具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器的製造方法
2023-07-29 23:50:16 2
具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，該控制器的電迴路由電源開關（1）、保險電路（2）、過零檢測電路（3）、繼電器J1驅動拋料指示電路（4）、繼電器J1觸點保護電路（5）、調速驅動輸出電路（6）、保護電路（7）、取樣電路（8）、觸摸輸入設置電路（10）、顯示驅動電路（11）、單片機（12）、電源指示電路（13）、時鐘電路（14）、整流穩壓電路（15）、變壓器（16）、應急開關（17）、接線端子（9）連接構成。本發明單片機作為核心控制元件，輸入設置簡單，時間精度高，調速性能穩定，實現了投飼機全自動調速控制和保護電機的功能。
【專利說明】具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制
□ □
【技術領域】
[0001]本發明涉及控制器，具體涉及具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器。
【背景技術】
[0002]在水產養殖領域裡，投飼機已成為水產養殖業中不可缺少的養殖機械，投飼機的工作由控制器來實現的。現有的控制器:①.不具備全自動控制功能；②.沒有穩定的、無脈動的調速控制功能；③.採用的機械定時器易損壞或停走的現象；④.不具備電機保護功能。因此需要一種控制時間精度高和有保護電機功能的全自動調速控制器。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於:提供一種具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，採用抗幹擾強的單片機作為核心控制元件，標準時鐘電路作為實時時鐘，觸摸感應鍵作為設置輸入，既實現手動與自動開機轉換功能，又實現時間校準，斷電保持實時計時，還實現全天24小時內10個開機時間點、每一次的開機時間1-90分鐘、每一次開機的拋撒時間1-10秒鐘、每一次開機的停頓間隙時間0-20秒鐘、每一次開機的投飼距離1-9檔的設置方式，具有每次開機時，拋料電機先旋轉10-15秒鐘後，下料電機才間隙工作，開機結束後，下料電機立即停轉，拋料電機延時5-10秒鐘關閉，開機時定時時間倒計時數字顯示、投飼距離檔數顯示、拋撒和停頓間隙時間交替倒計時數字顯示，並能夠對拋料電機發生過流、堵轉、卡滯進行有效保護的控制形式。
[0004]本發明的技術解決方案是:該控制器的電迴路由電源開關、保險電路、過零檢測電路、繼電器驅動拋料指示電路、繼電器觸點保護電路、調速驅動輸出電路、保護電路、取樣電路、觸摸輸入設置電路、顯示驅動電路、單片機、時鐘電路、電源指示電路、整流穩壓電路、變壓器、應急開關、接線端子連接構成，其中:保險電路由保險絲座和插入保險絲座內部型腔的保險絲組成；過零檢測電路由單片機的一中斷口與全橋整流二極體、電阻、電容和三極體構成；繼電器驅動拋料指示電路由單片機的I個埠與電阻、發光二極體、三極體、繼電器和二極體構成；繼電器觸點保護電路由電容和電阻構成；取樣電路由單片機的I個埠與取樣電阻、二極體、穩壓管、電容電阻和光耦構成；調速驅動輸出電路由單片機的另I個埠與電阻、電容、光耦和可控矽構成；觸摸輸入設置電路由單片機的4個埠與觸摸晶片、觸摸感應鍵和電容構成；顯示驅動電路由單片機的15個埠與電阻、三極體、數碼管和發光二極體構成；時鐘電路由單片機的3個埠與時鐘晶片、晶振、電容和充電電池構成；整流穩壓電路由二極體、電容、穩壓塊構成。
[0005]其中，所述控制器由機箱內安裝線路板構成，機箱由上下半箱體通過面板和後板聯接而成，面板和後板插入機箱的卡槽內，後板上安裝接線端子，接線端子分別連結啟動電容、下料電機和拋料電機，面板上安裝電源開關、應急開關、保險絲座，面板採用半透明塑料板，並印有功能性文字；電源開關、應急開關、單片機、時鐘晶片、晶振、觸摸晶片、電阻、電容、二極體、穩壓管、發光二極體、三極體、可控矽、光耦、穩壓集成塊、繼電器、數碼管、充電電池安裝座焊接在線路板上，觸摸感應板通過硬導線支撐連接到線路板上，線路板通過電源開關、應急開關安裝在裝有保險絲座和電位器的面板上，觸摸感應板對著面板並緊挨在的功能觸摸區的後面，多個發光二極體分別對著面板的拋料狀態顯示區和功能顯示區，四位數碼管和兩位數碼管對著面板的數碼管顯示區，線路板的輸出線焊接到裝在後板上接線端子的對應的焊接端，電源線一端穿過後板穿線孔焊接在相應的位置上。
[0006]本發明具有以下優點:①採用抗幹擾強的單片機作為控制核心器件，使電路簡單，控制時間十分精確，滿足用戶需求，實現了投飼機的全自動控制功能；②採用電容觸摸感應的輸入設置方式，實現了人與電的完全不接觸，解決了機械按鍵長期在潮溼的環境下工作造成接觸不良的問題，極大地延長了使用壽命，減少了用戶的維修麻煩；③讓拋料電機先旋轉和後停轉的功能，排除了拋料機構中的餘料，不會造成拋盤卡滯現象；④採用檢測過零脈衝信號和軟體程序，使調速輸出驅動波形與電網同步且極為穩定，從而使投料距離穩定，脈動小，輸出轉矩大；⑤採用數字顯示和功能指示，使控制的信息直觀、明了 ；⑥採用自動與手動功能的自由切換，使用戶操作靈活，使用方便；⑦讓用戶能夠根據魚的習性，自由設置全天的投料開機時間，每次不同的開機時長、拋撒時間停頓時間和投飼距離，更具有科學性和合理性；⑧通過檢測拋料電機的負載電流的大小，有效地解決了拋料電機因堵料或卡滯而燒毀的故障；⑨生產過程工序簡單，調試方便，降低了生產成本，能夠自由設置全天多次投料的開機時間，每次不同的開機時長、拋撒時間、停頓時間、投飼距離和保護電機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明的原理圖。
[0008]圖2為圖1的實物正視圖。
[0009]圖3為圖2後板示意圖。
[0010]圖4為圖2俯視剖視圖。
[0011]圖中:1電源開關，2保險電路，3過零檢測電路，4繼電器Jl驅動拋料指示電路，5繼電器Jl觸點保護電路，6調速驅動輸出電路，7保護電路，8取樣電路，9接線端子，10觸摸輸入設置電路，11顯示驅動電路，12單片機，13電源指示電路，14時鐘電路，15整流穩壓電路，16變壓器，17應急開關，18觸摸感應板，19四位數碼管，20兩位數碼管，21發光二極體，22線路板，23機箱，24面板，25後板，26保險絲座，27數碼管顯示區，28拋料狀態顯示區，29功能觸摸區，30功能顯示區，31、32啟動電容，33電源線。
【具體實施方式】
[0012]如圖1-4所示，該控制器的電迴路由電源開關1、保險電路2、過零檢測電路3、繼電器Jl驅動拋料指示電路4、繼電器Jl觸點保護電路5、調速驅動輸出電路6、保護電路7、取樣電路8、觸摸輸入設置電路10、顯示驅動電路11、單片機12、電源指示電路13、時鐘電路14、整流穩壓電路15、變壓器16、應急開關17、接線端子10連接構成，其中:保險電路I由保險絲座26和插入保險絲座26內部型腔的保險絲組成；過零檢測電路3由單片機12U2的一中斷口 18與全橋整流二極體D1-D4、電阻R2-R6、電容C3和三極體Q1-Q2構成；繼電器Jl驅動拋料指示電路4由單片機12U2的I個埠 23與電阻R15、發光二極體DS12、三極體Q10、繼電器Jl和二極體D6構成；繼電器Jl觸點保護電路5由電容C7和電阻R16構成；調速驅動輸出電路6由單片機12U2的另I個埠 25與電阻R17-R20、光耦U5和可控矽Qll構成；保護電路7由電容C9和電阻R21構成；取樣電路9由單片機12U2的I個埠 15與取樣電阻R20、二極體D7、穩壓管DW、電容E3、電阻R22-R23和光耦U6構成；觸摸輸入設置電路10由單片機12U2的4個埠 11、13、16、17與觸摸晶片U4、觸摸感應板18和電容C6構成；顯示驅動電路11由單片機12U2的15個埠 1-10、19、24、26-28與電阻R7-R14、三極體Q3-Q9、四位數碼管19DS2、二位數碼管20DS3和發光二極體DS4-DS11構成；時鐘電路14由單片機12U2的3個埠 20-22與時鐘晶片U3、晶振Y1、電容C4-C5和充電電池BTl構成；整流穩壓電路15由二極體D1-D5、電容C1-C2、E1-E2、穩壓塊Ul構成。
[0013]其中，所述控制器由機箱23內安裝線路板22構成，機箱23由上下半箱體通過面板24和後板25聯接而成，面板24和後板25插入機箱23的卡槽內，後板25上安裝接線端子9，接線端子9分別連結啟動電容31、32、下料電機M2和拋料電機Ml，面板24上安裝電源開關1、應急開關17、保險絲座26，面板24採用半透明塑料板，並印有功能性文字；電源開關1、應急開關17、單片機12U2、時鐘晶片U3、晶振Y1、觸摸晶片U4、電阻R1-R23、電容C1-C9、E1-E3、二極體D1-D7、穩壓管DW、發光二極體DS1、DS4-DS12、三極體Q1-Q10、可控矽Ql 1、光耦U5-U6、穩壓集成塊Ul、繼電器Jl、四位數碼管19DS2、兩位數碼管20DS3、充電電池BTl安裝座焊接在線路板22上，觸摸感應板18通過硬導線支撐連接到線路板22上，線路板22通過電源開關1、應急開關17安裝在裝有保險絲座26的面板24上，觸摸感應板18對著面板24並緊挨在的功能觸摸區29的後面，多個發光二極體DSl、DS12和DS4-DS11分別對著面板24的拋料狀態顯示區28和功能顯示區30，四位數碼管19DS2和兩位數碼管20DS3對著面板24的數碼管顯示區27，線路板24的輸出線焊接到裝在後板25上接線端子9的對應的焊接端，電源線33 —端穿過後板25穿線孔焊接在相應的位置上。
[0014]本發明的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器中，機箱23內安裝電源變壓器16。
[0015]當控制器插入電源，應急開關17置於正常位置，電源開關I開啟後，電路工作，電源指示燈和自動指示燈點亮，四位數碼管19DS2顯示實時時間的小時和分鐘，二位數碼管20DS3顯示秒鐘，其餘功能指示燈均不亮。當觸摸「自動手動」區域時，實現自動與手動功能切換，功能顯示區30的自動指示燈與手動指示燈切換點亮，處於自動功能時，功能顯示區30的自動指示燈點亮，手動指示燈熄滅，處於手動功能時，功能顯示區30的自動指示燈熄滅，手動指示燈點亮，同時，拋料電機Ml先高速旋轉3秒鐘後按手動設置的投飼距離檔數開始旋轉，兩位數碼管20DS3從10-15秒開始倒計時顯示，倒計時結束後下料電機M2按手動設置的拋撒與停頓間隙開始工作，並在兩位數碼管20DS3上交換顯示，再觸摸一下「自動手動」區域時，下料電機M2關閉，拋料電機Ml延時5-10秒鐘關閉；當觸摸「設置檢查」區域一次時，依次實現檢查或設置「校時」、手動開機時的「拋撒」時間、手動開機時的「停頓」時間、手動開機時的投飼「距離」、第一次「開機」時間，第一次開機「時長」、第一次「拋撒」時間、第一次「停頓」時間、第一次投飼「距離」，第二次「開機」時間、第二次開機「時長」、第二次「拋撒」時間、第二次「停頓」時間、第二次投飼「距離」，……第十次「開機」時間、第十次開機「時長」、第十次「拋撒」時間、第十次「停頓」時間、第十次投飼「距離」的功能，並將所設置的參數存放到單片機12U2指定的E2PROM區，同時，功能顯示區30的相應發光二極體點亮，秒位的兩位數碼管20DS3顯示的次數號。當觸摸「調時」區域一次時，四位數碼管19DS2的左兩位小時位數字進行加一，處於「校時」功能時，在「0-23」之間變化，首位為O時，自動熄滅；處於「開機」時間功能時，在「0-23- 『一』」之間變化，首位為O時，自動熄滅；處於其它功能時，觸摸「調時」無效。當觸摸「調分」區域一次時，四位數碼管19DS2的右兩位分鐘位數字進行加一，處於「校時」功能時，在「0-59」之間變化，處於「開機」時間功能時，在「0-59- 『一』 」之間變化，處於開機「時長」功能時，在「1-90」之間變化，首位為O時，自動熄滅；處於「拋撒」時間功能時，在「1-10」之間變化，首位為O時，自動熄滅；處於「停頓」時間功能時，在「0-20」之間變化，首位為O時，自動熄滅；處於投飼「距離」功能時，在「1-9」之間變化，數字越大轉速越快。在設置「開機」時間功能時，分別觸摸「調時」 「調分」區域，使四位數碼管19DS2顯示所需的時間數字，當需要清除「開機」時間時，分別觸摸「調時」 「調分」區域，使四位數碼管19DS2都顯示在「設置」或「檢查」過程中，如果需要結束「設置」或「檢查」，觸摸一下「自動手動」區域。當設置的「停頓」時間為O時，投料過程中為無間隙地連續拋料。
[0016]該控制器在自動工作過程中，將設置的開機時間點與實時時間進行比較，當遇到相同時，單片機12U2的埠 25變為低電平，光耦U5導通，啟動拋料電機Ml旋轉3秒鐘後，單片機12U5通過過零檢測電路3，控制埠 25輸出與電網同步的觸發信號，使拋料電機按設置的距離轉速旋轉，同時，四位數碼管19DS2由顯示實時時間變為在最左位顯示投飼距離的檔數、右兩位顯示本次開機「時長」時間，並以每分鐘減一倒計時顯示，兩位數碼管20DS3從10-15秒開始以每秒鐘減一倒計時顯示，倒計時結束後，單片機12U2控制下料電機M2按本次開機設置的拋撒與停頓時間開始間隙工作，並在兩位數碼管20DS3上交換以每秒鐘減一顯示，當開機「時長」變為O時，下料電機M2關閉，拋料電機Ml延時5-10秒鐘關閉，延時的5-10秒時間在兩位數碼管20DS3上以每秒鐘減一顯示，拋料電機Ml關閉後，本次開機結束，四位數碼管19DS2和二位數碼管20DS3顯示當前實際時間。
[0017]在拋料電機Ml旋轉投料過程中，取樣電路8檢測取樣電阻R20上的電壓，如果流過取樣電阻R20的電流超過拋料電機Ml的安全工作電流，光耦U6導通，使單片機12U2的腳15為低電平，經單片機12U2判斷確認後，將腳25、23輸出高電平，光耦U5和繼電器Jl不工作，使拋料電機Ml、下料電機M2停止工作，四位數碼管19DS2的四位數字以IHz的頻率進行閃顯，以示拋料電機Ml超載過流或不正常。
[0018]該控制器在有外接電源的情況下，充電電池BTl由時鐘晶片U3向其進行充電，在沒有外接電源或關閉停電情況下，充電電池BTl維持時鐘晶片U3工作，保證正常計時，其它電路停止工作。
[0019]當本發明的控制器因不可預測原因而導致故障時，只要將應急開關17置於應急位置，使拋料電機Ml和下料電機M2工作，進行連續投餌。
【權利要求】
1.具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:該控制器的電迴路由電源開關(I)、保險電路(2)、過零檢測電路(3)、繼電器Jl驅動拋料指示電路(4)、繼電器Jl觸點保護電路(5)、調速驅動輸出電路(6)、保護電路(7)、取樣電路(8)、觸摸輸入設置電路(10)、顯示驅動電路(11)、單片機(12)、電源指示電路(13)、時鐘電路(14)、整流穩壓電路(15)、變壓器(16)、應急開關(17)、接線端子(9)連接構成。
2.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:拋料電機Ml旋轉投料過程中，取樣電路(8)檢測取樣電阻R20上的電壓，如果流過取樣電阻R20的電流超過拋料電機Ml的安全工作電流，光耦U6導通，使單片機(12 ) U2的腳15為低電平，經單片機(12 ) U2判斷確認後，使拋料電機Ml、下料電機M2停止工作，四位數碼管19DS2的四位數字以IHz的頻率進行閃顯。
3.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:過零檢測電路(3)由單片機(12) U2—中斷口 18與整流二極體D1-D4、電阻R2-R6、電容C3和三極體Q1-Q2構成。
4.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:繼電器Jl觸點保護電路(6)由電容C7和電阻R16構成。
5.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:取樣電路(9)由單片機(12)U2的I個埠 15與取樣電阻R20、二極體D7、穩壓管DW、電容E3、電阻R22-R23和光耦U6構成。
6.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:調速驅動輸出電路(6)由單片機(12)U2的另I個埠 25與電阻R17-R20、光親U5和可控娃Qll構成。
7.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:觸摸輸入設置電路(10)由單片機(12)U2的4個埠 11、13、16、17與觸摸晶片U4、觸摸感應板(18)和電容C6構成。
8.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:顯示驅動電路(11)由單片機(12)U2的15個埠 1-10、19、24、26-28與電阻R7-R14、三極體Q3-Q9、四位數碼管(19)DS2、兩位數碼管(20)DS3和發光二極體DS4-DS11 構成。
9.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:時鐘電路(14)由單片機(12)U2的3個埠 20-22與時鐘晶片U3、晶振Y1、電容C4-C5和充電電池BTl構成。
10.根據權利要求1所述的具有保護電機功能的全自動投飼機的數顯觸摸式調速控制器，其特徵在於:所述控制器由機箱(23)內安裝線路板(22)構成，機箱(23)由上下半箱體通過面板(24)和後板(25)聯接而成，面板(24)和後板(25)插入機箱(23)的卡槽內，後板(25)上安裝接線端子(9)，接線端子(9)分別連結啟動電容(31、32)、下料電機M2和拋料電機M1，面板(24)上安裝電源開關(1)、應急開關(17)、保險絲座(26)，面板(24)採用半透明塑料板，並印有功能性文字；電源開關(I)、應急開關(17)、單片機(12) U2、時鐘晶片U3、觸摸晶片U4、電阻R1-R23、電容C1-C9、E1-E3、二極體D1-D7、穩壓管DW、發光二極體DS1、DS4-DS12、三極體Q1-Q10、可控矽Q11、光耦U5-U6、穩壓集成塊U1、繼電器J1、數碼管DS2-DS3、充電電池BTl安裝座焊接在線路板(22)上，觸摸感應板(18)通過硬導線支撐連接到線路板(22)上，線路板(22)通過電源開關(1)、應急開關(17)安裝在裝有保險絲座(26)的面板(24)上，觸摸感應板(18)對著面板(24)並緊挨在的功能觸摸區(29)的後面，發光二極體DS1、DS12和DS4-DS11分別對著面板(24)的拋料狀態顯示區(28)和功能顯示區(30 )，四位數碼管(18 ) DS2和兩位數碼管(20 ) DS3對著面板(24 )的數碼管顯示區(27 )，線路板(24)的輸出線焊接到裝在後板(25)上接線端子(10)的對應的焊接端，電源線(33)一端穿過後板(25)穿線孔焊接在相應的位置上。
【文檔編號】A01K61/02GK104483869SQ201410600660
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】成之陽 申請人:江蘇恆深洋機械有限公司