智能數顯型的投飼機無級調速控制器的製造方法

2023-07-14 08:28:26 5

智能數顯型的投飼機無級調速控制器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了智能數顯型的投飼機無級調速控制器，由保險電路（1）、復位開關（2）、自鎖電路（4）、變壓器（15）T1、整流穩壓電路（5）、電源指示電路（6）、輸入設置電路（7）、繼電器J1驅動保護電路（14）、繼電器J2驅動電路保護電路（9）、拋料指示電路（8）、繼電器J1和J2、調速驅動輸出電路（10）、輸出保護電路（11）、應急開關（3）、接線端子（12）、驅動顯示電路（13）、過零檢測電路（17）依電迴路方式連接構成。本發明採用具有AD口的單片機作為核心控制元件，使輸入設置簡單，具有控制性能好、使用方便安全、工作可靠性高、生產調試方便、結構簡單的特點。
【專利說明】智能數顯型的投飼機無級調速控制器
【技術領域】
[0001]本發明涉及控制器，具體涉及智能數顯型的投飼機無級調速控制器。
【背景技術】
[0002]隨著水產養殖業的機械化發展，投飼機被廣泛地使用，投飼機的工作由控制器來實現的，至目前還沒有一種穩定的無級調速控制器，有的也只是採用機械式定時器來控制開機時間的長短，調速採用的是時基塊與波段開關、阻容元件構成的改變佔空比的矩形波，驅動可控矽而改變輸出電壓的有級調速。由於受電子元件性能、參數精度、機械觸點接觸不良和使用環境的影響，使機械定時器的故障率極高，電機調速很不穩定，極易堵轉，使用效果極差，不能適應養殖戶改變投飼距離的需求。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於:提供一種投飼距離穩定、不用機械定時器的智能數顯型的投飼機無級調速控制器，採用有AD埠的單片機作為核心控制元件，通過過零檢測，使調速輸出同步信號，通過繼電器和光耦進行強弱電隔離，實現投飼距離無級可調、定時時間的關、1-90分鐘和常開的設置、拋撒時間1-5或1-9秒鐘設置、停頓間隙時間1-17秒鐘設置，定時時間倒計時數字顯示、拋撒和停頓時間交替倒計時數字顯示的控制形式，輸入採用直接調節電位器，具有投飼距離穩定、脈動很小、控制時間精度高、使用方便、操作簡單、可靠性高、生產調試方便、結構簡單的特點。
[0004]本發明的技術解決方案是:該智能數顯無級調速控制器包括保險電路、復位開關、自鎖電路、變壓器、整流穩壓電路、電源指示電路、輸入設置電路、繼電器Jl驅動保護電路、繼電器J2驅動保護電路、拋料指示電路、繼電器Jl和J2、調速驅動輸出電路、輸出保護電路、應急開關、接線端子、驅動顯示電路、過零檢測電路，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；自鎖電路由繼電器Jl的常開觸點和復位開關的復位觸點構成；輸入設置電路由單片機的AD埠與彎腳電位器、電阻、消噪電容構成；調速驅動輸出電路由單片機的埠與光耦、電容、電阻、可控矽構成；數碼管驅動顯示電路由單片機的埠、三極體、電阻構成；過零檢測電路由二極體、電阻、電容、三極體構成。
[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，面板上安裝啟動復位開關、應急開關、保險絲座、投飼距離調節電位器、定時時間調節電位器、拋撒時間調節電位器和停頓時間調節電位器，面板採用遮光型半透明塑料板，並印有功能性文字；單片機、數碼管、電阻、發光二極體、三極體、穩壓集成塊、繼電器等所有電子元件焊接在線路板上，線路板通過復位開關、應急開關、彎腳電位器安裝在留有半透明窗的和裝有保險絲座的面板上，數碼管和發光二極體對著面板的半透明窗，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。
[0006]工作時，控制器由220V的交流電源經過保險電路、復位開關與繼電器構成的自鎖電路、變壓器降壓、整流後一路經過零信號檢測電路得到過零信號脈衝，一路經穩壓電路穩壓後得到電路所需的5V工作電壓，使單片機按程序指令工作，單片機的4個AD埠與電位器、電阻、電容構成投飼距離、定時時間、拋撒時間和停頓時間的輸入設置電路，讀取輸入設置的信息，並進行數據處理，得到控制指令，分別驅動自鎖電路、輸出同步驅動信號使拋料電機按不同轉速旋轉、下料電機間隙工作、數碼管顯示電路，數碼管左兩位倒計時顯示定時時間，右兩位倒計時交替顯示拋撒與停頓時間；電路工作後，拋料電機先高速旋轉3秒鐘後轉為指定速度，下料電機在15秒鐘後開始間隙工作，定時時間結束下料電機立即關閉，拋料電機延時10或數十秒鐘後關閉。
[0007]本發明具有以下優點:①採用具有AD埠的單片機作為控制核心器件，使電路簡單，控制精度高，滿足用戶需求，實現了採用機械定時器、時基電路和模擬電路無法實現的控制功能；②去除了機械定時器在使用過程中容易損壞的故障現象，減少用戶維護費用；③採用旋鈕調節設置，使操作簡單、容易，解決了採用機械按鍵容易損壞的問題，也解決了採用按鍵進行功能設置時大多數人不會操作的頭疼問題；④利用過零同步信號檢測和軟體程序，使調速輸出驅動波形連續可調、極為穩定，從而使投料距離穩定，輸出轉矩大，脈動很小採用數字顯示，使控制的信息直觀、明了 ；⑥生產過程工序簡單，調試方便，降低了生產成本；⑦單片機的INTO埠根據過零檢測電路得到過零脈衝信號，利用軟體程序輸出與電網同步的調速驅動信號，實現拋料電機的無級調速和極低的脈動；⑧利用軟體程序控制單片機在定時時間的位置上實現了關和常開的功能；⑨利用軟體程序控制單片機實現了拋料電機高速旋轉3秒鐘後轉為指點速度旋轉，下料電機延時15秒鐘開機，定時時間結束後，延時10秒或數十秒關閉拋料電機和控制器的功能；⑩定時時間、拋撒時間、停頓時間以倒計數的形式，在數碼管上顯示，定時時間在數碼管左兩位上顯示，拋撒時間和停頓時間分別在數碼管右兩位上，伴隨下料電機工作與關閉同步交替顯示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的原理圖。
[0009]圖2為圖1的一種實物正視圖。
[0010]圖3為圖2後板示意圖。
[0011]圖4為圖2俯視剖視圖。
[0012]圖中:1保險電路，2復位開關，3應急開關，4自鎖電路，5整流穩壓電路，6電源指示電路，7輸入設置電路，8拋料指示電路，9繼電器J2驅動保護電路，10調速驅動輸出電路，11輸出保護電路，12接線端子，13數碼管驅動顯示電路，14繼電器Jl驅動保護電路，15變壓器Tl，16數碼管，17過零檢測電路，18彎腳電位器，19發光二極體，20機箱，21線路板，22單片機，23、26啟動電容，24面板，25後板，27電源線，28保險絲座，29數碼管半透明窗，30發光二極體指示窗，31旋鈕。
【具體實施方式】
[0013]如圖1-4所示，該控制器包括保險電路1、復位開關2、自鎖電路4、變壓器15T1、整流穩壓電路5、電源指示電路6、輸入設置電路7、繼電器Jl驅動保護電路14、繼電器J2驅動保護電路9、拋料指示電路8、繼電器Jl和J2、調速驅動輸出電路10、輸出保護電路11、應急開關3、接線端子12、驅動顯示電路13、過零檢測電路17，其中:保險電路I由保險絲座28和插入保險絲座28內部型腔的保險絲組成，自鎖電路4由繼電器Jl的常開觸點和復位開關2的復位觸點構成,輸入設置電路7由單片機22的AD埠 3、4、5、6與彎腳電位器18W1-W4、電阻R2-R5、消噪電容C5-C8構成，調速驅動輸出電路10由單片機22的埠 13與光耦U3、電容C11、電阻R19-R21、可控矽Q8構成，數碼管驅動顯示電路13由單片機22的埠 1、2、22、24-28、埠 15、16、18、19、三極體Q3-Q6、電阻R12-R15構成，過零檢測電路17由二極體D1-D4、電阻R6-R9、電容C9、三極體Q2構成。
[0014]其中，所述控制器由機箱20內安裝線路板21構成，機箱20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20的卡槽內，後板25上安裝接線端子12，接線端子12分別連結啟動電容23、26、下料電機M2和拋料電機Ml，面板24上安裝啟動復位開關2、應急開關3、保險絲座28、投飼距離調節電位器、定時時間調節電位器、拋撒時間調節電位器和停頓時間調節電位器，面板24採用遮光型半透明塑料板，並印有功能性文字；單片機22、數碼管16、電阻、發光二極體、三極體、穩壓集成塊、繼電器等電子元件焊接在線路板21上，線路板21通過復位開關2、應急開關3、多個彎腳電位器18W1-W4安裝在留有數碼管半透明窗29、發光二極體指示窗30和裝有保險絲座28的面板24上，數碼管16和發光二極體19分別對著面板24的數碼管半透明窗29和發光二極體指示窗30，多個旋鈕31安裝在多個彎腳電位器18W1-W4的柄上，線路板21的輸出線焊接到裝在後板25上接線端子12的對應的焊接端。
[0015]本發明的智能數顯型的投飼機無級調速控制器中，機箱20內安裝電源變壓器15。
[0016]當電路接入電源，將復位開關2撥向啟動位置後，應急開關3置於正常位置，220V的電源經過變壓器15轉變成9V的交流電，經過二極體Dl、D2、D3、D4的整流、一路通過過零檢測電路17，得到的脈衝信號給單片機22U2的INTO中埠 17，使其發生中斷，一路經隔離二極體D5、電容Cl和C2的濾波降噪，再經過穩壓塊Ul和電容C3、C4，得到平穩的5V直流電，對電路進行供電，使電源指示電路6的發光二極體DSl通過電阻Rl得電點亮，單片機22U2按程序指令工作，單片機22U2的腳20輸出低電平，通過電阻Rll到三極體Ql的基極，使處於開關工作狀態的三極體Ql導通，繼電器Jl線圈得電，常開觸點閉合，與復位開關2的復位觸點構成自鎖,保持電路持續工作，同時拋料電機Ml高速旋轉3秒鐘,數碼管顯示輸入設置電路7初始數字，左兩位顯示初始定時時間，右兩位顯示從數字15開始，以每一秒鐘減I的倒計數，單片機22U2的腳23輸出高電平，使處於開關工作狀態的三極體Q3基極電壓為高電平，而不導通，發光二極體DS2沒有電流通過而不發光，右兩位顯示倒計數為12時，拋料電機轉為由投飼距離指定的速度旋轉，當右兩位顯示倒計數為O時，便立即顯示拋撒時間旋鈕讀到的數字，並以每一秒鐘減I的倒計時顯示，同時單片機22U2腳23立即變為低電平，通過電阻R16使三極體Q3基極電壓為低電平而導通，繼電器J2線圈得電，常開觸點閉合，使下料電機M2旋轉，同時發光二極體DS2通過電阻R17而發光；單片機22U2在進入工作時，就反覆不停的讀取輸入設置電路7所設置的投飼距離、定時時間、拋撒時間和停頓時間的數據，通過對數據進行處理，分別得到投飼距離、定時時間、拋撒時間和停頓時間，當在起始一分鐘內讀到的定時時間保持不變時，則作為定時時間的數值，對該的數值進行保存，在數碼管的左兩位中顯示，並以每一分鐘減I的倒計時顯示；下料電機M2在打開和關閉前的瞬間，實時分別讀入拋撒時間和停頓時間，在數碼管的右兩位中顯示，並進行以每一秒減I的倒計時顯示，當拋撒時間倒計時等於O時，送入停頓時間，單片機22U2的腳23輸出高電平，關閉下料電機M2，當停頓時間倒計時等於O時，送入拋撒時間，單片機22U2的腳23輸出低電平，打開下料電機M2，如此反覆循環，直到定時時間顯示等於O時，單片機22U2的腳23輸出高電平，關閉下料電機M2，再延時10或數十秒鐘，使單片機22U2的腳20輸出高電平，繼電器Jl斷電，常開觸點打開，拋料電機Ml停轉，整個控制器斷電，開機定時結束。
[0017]在工作過程中，單片機22U2時刻讀取投飼距離、定時時間、拋撒時間、停頓時間和過零檢測電路17的脈衝信號。單片機22U2根據檢測到的過零脈衝信號，與電網同步輸出調速信號；如果投飼距離發生改變，將讀取處理後的數值作為控制拋料電機Ml的新的控制指令，改變其轉速；如果定時時間發生改變，將讀取處理後的數值與定時保存的數值進行比較，如果不同，則將該數值作為新的定時時間數值保存，並按該數值開始重新倒計時；如果讀到處理後的數值是關機的指令，在數碼管左兩位中的右位顯示「O」的符號，同時單片機22U2立即關閉下料電機M2，數碼管右兩位顯示「10」或數十秒鐘開始的減I秒鐘的倒計數，為O時整機關閉電源，即拋料電機Ml延時10或數十秒鐘後關閉；如果讀到處理後的數值是常開指令，則定時時間不進行每一分鐘減I的處理，數碼管左兩位顯示「C-」的符號，單片機22的腳20 —直輸出低電平，此時只有斷開電源，或旋至關閉位置，才能關閉。
[0018]當定時時間、拋撒時間或停頓時間顯示數字為一位時，在相應位置的右位顯示，另一位熄滅。
[0019]當採用外部控制裝置來進行控制時，將復位開關2置於外控位置和定時時間旋鈕刻度置於常開位置。
[0020]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3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.智能數顯型的投飼機無級調速控制器，其特徵是:該智能數顯無級調速控制器包括保險電路(I)、復位開關(2)、自鎖電路(4)、變壓器(15) Tl、整流穩壓電路(5)、電源指示電路(6 )、輸入設置電路(7 )、繼電器JI驅動保護電路(14 )、繼電器J2驅動電路保護電路(9 )、拋料指示電路(8)、繼電器Jl和J2、調速驅動輸出電路(10)、輸出保護電路(11)、應急開關(3)、接線端子(12)、驅動顯示電路(13)、過零檢測電路(17)，其中:保險電路(I)由保險絲座(28)和插入保險絲座(28)內部型腔的保險絲組成；自鎖電路(4)由繼電器Jl的常開觸點和復位開關(2)的復位觸點構成；輸入設置電路(7)由單片機(22)的AD埠 3、4、5、6與彎腳電位器(18) W1-W4、電阻R2-R5、消噪電容C5-C8構成；調速驅動輸出電路(10)由單片機(22)的埠 13與光耦U3、電容Cl 1、電阻R19-R21、可控矽Q8構成；數碼管驅動顯示電路(13)由單片機(22)的埠 1、2、22、24-28、埠 15、16、18、19、三極體 Q3-Q6、電阻 R12-R15構成；過零檢測電路(17)由二極體D1-D4、電阻R6-R9、電容C9、三極體Q2構成。
2.根據權利要求1所述的智能數顯型的投飼機無級調速控制器，其特徵是:所述的控制器由機箱(20)內安裝線路板(21)構成，機箱(20)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(20 )的卡槽內，後板(25 )上安裝接線端子(12)，接線端子(12)分別連結啟動電容(23)、(26)、下料電機和拋料電機，面板(24)上安裝啟動復位開關(2)、應急開關(3)、保險絲座(28)、投飼距離調節電位器、定時時間調節電位器、拋撒時間調節電位器和停頓時間調節電位器，面板(24)採用遮光型半透明塑料板，並印有功能性文字；單片機(22) U2、數碼管(16)、電阻、發光二極體、三極體、穩壓集成塊、繼電器等電子元件焊接在線路板(21)上，線路板(21)通過復位開關(2)、應急開關(3)、多個彎腳電位器(18)W1-W3安裝在留有數碼管半透明窗(29)、發光二極體指示窗(30)和裝有保險絲座(28)的面板(24)上，數碼管(16)和發光二極體(19)分別對著面板(24)的數碼管半透明窗(29 )和發光二極體指示窗(30 )，多個旋鈕(31)安裝在多個彎腳電位器(18 ) W1-W4的柄上，線路板(21)上的輸出線焊接到安裝在後板(25)上的接線端子(12)對應的引腳端。
3.根據權利要求1所述的智能數顯型的投飼機無級調速控制器，其特徵是:由單片機(22)U2的腳3、4、5、6與電阻R2-R5、多個彎腳電位器(18)W1-W4和電容C5-C8構成的輸入設置電路(7)。
4.根據權利要求1所述的智能數顯型的投飼機無級調速控制器，其特徵是:自鎖電路(4)由繼電器Jl的常開觸點和復位開關(2)的復位觸點構成。
5.根據權利要求1所述的智能數顯型的投飼機無級調速控制器，其特徵是:調速驅動輸出電路(10)由單片機(22)U2的埠 13與光耦U3、可控矽Q8、電容C11、多個電阻構成。
6.根據權利要求1所述的智能數顯型的投飼機無級調速控制器，其特徵是:過零檢測電路(17)由二極體D1-D4、電阻R6-R9、電容C9和三極體Q2構成。
7.根據權利要求2所述的智能數顯型的投飼機無級調速控制器，其特徵是:機箱(20)內安裝電源變壓器(15) Tl。
【文檔編號】G05D13/62GK103955238SQ201410152083
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】成之陽 申請人:江蘇恆深洋機械有限公司