t₁、调速时间t₂和PWM占空比。需要说明的是，现有技术中环保桶开关盖使用单片机高低电平控制，未进行调速，在高电压时，开盖速度变快，由于惯性会导致开到位时造成较为严重的反弹或堵转电机，电机异常堵转对电机寿命造成影响，堵转同时会产生较大的反电动势流入电路损坏电路芯片。由此，在本实施例中，采用在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据的方法，有效减轻了电机堵转现象的发生，延长了电机的使用寿命。

由上可知，本申请上述实施例所提供的方案，通过采集模块采集电机的供电设备的电压；第一确定，模块根据采集得到的电压确定供电设备是否处于低电量状态；第二确定模块，在供电设备未处于低电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比。从而解决了在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题，实现了在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据的方法，有效减轻了电机堵转现象的发生，延长了电机的使用寿命。

可选地，在本实施例中，电机调速装置还包括：

驱动模块，用于电机驱动目标装置在全速运行时间内按照预设的速度进行工作，并确定目标装置在调速时间内按照PWM占空比确定的运行速度进行工作。

在本实施例中，上述目标装置可以是智能环保桶的开关盖，在供电设备处于高电量状态的情况下，可以根据电机的供电设备的电压确定全速运行时间t₁、调速时间t₂和PWM占空比，此时智能环保桶的开关盖在电机驱动的驱动下，先全速运行时间t₁，然后在调速时间t₂内按照PWM占空比确定的运行速度进行工作。

返回模块，用于返回继续采集电机的供电设备的电压，以根据采集到新电压来确定新的调速数据。

可选地，在本实施例中，第二确定模块包括：

第二子确定模块，用于将电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定电压所属的电压区间；

获取模块，用于获取与电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；其中，调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

图2是根据本发明实施例的一种智能环保桶开盖电机动作时控制I/O口波形输出图，需要说明的是，本发明实施例的电机调速方法通过PWM调速原理即：控制I/O口高低电平输出，使得电机速度下降，高电平电机动作，低电平电机停止，PWM通过周期性控制I/O口高低电平来调速，具体的，在本实施例中，使用PWM脉冲宽度调制进行调速时，为提高开盖速度，如果开盖电动动作时间为1.5秒，前1秒全速动作，后0.5秒进行PWM控制减速慢行，控制波形如附图1所示，本发明实施例的电机调速方法通过PWM调速的方式，可减缓开关盖到位时堵转或撞击反转的情况。

表1为本实施例的电机调速方法中的调速数据库，如表1所示，调速数据库可以包括如下电压区间：U≥6、6＞U≥5.5、5.5＞U≥5.0、5.0＞U≥4.5、4.5＞U≥4.0及4.0＞U≥3.5。获取与电压区间相对应的全速运行时间t₁、调速时间t₂和PWM占空比可以包括：当供电设备的电压满足U≥6时，获取到的全速运行时间t₁为1.00秒，调速时间t₂为0.50秒以及PWM占空比为1/10；当供电设备的电压满足6＞U≥5.5时，获取到的全速运行时间t₁为1.12秒，调速时间t₂为0.38秒以及PWM占空比为3/10；当供电设备的电压满足5.5＞U≥5.0时，获取到的全速运行时间t₁为1.20秒，调速时间t₂为0.30秒以及PWM占空比为2/10；当供电设备的电压满足5.0＞U≥4.5时，获取到的全速运行时间t₁为1.25秒，调速时间t₂为0.25秒以及PWM占空比为3/10；当供电设备的电压满足4.5＞U≥4.0时，获取到的全速运行时间t₁为1.29秒，调速时间t₂为0.21秒以及PWM占空比为4/10；当供电设备的电压满足4.0＞U≥3.5时，获取到的全速运行时间t1为1.38秒，调速时间t₂为0.12秒以及PWM占空比为3/10。

这里需要说明的是，根据表1中不同电压区间的对应的电机调速方法可知，动作时间固定，全速动作时间能使高电压动作到位，剩余时间使用PWM脉冲宽度调制进行调速，使用合适占空比使低电压刚好动作到位。如5.5＞U≥5.0电压段。当电压为5.5V时，电机全速动作1.20秒电机开盖动作刚好到位，0.30秒以占空比2/10的PWM动作为堵转，当电压为5V时，前1.20秒全速动作，后0.30秒以占空比2/10的PWM动作，无堵转。此电压段高电压5.5V堵转最为严重。

可选地，在本实施例中，在电机动作的情况下，第一确定模块42包括：

第一获取子模块，用于获取采集得到的电机开始动作时电机的供电设备的第一电压和电机结束动作时电机的供电设备的第二电压；

第一计算子模块，用于计算第二电压与第一电压的电压差，并将电压差与第一预设电压进行比对，将第二电压与第二预设电压进行比对；

第一确定子模块，用于在电压差小于第一预设电压，且第二电压大于等于第二预设电压的情况下，确认电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

可选地，在本实施例中，在电机未动作的情况下，第一确定模块42包括：

第二获取子模块，用于获取按照预设采集周期采集得到的电机的供电设备的电压，并检测电机的供电设备的电压是否小于第二预设电压；

第三确定子模块，用于在电机的供电设备的电压不小于第二预设电压的情况下，确定电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

可选地，在本实施例中，在电机的供电设备处于低电量状态的情况下，控制电机停止工作，并发出提示电机的供电设备电量低的信息。

这里需要说明的是，可以通过指示灯的方式发出提示电机的供电设备电量低的信息，而现有的电机调速方法中，无电压采样，在电压较低时不能通过指示灯提醒用户更换电池，当电池电量过低时会造成开盖不到位，同时也会出现电机动作所需电流超出电池输出能力，造成电池漏液的现象，通过本实施例上述低电量判断的方法，在电机的供电设备处于低电量状态的情况下，控制电机停止工作，并通过指示灯提醒用户更换电池，使产品更为人性化，也可防止电池过度输出导致漏液。

可选地，在本实施例中，采集模块40包括：

第一检测子模块，用于在预定的采集时间内连续多次检测电机的供电设备的电压；

第二计算子模块，用于计算多次检测电机的供电设备的电压得到的多个电压的平均值，确认平均值为采集得到的电机的供电设备的电压。

可选地，在本实施例中，在电机动作的情况下，预定的采集时间为电机的动作开始时间和电机的动作结束时间，在电机未动作的情况下，采集时间为预设的采集周期时间，其中在电机的动作结束后，以电机的动作结束时间为预设的采集周期的起始时间。

这里需要说明的是，在本申请上述实施例中，通过采集电机的供电设备的电压，将电池电压分成不同的电压区间，相应的，不同区间段使用PWM调速来实现电机动作开盖，减轻电机堵转对电机及电路造成影响。通过上述两种确认电机的供电设备处于低电量状态的方法，来提醒用户更换电池，防止电池过放导致漏液。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种电机调速系统，需要说明的是，本发明的电机调速方法主要应用于该电机调速系统。图5是根据本发明实施例三的一种电机调速系统的结构示意图。

如图5所示，本申请所提供的电机调速系统包括：

供电设备51，与电机相连，用于向电机供电；

控制器53，与供电设备51相连，用于采集供电设备的电压，并根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态，在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比；

脉宽调速设备55，分别与控制器53和电机相连，用于根据控制器的控制对电机进行调速。

可选地，在本实施例中，控制器还用于将电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定电压所属的电压区间，获取与电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；其中，调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

可选地，在本实施例中，控制器还用于在电机动作的情况下，获取采集得到的电机开始动作时电机的供电设备的第一电压和电机结束动作时电机的供电设备的第二电压，计算第二电压与第一电压的电压差，并将电压差与第一预设电压进行比对，将第二电压与第二预设电压进行比对，在电压差小于第一预设电压，且第二电压大于等于第二预设电压的情况下，确认电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

可选地，在本实施例中，控制器还用于获取按照预设采集周期采集得到的电机的供电设备的电压，并检测电机的供电设备的电压是否小于第二预设电压，在电机的供电设备的电压不小于第二预设电压的情况下，确定电机的供电设备处于高电量状态，否则，确认电机的供电设备处于低电量状态。

由此可知，针对相关技术中在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题，本发明提供了一种电机调速系统，本发明的电机调速方法主要应用于该电机调速系统，具体的，该系统包括：供电设备，与电机相连，用于向电机供电；控制器，与供电设备相连，用于采集供电设备的电压，并根据采集得到的电压确定供电设备的电量状态，在供电设备处于高电量状态的情况下，根据电机的供电设备的电压确定电机的调速数据，其中，调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比；脉宽调速设备，分别与控制器和电机相连，用于根据控制器的控制对电机进行调速，有效减轻了电机堵转现象的发生，延长了电机的使用寿命，此外，在确认电机的供电设备处于低电量状态时，提醒用户更换电池，防止电池过放导致漏液。

在本发明实施例中，还提供了一种智能环保桶，包括上述电机调速系统。

实施例4

根据本发明实施例，提供了一种智能环保桶，该智能环保桶包括上述实施例3中的任意一项电机调速系统。

具体的，本申请上述实施例提出的智能环保桶通过上述电机调速装置在调速时间内采用预设的占空比对电机进行调速，使得用来控制环保桶桶盖的电机减少堵转的程度。

值得注意的是，在调速装置对电机的供电设备进行调速之前，需要对电机的供电设备进行电量低判断，当电机的供电设备的电量过低时，会导致电路中的部分芯片不能稳定工作，从而导致控制器控制出现错误，另外，当供电设备为电池时，电池电量过时，还会造成电池损坏并泄露。因此当检测得到电池电量过低时，控制环保铜停止工作，当电池处于高电量状态时，查找电池电压所属的电压区间，根据电压区间对应的调速时间和占空比对环保桶桶盖的电机进行调速。

由上可知，本申请提出的上述环保桶在感应到有物体靠近，自动开盖的情况下，通过电机调速装置对电机在调速时间内进行控制，减小了电机的堵转程度，从而减小了桶盖动作到位后撞击反转的程度，进而解决了在电机的供电设备的电量较高的情况下，电机堵转强度较大导致对电机造成损坏的技术问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种电机调速方法，其特征在于，包括：

采集电机的供电设备的电压；

根据采集得到的所述电压确定所述电机的供电设备的电量状态；

在所述电机的供电设备处于高电量状态的情况下，根据所述电机的供电设备的电压确定所述电机的调速数据，其中，所述调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比；

其中，当采集得到的所述供电设备的电压为6V时，确定所述供电设备的电量状态对应于所述高电量状态；

其中，采集电机的供电设备的电压，包括：

在预定的采集时间内连续多次检测所述电机的供电设备的电压；

计算多次检测所述电机的供电设备的电压得到的多个电压的平均值，确认所述平均值为采集得到的所述电机的供电设备的电压；

其中，在所述电机动作的情况下，所述预定的采集时间为所述电机的动作开始时间和所述电机的动作结束时间，在所述电机未动作的情况下，所述采集时间为预设的采集周期时间，其中在所述电机的动作结束后，以所述电机的动作结束时间为所述预设的采集周期的起始时间；

在确定所述电机的调速数据之后，所述方法还包括：

在所述全速运行时间内控制所述电机全速运行；

在所述调速时内控制所述电机按照所述PWM占空比减速运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述电机的供电设备的电压确定所述电机的调速数据之后，所述方法还包括：

所述电机驱动目标装置在所述全速运行时间内按照预设的速度进行工作，并确定所述目标装置在所述调速时间内按照所述PWM占空比确定的运行速度进行工作；

返回继续采集所述电机的供电设备的电压，以根据采集到的新电压来确定新的调速数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电机的供电设备的电压确定所述电机的调速数据，包括：

将所述电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定所述电压所属的电压区间；

获取与所述电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；

其中，所述调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述电机动作的情况下，根据采集得到的所述电压确定所述电机的供电设备的电量状态，包括：

获取采集得到的所述电机开始动作时所述电机的供电设备的第一电压和所述电机结束动作时所述电机的供电设备的第二电压；

计算所述第二电压与所述第一电压的电压差，并将所述电压差与第一预设电压进行比对，将所述第二电压与第二预设电压进行比对；

在所述电压差小于所述第一预设电压，且所述第二电压大于等于所述第二预设电压的情况下，确认所述电机的供电设备处于所述高电量状态，否则，确认所述电机的供电设备处于低电量状态。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述电机未动作的情况下，根据采集得到的所述电压确定所述电机的供电设备的电量状态，包括：

获取按照预设采集周期采集得到的所述电机的供电设备的电压，并检测所述电机的供电设备的电压是否小于第二预设电压；

在所述电机的供电设备的电压不小于所述第二预设电压的情况下，确定所述电机的供电设备处于所述高电量状态，否则，确认所述电机的供电设备处于低电量状态。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，在所述电机的供电设备处于低电量状态的情况下，控制所述电机停止工作，并发出提示所述电机的供电设备电量低的信息。

7.一种电机调速装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集电机的供电设备的电压；

第一确定模块，用于根据采集得到的所述电压确定所述电机的供电设备的电量状态；

第二确定模块，用于在所述电机的供电设备处于高电量状态的情况下，根据所述电机的供电设备的电压确定所述电机的调速数据，其中，所述调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比；

其中，当采集得到的所述供电设备的电压为6V时，确定所述供电设备的电量状态对应于所述高电量状态；

其中，所述电机调速装置还用于在预定的采集时间内连续多次检测所述电机的供电设备的电压；计算多次检测所述电机的供电设备的电压得到的多个电压的平均值，确认所述平均值为采集得到的所述电机的供电设备的电压；

其中，在所述电机动作的情况下，所述预定的采集时间为所述电机的动作开始时间和所述电机的动作结束时间，在所述电机未动作的情况下，所述采集时间为预设的采集周期时间，其中在所述电机的动作结束后，以所述电机的动作结束时间为所述预设的采集周期的起始时间；

所述调速装置还用于在确定所述电机的调速数据之后，在所述全速运行时间内控制所述电机全速运行；在所述调速时内控制所述电机按照所述PWM占空比减速运行。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

驱动模块，用于所述电机驱动目标装置在所述全速运行时间内按照预设的速度进行工作，并确定所述目标装置在所述调速时间内按照所述PWM占空比确定的运行速度进行工作；

返回模块，用于返回继续采集所述电机的供电设备的电压，以根据采集到的新电压来确定新的调速数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第二子确定模块，用于将所述电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定所述电压所属的电压区间；

获取模块，用于获取与所述电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；

其中，所述调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

10.一种电机调速系统，其特征在于，包括：

电机的供电设备，与电机相连，用于向所述电机供电；

控制器，与所述电机的供电设备相连，用于采集所述电机的供电设备的电压，并根据采集得到的所述电压确定所述电机的供电设备的电量状态，在所述电机的供电设备处于高电量状态的情况下，根据所述电机供电设备的电压确定所述电机的调速数据，其中，所述调速数据至少包括：全速运行时间、调速时间和PWM占空比；

脉宽调速设备，分别与所述控制器和所述电机相连，用于根据所述控制器的控制对所述电机进行调速；

其中，当采集得到的所述供电设备的电压为6V时，确定所述供电设备的电量状态对应于所述高电量状态；

其中，所述电机调速系统还用于在预定的采集时间内连续多次检测所述电机的供电设备的电压；计算多次检测所述电机的供电设备的电压得到的多个电压的平均值，确认所述平均值为采集得到的所述电机的供电设备的电压；

其中，在所述电机动作的情况下，所述预定的采集时间为所述电机的动作开始时间和所述电机的动作结束时间，在所述电机未动作的情况下，所述采集时间为预设的采集周期时间，其中在所述电机的动作结束后，以所述电机的动作结束时间为所述预设的采集周期的起始时间；

其中，所述控制器还用于在确定所述电机的调速数据之后，在所述全速运行时间内控制所述电机全速运行；在所述调速时内控制所述电机按照所述PWM占空比减速运行。

11.根据权利要求10所述的调速系统，其特征在于，

所述控制器还用于将所述电机的供电设备的电压在调速数据库中进行匹配，确定所述电压所属的电压区间，获取与所述电压区间相对应的全速运行时间、调速时间和PWM占空比；

其中，所述调速数据库用于保存多个预先设置的电压区间，以及每个电压区间相对应的调速数据。

12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，

所述控制器还用于在所述电机动作的情况下，获取采集得到的所述电机开始动作时所述电机的供电设备的第一电压和所述电机结束动作时所述电机的供电设备的第二电压，计算所述第二电压与所述第一电压的电压差，并将所述电压差与第一预设电压进行比对，将所述第二电压与第二预设电压进行比对，在所述电压差小于所述第一预设电压，且所述第二电压大于等于所述第二预设电压的情况下，确认所述电机的供电设备处于所述高电量状态，否则，确认所述电机的供电设备处于低电量状态。

13.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，

所述控制器还用于获取按照预设采集周期采集得到的所述电机的供电设备的电压，并检测所述电机的供电设备的电压是否小于第二预设电压，在所述电机的供电设备的电压不小于所述第二预设电压的情况下，确定所述电机的供电设备处于所述高电量状态，否则，确认所述电机的供电设备处于低电量状态。

14.一种智能环保桶，其特征在于，包括权利要求10至13中任意一项所述的电机调速系统。