一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，由保險電路（1）、輸入設(shè)置電路（2）、應(yīng)急開關(guān)（3）、復(fù)位開關(guān)（4）、自鎖電路（5）、繼電器J1驅(qū)動保護(hù)電路（6）、拋料指示驅(qū)動輸出電路（7）、輸出保護(hù)電路（8）、調(diào)速驅(qū)動輸出電路（9）、接線端子（10）、計重檢測電路（11）、過零檢測電路（12）、電源指示電路（13）、整流穩(wěn)壓電路（14）、變壓器（15）T1、單片機(jī)（18）U2、繼電器J1依電回路方式連接構(gòu)成。本發(fā)明采用具有AD口的單片機(jī)作為核心控制元件，使輸入設(shè)置簡單，以投料量代替定時器作為控制開機(jī)時間的長短，實(shí)現(xiàn)了精確投料，提高飼料利用率，控制性能好、操作簡單。
【專利說明】一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制器，具體涉及一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的機(jī)械化發(fā)展，投飼機(jī)被廣泛地使用，投飼機(jī)的工作由控制器來實(shí)現(xiàn)的，至目前還沒有計重投飼機(jī)和計重調(diào)速控制器。目前所使用的投飼機(jī)均為控制每次開機(jī)時間的長短，依靠人工經(jīng)驗(yàn)，通過機(jī)械調(diào)節(jié)控制下料量的大小，只能大概地控制每次的投料量，不能精確地控制每次的投料量，這種控制方式無法掌握投料量的多少，不能適應(yīng)養(yǎng)殖戶的科學(xué)養(yǎng)殖需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，采用有AD端口的單片機(jī)作為核心控制元件，輸入采用直接調(diào)節(jié)電位器，輸出通過光耦進(jìn)行強(qiáng)弱電隔離，實(shí)現(xiàn)l_125kg或更大的計重投料、關(guān)和常開的設(shè)置、拋撒時間1-5秒鐘設(shè)置、停頓間隙時間1-17秒鐘設(shè)置，計重控制精度高，使用方便，操作簡單，可靠性高，生產(chǎn)調(diào)試方便，結(jié)構(gòu)簡單。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:該智能無級調(diào)速控制器包括保險電路、復(fù)位開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)、自鎖電路、變壓器、整流穩(wěn)壓電路、過零檢測電路、單片機(jī)、電源指示電路、輸入設(shè)置電路、繼電器JI驅(qū)動保護(hù)電路、調(diào)速驅(qū)動輸出電路、拋料指示驅(qū)動輸出電路、繼電器J1、計重檢測電路、輸出保護(hù)電路和接線端子，其中:保險電路由保險絲座和插入保險絲座內(nèi)部型腔的保險絲組成；自鎖電路由繼電器Jl的常開觸點(diǎn)和復(fù)位開關(guān)的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成；輸入設(shè)置電路由單片機(jī)的AD端口與電位器Wl、多個彎腳電位器W2-W4、電阻R6-R9、消噪電容C4-C7構(gòu)成；拋料指示驅(qū)動輸出電路由單片機(jī)的端口 11與發(fā)光二極管、光耦U4、電阻R15-R17、雙向可控硅Q4構(gòu)成；調(diào)速驅(qū)動輸出電路由單片機(jī)的端口 12與光耦U5、電阻R19-R21、電容C11、雙向可控硅Q5構(gòu)成；計重檢測電路由單片機(jī)的兩個端口與高精度24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片U3、多個電阻、電容、三極管Q3構(gòu)成；過零檢測電路由二極管D1-D4、電阻R2-R5、電容C3、三極管Q2構(gòu)成。
[0005]其中，所述控制器由機(jī)箱內(nèi)安裝線路板構(gòu)成，機(jī)箱由上下半箱體通過面板和后板聯(lián)接而成，面板和后板插入機(jī)箱的卡槽內(nèi)，后板上安裝接線端子，接線端子分別鏈接稱重傳感器、下料電機(jī)和拋料電機(jī)，面板上安裝啟動復(fù)位開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)、保險絲座、投料量調(diào)節(jié)電位器、拋撒時間調(diào)節(jié)電位器和停頓時間調(diào)節(jié)電位器，并印有功能性文字；單片機(jī)、電阻、發(fā)光二極管、三極管、穩(wěn)壓集成塊、光耦、雙向可控硅、繼電器所有電子元件焊接在線路板上，線路板通過復(fù)位開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)、彎腳電位器安裝在裝有保險絲座和電位器的面板上，發(fā)光二極管對著面板的發(fā)光二極管孔，多個小旋鈕安裝在多個彎腳電位器W2-W4的柄上，大旋鈕安裝在電位器Wl的柄上，電位器Wl的信號線焊接到線路板上，線路板的輸出線、稱重傳感器的信號線和啟動電容線焊接到裝在后板上接線端子的對應(yīng)的焊接端。
[0006]工作時，控制器由220V的交流電源經(jīng)過保險電路、復(fù)位開關(guān)與繼電器構(gòu)成的自鎖電路，經(jīng)變壓器降壓、整流，一路經(jīng)過零檢測電路得到過零信號脈沖，送到單片機(jī)INTO 口，使單片機(jī)輸出與電網(wǎng)同步的調(diào)速驅(qū)動信號；一路經(jīng)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后得到電路所需的5V工作電壓，使單片機(jī)按程序指令工作；單片機(jī)的4個AD端口與電位器、電阻、電容構(gòu)成投料量、投飼距離、拋撒時間和停頓時間的輸入設(shè)置電路，讀取輸入設(shè)置的信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到控制指令，分別驅(qū)動自鎖電路、拋料電機(jī)按不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)、下料電機(jī)間隙工作，電路工作后，拋料電機(jī)先高速旋轉(zhuǎn)3秒鐘后轉(zhuǎn)為指定速度，下料電機(jī)在15秒鐘后開始間隙工作，計重檢測電路時刻檢測投料量，當(dāng)投料達(dá)到所設(shè)置的投料量時，投料結(jié)束，下料電機(jī)立即關(guān)閉，拋料電機(jī)延時10或數(shù)十秒鐘后關(guān)閉，一次投料結(jié)束。
[0007]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):①采用具有AD端口的單片機(jī)和高精度24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片作為控制核心器件，使電路簡單，控制精度高，滿足用戶需求，實(shí)現(xiàn)了計重投料的控制功能；②以投料量代替定時器作為一次開機(jī)時間的長短，實(shí)現(xiàn)了精確投料，提高飼料利用率；③采用旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)置，使操作簡單、容易采用檢測過零脈沖信號和軟件程序，使調(diào)速輸出驅(qū)動波形極為穩(wěn)定，從而使投料距離穩(wěn)定，輸出轉(zhuǎn)矩大；⑤生產(chǎn)過程工序簡單，調(diào)試方便，降低了生產(chǎn)成本；⑥單片機(jī)的INTO端口根據(jù)過零檢測電路得到過零脈沖信號，利用軟件程序輸出與電網(wǎng)同步的調(diào)速驅(qū)動信號，實(shí)現(xiàn)拋料電機(jī)的計重和極低的脈動利用軟件程序控制單片機(jī)在投料量的位置上實(shí)現(xiàn)了關(guān)和常開的功能；⑧利用軟件程序控制單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了拋料電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)3秒鐘后轉(zhuǎn)為指點(diǎn)速度旋轉(zhuǎn)，下料電機(jī)延時15秒鐘開機(jī)，定時時間結(jié)束后，延時10或數(shù)十秒鐘關(guān)閉拋料電機(jī)和控制器的功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的原理圖。
[0009]圖2為圖1的實(shí)物正視圖。
[0010]圖3為圖2后板示意圖。
[0011]圖4為圖2俯視剖視圖。
[0012]圖中:1保險電路，2輸入設(shè)置電路，3應(yīng)急開關(guān)，4復(fù)位開關(guān)，5自鎖電路，6繼電器Jl驅(qū)動保護(hù)電路，7拋料指示驅(qū)動輸出電路，8輸出保護(hù)電路，9調(diào)速驅(qū)動輸出電路，10接線端子，11計重檢測電路，12過零檢測電路，13電源指示電路，14整流穩(wěn)壓電路，15變壓器Tl，16小旋鈕，17彎腳電位器W2-W4，18單片機(jī)，19保險絲座，20大旋鈕，21電位器W1，22機(jī)箱，23、24啟動電容，25面板，26后板，27電源線，28線路板，29發(fā)光二極管孔。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1-4所示，該智能無級調(diào)速控制器包括保險電路1、輸入設(shè)置電路2、應(yīng)急開關(guān)
3、復(fù)位開關(guān)4、自鎖電路5、繼電器Jl驅(qū)動保護(hù)電路6、拋料指示驅(qū)動輸出電路7、輸出保護(hù)電路8、調(diào)速驅(qū)動輸出電路8、接線端子10、計重檢測電路11、過零檢測電路12、電源指示電路13、整流穩(wěn)壓電路14、變壓器15T1、單片機(jī)18U2和繼電器J1，其中:保險電路I由保險絲座19和插入保險絲座內(nèi)部型腔的保險絲組成；自鎖電路5由繼電器Jl的常開觸點(diǎn)和復(fù)位開關(guān)4的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成；輸入設(shè)置電路2由單片機(jī)18U2的AD端口的腳3、4、5、6與電位器21W1、多個彎腳電位器17W2-W4、電阻R6-R9、消噪電容C4-C7構(gòu)成；拋料指示驅(qū)動輸出電路7由單片機(jī)18U2的端口 11與發(fā)光二極管DS2、光耦U4、電阻R15-R17、雙向可控硅Q4構(gòu)成；調(diào)速驅(qū)動輸出電路9由單片機(jī)18U2的端口 12與光耦U5、電阻R19-R21、電容C11、雙向可控硅Q5構(gòu)成；計重檢測電路11由單片機(jī)18U2的腳17、18與高精度24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片U3、三極管Q3、電阻R11-R14、電容E3-E4、C8-C9構(gòu)成；過零檢測電路12由二極管D1-D4、電阻R2-R4、電容C3、三極管Ql構(gòu)成。
[0014]其中，所述控制器由機(jī)箱22內(nèi)安裝線路板28構(gòu)成，機(jī)箱22由上下半箱體通過面板25和后板26聯(lián)接而成，面板25和后板26插入機(jī)箱22的卡槽內(nèi)，后板26上安裝接線端子10，接線端子10分別鏈接稱重傳感器、下料電機(jī)M2和拋料電機(jī)M1，面板25上安裝啟動復(fù)位開關(guān)4、應(yīng)急開關(guān)3、保險絲座19、投料量調(diào)節(jié)電位器、投飼距離調(diào)節(jié)電位器、拋撒時間調(diào)節(jié)電位器和停頓時間調(diào)節(jié)電位器，并印有功能性文字；單片機(jī)18U2、電阻、發(fā)光二極管、三極管、穩(wěn)壓集成塊、光耦、雙向可控硅、繼電器等所有電子元件焊接在線路板28上，線路板28通過復(fù)位開關(guān)4、應(yīng)急開關(guān)3、彎腳電位器17W2-W4安裝在裝有保險絲座19和電位器2IWl的面板25上，發(fā)光二極管對著面板25的發(fā)光二極管孔29，多個小旋鈕16安裝在多個彎腳電位器17W2-W4的柄上，大旋鈕20安裝在電位器21W1的柄上，電位器21W1的信號線焊接到線路板28上，線路板28的輸出線、稱重傳感器的信號線和啟動電容23、24的引線分別焊接到裝在后板26上接線端子10的對應(yīng)的焊接端。
[0015]本發(fā)明的一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器中，機(jī)箱22內(nèi)安裝電源變壓器15、啟動電容23、24。
[0016]當(dāng)電路接入電源，將復(fù)位開關(guān)4撥向啟動位置后，應(yīng)急開關(guān)3置于正常位置，220V的電源經(jīng)過變壓器15轉(zhuǎn)變成9V的交流電，經(jīng)過二極管Dl、D2、D3、D4的整流，一路經(jīng)過零檢測電路12得到過零信號脈沖，送到單片機(jī)18U2的INTO 口，經(jīng)單片機(jī)18U2處理，輸出與電網(wǎng)同步的調(diào)速驅(qū)動信號；一路經(jīng)電容El和Cl的濾波降噪，再經(jīng)過穩(wěn)壓塊Ul和電容E2、C2，得到平穩(wěn)的5V直流電，對電路進(jìn)行供電，使電源指示電路13的發(fā)光二極管DSl通過電阻Rl得電點(diǎn)亮，單片機(jī)18U2按程序指令工作，單片機(jī)18U2的腳9輸出低電平，通過電阻RlO到三極管Q2的基極，使處于開關(guān)工作狀態(tài)的三極管Q2導(dǎo)通，繼電器Jl線圈得電，常開觸點(diǎn)閉合，與復(fù)位開關(guān)4的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成自鎖,保持電路持續(xù)工作，由于單片機(jī)18U2腳12下拉為低電平，通過電阻R19使光耦U5工作，拋料電機(jī)Ml高速旋轉(zhuǎn)3秒鐘后，單片機(jī)18U2根據(jù)設(shè)置輸入電路2檢測到的投飼距離處理后的數(shù)據(jù)指令，確定單片機(jī)18U2腳12輸出的波形，使拋料電機(jī)Ml按指定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；單片機(jī)18U2的腳11輸出為高電平，故電阻Rl5、發(fā)光二極管DS2、光耦U4不工作，可控硅Q4不導(dǎo)通，下料電機(jī)M2不工作，發(fā)光二極管DS2沒有電流通過也不發(fā)光，同時單片機(jī)18U2讀取計重檢測電路11的信息，得到投飼機(jī)料重的初始值，內(nèi)部開始計時，使腳11在15秒后變?yōu)榈碗娖?，通過電阻R15，使光耦U4工作，同時發(fā)光二極管DS2發(fā)光，雙向可控硅Q4導(dǎo)通，下料電機(jī)M2旋轉(zhuǎn)；單片機(jī)18U2在進(jìn)入工作時，就反復(fù)不停的讀取輸入設(shè)置電路2所設(shè)置的投料量、投飼距離、拋撒時間和停頓時間的數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別得到投料量、投飼距離、拋撒時間和停頓時間；下料電機(jī)M2在打開和關(guān)閉前的瞬間，實(shí)時分別讀入拋撒時間和停頓時間，并進(jìn)行以每一秒減I的倒計時計數(shù)，當(dāng)拋撒時間倒計時等于O時，送入停頓時間，單片機(jī)18U2的腳11輸出高電平，關(guān)閉下料電機(jī)M2，當(dāng)停頓時間倒計時等于O時，送入拋撒時間，單片機(jī)18U2的腳11下拉為低電平，打開下料電機(jī)M2，如此反復(fù)循環(huán)，直到檢測到的飼料變化量等于或小于設(shè)定的投料量時，單片機(jī)18U2的腳11輸出高電平，關(guān)閉下料電機(jī)M2，再延時10或數(shù)十秒鐘，單片機(jī)18U2的腳9輸出高電平，繼電器Jl斷電，常開觸點(diǎn)打開，拋料電機(jī)Ml停轉(zhuǎn)，整個控制器斷電，一次投料結(jié)束。
[0017]在工作過程中，單片機(jī)18U2時刻讀取投料量、投飼距離、拋撒時間、停頓時間、計重檢測電路11的料重數(shù)據(jù)和過零檢測電路12的脈沖信號；單片機(jī)18U2根據(jù)檢測到的料重數(shù)據(jù)，與開機(jī)初始料重的數(shù)據(jù)運(yùn)算，得到飼料的變化量，當(dāng)飼料的變化量等于或小于所設(shè)置的投料量時，單片機(jī)18U2立即關(guān)閉下料電機(jī)M2 ;單片機(jī)18U2根據(jù)檢測到的過零脈沖信號，與電網(wǎng)同步輸出調(diào)速控制信號；如果投飼距離發(fā)生改變，將讀取處理后的數(shù)值作為控制拋料電機(jī)Ml轉(zhuǎn)速的新的控制指令，改變其轉(zhuǎn)速。如果讀到處理后的數(shù)值是關(guān)機(jī)的指令，單片機(jī)18U2立即關(guān)閉下料電機(jī)M2，并以“ 10”或數(shù)十秒鐘開始的減I秒鐘的倒計數(shù)，為O時整機(jī)關(guān)閉電源，即拋料電機(jī)Ml延時10或數(shù)十秒鐘后關(guān)閉；如果讀到處理后的數(shù)值是常開指令，則檢測得到的飼料變化量不作為關(guān)機(jī)的指令，單片機(jī)18U2的腳9 一直下拉為低電平，此時只有斷開電源，或旋至關(guān)閉位置，才能關(guān)閉。
[0018]當(dāng)采用外部控制裝置來進(jìn)行控制時，將復(fù)位開關(guān)4置于外控位置和投料量旋鈕刻度置于常開位置。
[0019]當(dāng)本發(fā)明的控制器因不可預(yù)測原因而導(dǎo)致故障時，只要將應(yīng)急開關(guān)3置于應(yīng)急位置，使拋料電機(jī)Ml和下料電機(jī)M2工作，進(jìn)行連續(xù)投餌。
【權(quán)利要求】
1.一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，其特征是:該智能無級調(diào)速控制器包括保險電路(I)、輸入設(shè)置電路(2)、應(yīng)急開關(guān)(3)、復(fù)位開關(guān)(4)、自鎖電路(5)、繼電器Jl驅(qū)動保護(hù)電路(6)、拋料指示驅(qū)動輸出電路(7)、輸出保護(hù)電路(8)、調(diào)速驅(qū)動輸出電路(9)、接線端子(10)、計重檢測電路(11)、過零檢測電路(12)、電源指示電路(13)、整流穩(wěn)壓電路(14)、變壓器(15)T1、單片機(jī)(18)U2和繼電器J1，其中:保險電路(I)由保險絲座(19)和插入保險絲座內(nèi)部型腔的保險絲組成；自鎖電路(5)由繼電器Jl的常開觸點(diǎn)和復(fù)位開關(guān)(4)的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成；輸入設(shè)置電路(2)由單片機(jī)(18)U2的AD端口的腳3、4、5、6與電位器(21)W1、多個彎腳電位器(17)W2-W4、電阻R6-R9、消噪電容C4-C7構(gòu)成；拋料指示驅(qū)動輸出電路(7)由單片機(jī)(18)U2的端口 11與發(fā)光二極管DS2、光耦U4、電阻R15-R17、雙向可控硅Q4構(gòu)成；調(diào)速驅(qū)動輸出電路(9)由單片機(jī)(18)U2的端口 12與光耦U5、電阻R19-R21、電容C11、雙向可控硅Q5構(gòu)成；計重檢測電路(11)由單片機(jī)(18) U2的腳17、18與高精度24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片U3、三極管Q3、電阻R11-R14、電容E3-E4、C8-C9構(gòu)成；過零檢測電路(12)由二極管D1-D4、電阻R2-R4、電容C3、三極管Ql構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，其特征是:所述控制器由機(jī)箱(22)內(nèi)安裝線路板(28)構(gòu)成，機(jī)箱(22)由上下半箱體通過面板(25)和后板(26 )聯(lián)接而成，面板(25 )和后板(26 )插入機(jī)箱(22 )的卡槽內(nèi)，后板(26 )上安裝接線端子(10)，接線端子(10)分別鏈接稱重傳感器、下料電機(jī)M2和拋料電機(jī)M1，面板(25)上安裝啟動復(fù)位開關(guān)(4)、應(yīng)急開關(guān)(3)、保險絲座(19)、投料量調(diào)節(jié)電位器、投飼距離調(diào)節(jié)電位器、拋撒時間調(diào)節(jié)電位器和停頓時間調(diào)節(jié)電位器，并印有功能性文字；單片機(jī)(18) U2、電阻、發(fā)光二極管、三極管、穩(wěn)壓集成塊、光耦、雙向可控硅、繼電器等所有電子元件焊接在線路板(28)上，線路板(28)通過復(fù)位開關(guān)(4)、應(yīng)急開關(guān)(3)、彎腳電位器(17)W2-W4安裝在裝有保險絲座(19 )和電位器(21) Wl的面板(25 )上，發(fā)光二極管對著面板(25 )的發(fā)光二極管孔(29),多個小旋鈕(16)安裝在多個彎腳電位器(17)W2-W4的柄上，大旋鈕(20)安裝在電位器(21)W1的柄上，電位器(21) Wl的信號線焊接到線路板(28)上，線路板(28)的輸出線、稱重傳感器的信號線和啟動電容(23)、(24)的引線分別焊接到裝在后板(26)上接線端子(10)的對應(yīng)的焊接端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，其特征是:由單片機(jī)(18) U2的腳3、4、5、6與電阻R6-R9、電位器(21) Wl、多個彎腳電位器(17) W2-W4和電容C5-C8構(gòu)成的輸入設(shè)置電路(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，其特征是:自鎖電路(5)由繼電器Jl的常開觸點(diǎn)和復(fù)位開關(guān)(4)的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，其特征是:調(diào)速驅(qū)動輸出電路(9)由單片機(jī)(18)U2的端口 12與光耦U5、電阻R19-R21、電容C11、雙向可控硅Q5構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，其特征是:過零檢測電路(12)由二極管D1-D4、電阻R2-R4、電容C3、三極管Ql構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計重投飼機(jī)的智能無級調(diào)速控制器，其特征是:計重檢測電路(11)由單片機(jī)(18)U2的腳17、18與高精度24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片U3、三極管Q3、電阻 R11-R14、電容 E3-E4、C8-C9 構(gòu)成。
【文檔編號】A01K61/02GK103926865SQ201410152248
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】成之陽 申請人:江蘇恒深洋機(jī)械有限公司