[实用新型]自平衡式室内儿童秋千控制器

说明书

本实用新型涉及控制器技术领域，尤其是一种自平衡式室内儿童秋千控制器。

随着经济的发展，社会的进步，人们的生活水平日益提高，国人的购买力日益加强，同时快节奏的工作和生活使人们的空闲时间越来越少，家长没有过多的时间，带着孩子去游乐场。儿童家用玩具需求量越来越大，其中家用的儿童秋千的市场需求日益增加，这给商家带来了巨大的经济效益，但目前市场上流行的家用儿童秋千基本上是属于完全的机械设计产物，没有任何保护措施，因此，其稳定性，可靠性，安全性都很差。

儿童在家里荡秋千时，如果不在家长的视线范围内，很容易出现意外。如果把秋千做适当的改进，在家用小型秋千上采用自平衡式控制器，实时校正系统，这样就可以将意外事故的发生率降到最低。

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种自平衡式室内儿童秋千控制器，使秋千的座位自动平衡，避免其因为惯性太大，而致使身体脱离秋千，造成意外事故。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种自平衡式室内儿童秋千控制器，由摆角测量模块、A/D模数转换模块、CPU控制模块、电机控制模块、音乐播放模块和电源模块组成，摆角测量模块经A/D模数转换模块与CPU控制模块连接，电机控制模块、音乐播放模块和电源模块均与CPU控制模块连接。

进一步地，电机控制模块包含电机驱动和电机，电机经电机驱动与CPU控制模块连接。

进一步地，电机控制模块包含电机驱动和电机，电机经电机驱动与CPU控制模块连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：采用实时采集，软件校正，开环控制，精度高，稳定性强，结构简单，工作可靠。

图1为本实用新型的结构示意图。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1所示的一种自平衡式室内儿童秋千控制器，由摆角测量模块、A/D模数转换模块、CPU控制模块、电机控制模块、音乐播放模块和电源模块组成，摆角测量模块经A/D模数转换模块与CPU控制模块连接，电机控制模块、音乐播放模块和电源模块均与CPU控制模块连接。

电机控制模块包含电机驱动和电机，电机经电机驱动与CPU控制模块连接。

本控制器使秋千的座位自动平衡，避免其因为惯性太大，而致使身体脱离秋千，造成意外事故。该控制器采用开环系统控制原理及精确查表对比方法将秋千的座位随着秋千的摆动，软件校正，快速达到平衡点。具有控制精度高，结构简单，性能可靠，大大降低儿童荡秋千时意外事故发生率。

自平衡式室内儿童秋千控制器的工作过程：该控制器适用于家用小型的秋千。控制器的系统结构如图1所示，主要由摆角测量模块、A/D模数转换模块、CPU控制模块、电机控制模块、音乐播放模块、电源模块等组成。工作时，秋千以任意一个角度起摆，此时安装在秋千摆线一侧固定端的角位移传感器（WDY32Z‑1），测出这一时刻起摆的角度，将角度信号传递到模数转换芯片（ADC0809），ADC0809将模拟量的角度信号转换成数字量输入到CPU控制芯片（STC89C52RC）中，STC89C52RC根据接收来的信号进行计算、处理、查表，得到使秋千作为保持相对平衡时，电机此时刻应该转动的角度，单片机STC89C52RC将此信号输出到步进电机驱动器（Q3BYG2207MA），信号经Q3BYG2207MA放大后，驱动步进电机（130BYG3H840C），使电机转过相应的角度，同时在秋千起摆的同时，单片机STC89C52RC发出一个触发信号，令音乐播放器工作，播放儿歌；秋千每转过1.2度，角位移传感器采集一次角度信号，传递给单片机，如此反复的循环，实时采集，实时控制，直至秋千停止。