专利名称：一种直流变频麻将机控制器的制作方法随着人们生活水平的提高，全自动麻将机已走进各大宾馆、各大社区的棋牌室，甚 至条件稍好一点的家庭也已购置全自动麻将机(餐桌和打麻将两用)，虽然全自动麻将机 能够给人们带来便利，但是全自动麻将机中的交流电机的噪音大，力矩小，效率低，能量损 耗较大，已是一个不争的事实。交流电机与直流电机相比，交流电机存在铜损、铁损、涡流损 等损耗，直流电机的转子是永磁的，它比交流电机的效率高，力矩大等特点。由此可见，直流 电机具有高效、节能、过载能力大、控制方便等特点，使之成为全自动麻将机发展的最终趋 势。为了节约能源，降低电机噪音，提高效率，全自动麻将机必定会由交流定速向直流变频 过渡。但到目前为止，还没有一家生产全自动麻将机的企业有全自动直流变频麻将机。
本发明的目的在于提供一种直流变频麻将机控制器，它能够使麻将机具有快速洗 牌的能力，并且具有高效、节能、宁静等特点，特别适合宾馆、棋牌室甚至家庭使用。 本发明的目的是通过如下技术方案实现的 —种直流变频麻将机控制器，用于控制麻将机的全自动洗牌工作，包括，互相连接 的主控板部件、操作盘部件、光电传感器板或霍尔磁控板部件和交流适配器部件组成，所述 的主控板部件包括一主控板，该主控板由单片机电路构成，它通过其电路内的通讯电路与 操作盘部件相连接、其电路内的10 口扩展电路与外部的多个光电传感器板或霍尔磁控板 部件相连接、其电路内的变频驱动电路部件通过接插件与外部的只需要一个方向转动的直 流电机相连、其电路内的正反转变频驱动电路部件通过接插件与外部的正反两个方向转动 的直流电机相连。 所述的操作盘部件包括一操作盘部件，该操作盘部件主要由几个集成电路芯 片、数个蓝色或其它颜色的发光二极管背光源、6个按键、4个做庄指示灯、1个洗牌结束指 示灯、5个连庄指示灯组成，集成电路芯片可以是单片机集成芯片、10 口扩展集成芯片如 74HC165和74HC595、触摸集成芯片中的一种或几种组合构成电路。另外作为高档次的控制 器、还可以扩展LCD、 OLED、数码管作为其附加信息的显示器，所述显示器显示如洗牌时间、 洗牌故障、洗牌过程、手动操作步骤、洗牌档位、洗牌老庄计数、东南西北坐庄指示、骰子大 小、麻将牌大小设置显示、IC卡时间设置显示、胡牌积分、控制器的一些其它设置等内容。 所述的光电传感器板或霍尔磁控板部件包括一光电传感器板或霍尔磁控板部 件，该光电传感器板主要由光电传感器、三极管、发光管、电阻、接插件组成；该霍尔磁控板 部件主要由霍尔元件、三极管、发光管、电阻、接插件(其中三极管、发光管可以省去)组成。 所述的交流适配器部件包括一交流适配器部件，该交流适配器部件主要由交流3(AC100V-240V)到直流的开关电源板、外壳、交流电源连接输入线、直流能源输出连接线组 成。 所述的主控板部件中的变频驱动电路部件由MOS管的驱动电路和1个MOS管组 成。 所述的主控板部件中的正反转变频驱动电路部件由MOS管的驱动电路和4个MOS 管组成。 所述的直流变频麻将机控制器控制着大盘电机等多个直流电机。 所述的直流变频麻将机控制器所控制的大盘电机具有变频特性，即大盘电机的速度随着大盘里的麻将牌的张数而变化。 本发明的优点是，具有高效、节能、过载能力大、控制方便等特点；节约能源，降低 电机噪音，提高效率。


下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。 图1是本发明直流变频麻将机控制器中的直流变频麻将机控制器方框图； 图2是图1中正反转变频驱动电路部件182的电路图； 图3是图1中一种方向转动的变频驱动电路部件181的电路图； 图4是本发明直流变频麻将机控制器中的普通操作圆盘的方框示意图； 图5是本发明直流变频麻将机控制器中的数码操作圆盘的方框示意图； 图6是本发明直流变频麻将机控制器中的光电传感器电路原理图； 图7是本发明直流变频麻将机控制器中的霍尔磁控板电路原理图； 图8是本发明直流变频麻将机控制器中的霍尔磁控板(两个霍尔)电路原理图； 图9是光电传感器的控制原理示意图。

请参见图1所示，图1是本发明直流变频麻将机控制器中的直流变频麻将机控制 器方框图。本发明，直流变频麻将机控制器，用于控制麻将机的全自动洗牌动作，该直流变 频麻将机控制器包括，互相连接的主控板部件180、操作盘部件280、光电传感器板或霍尔 磁控板部件300和交流适配器部件400组成。直流变频麻将机控制器的基本框架是以主 控板部件为主导，主控板部件根据操作盘上的按键来启动整个麻将机的运行，整个麻将机 启动运行后，主控板部件根据外围的一些光电传感器或霍尔磁控传感器反馈回来的信号决 定某个电机的开、停、调速等运行情况。 请结合图1参见图2所示，图2是图1中正反转变频驱动电路部件182的电路图。 假设图2中的电机M的电流方向从左到右流向为正向转动，电机M的电流方向从右到左流 向为反向转动。当图2中所示的FET驱动器输出的D1电平为高电平、D2电平为低电平、D3 电平为高电平、D4电平为低电平时，代号为Ql和代号为Q3两个MOSFET导通，图2中所示 的电机M的电流方向从左到右流向，图2中所示的电机M正向转动；当图2中所示的FET驱 动器输出的D1电平为低电平、D2电平为高电平、D3电平为低电平、D4电平为高电平时，代 号为Q2和代号为Q4两个MOSFET导通，图2中所示的电机M的电流方向从右到左流向，图
42中所示的电机M反向转动。当图2中所示的FET驱动器输出的D1电平为低电平、D2电平 为低电平、D3电平为低电平、D4电平为低电平时，代号为Q1、Q2、Q3、Q4肆个M0SFET截止导 通，图2中所示的电机M停止转动，不工作。 请结合图1、图3所示，图3是图1中一种方向转动的变频驱动电路部件181的电 路图。当图3中的FET驱动器输出的D5电平为低电平时，代号为Q5的M0SFET截止导通， 图3中所示的电机M停止转动，不工作。当图3中的FET驱动器输出的D5电平为高电平时， 代号为Q5的M0SFET导通，图3中所示的电机M转动，工作。 当大盘电机洗牌工作开始时，大盘电机的变频调速工作就开始启动。参见图l所 示，图1中的CPU处理模块根据大盘里的麻将牌张数变化不断的改变着大盘电机两端的直 流电压值，从而改变大盘电机的转速。直流电机调速原理如下，直流电动机的转速n和其它 参数的关系可用下式来表示
Va舉JkRa
磁磁通:

(1)
(1)式中Va-电枢电压，Ia-电枢电流，Ra-电枢回路总电阻，Ca-电势常数，①-励
.盧
柳fl. (2)
(2) 式中p-磁极对数，N-导体数，a-电枢支路数。 Ca①=K (3)
(3) 式中当电机型号确定后，Ca①常数，故式式(1)改变为
11 = JC 在中小功率直流电机中，电枢回路电阻非常小，式(4)中IaRa项可省略不计，由此 可见，直流电机的调速当改变电枢电压时，转速n随之改变。 请参见图4所示，图4是本发明直流变频麻将机控制器中的普通操作圆盘的方框 示意图。KEY1、KEY2、KEY3、KEY4为东南西北(或春夏秋冬)4个骰子按键(或骰子触摸 键)，KEY5、 KEY6为两个启动按键(或启动触摸键)，Ll、 L2、 L3、 L4为东南西北(或春夏秋 冬)4个骰子按键(或骰子触摸键)相应的庄位指示灯，L5为洗牌结束指示灯，在洗牌结束 后被点亮，在洗牌过程中被熄灭，L6、 L7、 L8、 L9、 L10为老庄连庄指示灯，XI为操作盘部件 280与主控板180通讯接口插座。按下KEY1、 KEY2、 KEY3、 KEY4骰子按钮，骰子电机开始转 动，带动骰子跳动，放开骰子按钮后，骰子电机停止。在每一次洗牌结束，并且牌被升起后， 按下任一骰子按钮KEY1、 KEY2、 KEY3、 KEY4，该骰子按钮旁的相应的庄位指示灯Ll、 L2、 L3、 L4被点亮，若该庄家为老庄，则老庄连庄指示灯按照老庄次数自动计数并点亮，最大可自动 记录9次老庄。 请参见图5所示，图5是本发明直流变频麻将机控制器中的数码操作圆盘的方框 示意图。KEY1、KEY2、KEY3、KEY4为东南西北(或春夏秋冬)4个骰子按键(或骰子触摸键)， KEY5、KEY6为两个启动按键(或启动触摸键)，Ll、 L2、 L3、 L4为东南西北(或春夏秋冬)4 个骰子按键(或骰子触摸键)相应的庄位指示灯，L5为洗牌结束指示灯，在洗牌结束后被点亮，在洗牌过程中被熄灭，L6、L7、L8、L9、L10为老庄连庄指示灯，HI为2位数码管，HI用 来显示洗牌时间或故障代码或档位表等等信息，X1为操作盘部件280与主控板180通讯接 口插座。按下KEY1 、 KEY2 、 KEY3 、 KEY4骰子按钮，骰子电机开始转动，带动骰子跳动，放开骰 子按钮后，骰子电机停止。在每一次洗牌结束，并且牌被升起后，按下任一骰子按钮KEY1、 KEY2、 KEY3、 KEY4，该骰子按钮旁的相应的庄位指示灯Ll、 L2、 L3、 L4被点亮，若该庄家为老 庄，则老庄连庄指示灯按照老庄次数自动计数并点亮，最大可自动记录9次老庄。
请参见图6所示，图6是本发明直流变频麻将机控制器中的光电传感器电路原理 图。图6中的VI是光电传感器，图6中的Rl是光电传感器VI的发射器的限流电阻，图6 中的R2是光电传感器VI的接收器的接收电阻，图6中的Ql是将电阻R2上的电平信号放 大、转换成标准的逻辑电平信号，以便主控板部件180进行相应的处理。当图6中的三极管 Ql导通时，图6中的发光管Ll就被点亮，当图6中的三极管Ql截止时，图6中的发光管Ll 就熄灭。光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，具体示意 模型如下图9所示，它由三部分构成，它们分为发送器、接收器和检测电路。
请参见图7所示，图7是本发明直流变频麻将机控制器中的霍尔磁控板电路原理 图。图7中的Bl是霍尔传感器，图7中的电阻Rl是上拉电阻，图7中的电阻R2是驱动三 极管Q1的基极的限流电阻，当磁钢经过B1的上方的感应区时，B1输出低电平，导致三极管 Ql截止，发光管Ll熄灭，当磁钢离开Bl的上方的感应区时，B1输出高电平，导致三极管Ql 导通，发光管L1被点亮。霍尔开关工作原理如下，当一块通有电流的金属或半导体薄片垂 直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电 位差值称为霍尔电势U，其表达式为U = WWB/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电 流，B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度，d是薄片的厚度。由此可见，霍尔效 应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔开关就属于这种有源磁电转 换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把 磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易作和可靠性的要 求。霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度时，霍尔开关内 部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。霍尔开关具有无触电、低功耗、长 使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下 可靠的工作。 请参见图8所示，图8是本发明直流变频麻将机控制器中的霍尔磁控板(两个霍 尔)电路原理图。图8中的B1、B2是两个独立的霍尔传感器，当磁钢经过Bl的上方的感应 区时，Bl输出低电平，当磁钢离开Bl的上方的感应区时，Bl输出高电平，当磁钢经过B2的 上方的感应区时，B2输出低电平，当磁钢离开B2的上方的感应区时，B2输出高电平。


本发明涉及一种直流变频麻将机控制器，具体的说是一种直流变频麻将机控制系统中的控制器，能够实现高性价比、高稳定性的数字直流变频麻将机控制器。本发明的优点是，具有高效、节能、过载能力大、控制方便等特点；节约能源，降低电机噪音，提高效率。