一种基于单片机的无线控制打窝器的制作方法

本实用新型涉及垂钓设备
技术领域：
，具体为一种基于单片机的无线控制打窝器。
背景技术：
：钓鱼作为一项休闲运动，随着社会经济的发展，人们的生活水平渐渐提高，钓鱼受到了很多人的喜爱。而打窝则是钓鱼之前进行的一项步骤，目的是把水中的鱼引过来，方便进行垂钓。早期人们都是手工把饵料抛出去的，这样既不精准，也不容易知道鱼群的具体位置，十分不方便。现在虽然有遥控打窝船的商品，但这些产品都是使用专门的遥控器控制的；遥控器的携带并不方便；这样就急需要一种能够通过手机进行控制的打窝器。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的无线控制打窝器，具有手机蓝牙无线控制，方便进行投料和便于对设备进行移动控制等优点，用以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于单片机的无线控制打窝器，包括船体，所述船体的前端固定设有连接架，所述连接架内部通过销轴活动连接有料斗，所述料斗的底部固定设有第一舵机固定在船体的上部，所述第一舵机的输出轴端连接有第一转轮，所述第一转轮一侧固定连接有第一连杆，所述第一连杆的顶端活动连接有第二连杆，所述第二连杆的顶端活动连接在料斗的底部，所述船体的尾端固定设有舵面框架，所述舵面框架的中间部位通过销杆活动连接有舵面，所述舵面的底部一侧固定设有连接块，所述舵面左侧船体上固定安装有支架，所述支架上固定安装有电机，所述电机的输出轴端连接有风叶，所述支架的左侧船体上固定安装有第二舵机，所述第二舵机的输出轴端连接有第二转轮，所述第二转轮上活动连接有第三连杆，所述船体的内部固定安装有控制盒。优选的，所述控制盒内固定安装有stm芯片和蓝牙模块，所述stm芯片与蓝牙模块电性连接，所述stm芯片分别与第一舵机、第二舵机和电机电性连接，所述蓝牙模块与手机蓝牙连接。优选的，所述料斗的底部船体上固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接于支撑板，所述支撑板与料斗底部贴合连接。优选的，所述第三连杆的顶端上部固定设有螺栓杆，所述螺栓杆活动处于连接块内，所述螺栓杆的顶部螺纹连接有螺母。优选的，所述第一连杆的顶端一侧设有限位杆，所述第二连杆与第一连杆连接处设有卡槽，所述限位杆卡接在卡槽内。优选的，所述控制盒的一侧固定安装有电池组，所述电池组与控制盒电性连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过蓝牙模块与手机进行蓝牙连接，使得设备能够接收手机信号，实现手机对设备的控制；蓝牙模块将接收到的手机指令传输给stm32芯片，使得stm32对打窝船进行控制，通过电机和舵面实现前进、后退、转弯等功能；并且stm32可以控制第一舵机实现对料斗的控制，进而控制投料；以及第二舵机能够控制舵面旋转，实现设备转弯。附图说明图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型舵面示意图；图3为本实用新型a部示意图；图4为本实用新型的电路框图；图5为本实用新型stm32开发原理图；图6为本实用新型舵机连接电路图；图7为本实用新型电机驱动电路图；图8为本实用新型流程框图。图中：1、船体；2、连接架；3、料斗；4、第一舵机；5、转轮；6、第一连杆；7、第二连杆；8、弹簧；9、支撑板；10、舵面框架；11、舵面；12、支架；13、电机；14、风叶；15、第二舵机；16、第三连杆；18、控制盒；19、销杆；20、连接块；21、螺栓杆；22、螺母；23第二转轮；24、电池组。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不同附图中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“端”、“部”、“段”、“宽度”、“厚度”、“区”等等及类似用语仅便于看图者参考图中构造以及仅用于帮助描述本实用新型而已，并非是对本实用新型的限定。请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于单片机的无线控制打窝器，包括船体1，船体1的前端固定设有连接架2，连接架2内部通过销轴活动连接有料斗3，料斗3的底部固定设有第一舵机4固定在船体1的上部，第一舵机4的输出轴端连接有第一转轮5，第一转轮5一侧固定连接有第一连杆6，第一连杆6的顶端活动连接有第二连杆7，第二连杆7的顶端活动连接在料斗3的底部，该处的第一舵机4可以通过第一连杆6和第二连杆7的作用实现料斗3的卸料，并且连接架2的设定可以活动连接料斗3，给料斗3卸料时一个固定连接点，第一舵机4的第一连杆6行程为0～90°，通过第二连杆7将第一连杆6的末端与料斗3相连，当第一连杆6从0°转到90°时，通过第二连杆7推动料斗从水平位置变成倾斜，进而实现饵料的倾倒；船体1的尾端固定设有舵面框架10，舵面框架10的中间部位通过上下的销杆19活动连接有舵面11，舵面11的底部一侧固定设有连接块20，该处的舵面框架10连接的舵面11可以控制船体1运动的方向；舵面11左侧船体1上固定安装有支架12，支架12上固定安装有电机13，电机13的输出轴端连接有风叶14，该处的电机13可以通过风力和舵面11的配合实现对船体的控制和运动；支架12的左侧船体1上固定安装有第二舵机15，第二舵机15的输出轴端键连接有第二转轮23，第二转轮23上活动连接有第三连杆16，该处的第二舵机23可以通过第三连杆16控制舵面11的转向；船体1的内部固定安装有控制盒18。舵机的摇臂行程为0～90°，默认摇臂停在45°位置。通过连杆将摇臂的末端与舵面相连，当舵机摇臂从45°转到90°时，通过连杆推动舵面向右转，进而实现打窝器的右转。同理可知当舵机摇臂从45°转到0°时，舵面向左，推动打窝器向左转。料斗3的底部船体1上固定连接有弹簧8，弹簧8的顶端固定连接于支撑板9，支撑板9与料斗3底部贴合连接，该处的弹簧8和支撑板9的设定可以有效的防止料斗3在收回的时候产生剧烈的碰撞。第三连杆16的顶端上部固定设有螺栓杆21，螺栓杆21活动处于连接块20内，螺栓杆21的顶部螺纹连接有螺母22，该处的螺栓杆21连接于连接块20，实现对舵面11的角度调节，第二舵机15的第三连杆16行程为0～90°，默认第三连杆16停在45°位置。通过第三连杆16与舵面相连，当第三连杆16从45°转到90°时推动舵面向右转，进而实现打窝器的右转。同理可知当第三连杆16从45°转到0°时，舵面向左，推动打窝器向左转。第一连杆6的顶端一侧设有限位杆，第二连杆7与第一连杆6连接处设有卡槽，限位杆卡接在卡槽内，该处的限位杆和卡槽的设定使得第二连杆7与第一连杆6在伸展开的时候只能张开到处于同一直线的位置。具体的，控制盒18的一侧固定安装有电池组24，电池组24与控制盒18电性连接，该处的电池组24可以为设备进行供电。本实用新型采用stm32f103芯片设计控制打窝器系统的过程。此系统主要包括stm32控制处理器、直流电动机驱动模块、pwm舵机控制电路和蓝牙接收发送模块。以stm32f103处理器及其外围拓展电路来实现基本功能:打窝器基本运动模式的选择及速度调节，用手机app连接蓝牙模块实现。在硬体设计的基础上提出了实现直流电机操控功能、通过手机控制打窝器抛洒饵料的功能的设计方案，并在stm32f103的开发软件keiluvision5中编写了系统控制程序。如图4所示，可以看出整个系统大致由五个部分组成，分别为手机端、stm32开发板、蓝牙模块、电机部分、舵机部分。其中，手机端主要为一个app，通过该app，手机可以连接蓝牙模块并向蓝牙模块发送控制命令。蓝牙模块的作用是接收手机端发送的命令并通过串口发送给stm32芯片。stm32芯片在接收到蓝牙模块传过来的信息后进行分析，从而做出相应的操作。电机为小船提供前进后退的动力。舵机1提供转向功能，舵机2实现了打窝投饵的功能。如图5所示的stm32系统开发板原理图，其主晶振为8兆赫兹的无源晶振。但是因为无源晶振启动慢，稳定的也慢，所以在芯片中还有一个内部晶振，可以在开机阶段保证系统稳定运行。而rc晶振的作用则是为系统提供时间。复位键主要用于在程序陷入死循环时重启系统。usb接口用于stm32下载程序。boot用于选择stm32芯片的启动方式，既从用户闪存启动、从系统存储器启动和从内置sram启动三种方式。stm32最小系统包括电源、复位电路、时钟电路，调试接口，还可以加一个通信接口或者外扩存储器。蓝牙模块采用bt088蓝牙，bt088蓝牙模块是为无线数据传输而专门设计制造的，它使用蓝牙通讯规范3.0版本。本模块具有强大的功能。它可以使用uart接口协议和spp蓝牙串行端口协议。它的体积小巧，能耗较低，信号灵敏度高，价格低廉。表1蓝牙模块参数产品型号hc-05空中速率2mbps工作频段2.4g天线接口内置pcb天线通讯接口uart3.3vttl电平通信电缆15ma工作电压3.0～3.6v接收灵敏度-85dbm@2mbpsrssi支持不支持工作湿度10％～90％通信电平3.3v存储温度-40℃～+80℃发射功率4dbm工作温度-25℃～75℃参考距离10米要控制舵机，就需要用到pwm信号控制。pwm既脉冲宽度调制，是一个频率为固定的方波信号，通过调整该信号的占空比(既一个周期内波形的高电平部分持续时间与整个周期的比)。既通过调整输出信号(一般为50赫兹)的占空比，舵机内部芯片就会控制舵机转过对应的角度。其具体的占空比与角度对应关系如表2所示，各角度之间随占空比平滑过渡。表2占空比与舵机转角关系表其中vcc提供供电并通过10k电阻为三个信号线提供上拉电平，如图6所示。控制盒18内固定安装有stm32芯片和蓝牙模块，stm32芯片与蓝牙模块电性连接，stm32芯片分别与第一舵机4、第二舵机15和电机13电性连接，蓝牙模块与手机蓝牙连接，该处的蓝牙模块可以接收手机的信号，送给stm32芯片进行处理，然后stm32芯片控制第一舵机4、第二舵机15和电机13实现运作，stm32芯片是由意法半导体(st)公司生产的32位微控制器。这一型mcu采用了cortex-m3内核，其主频率为72兆赫兹。如图7所示，为电机驱动模块的接线图，使用了12v电源为电机驱动模块提供动力。in1、in2、in3、in4是驱动器的四个逻辑接口，在本项目选择了in3、in4两个接口与stm32芯片的pa6和pa7管脚相连。通过在pa6和pa7引脚中输出对应电平可以实现如表3所示的电机控制功能。表3电机驱动模块逻辑表pa6pa7电机旋转方向10正转(前进)00不转(刹车)01倒转(后退)在本实用新型中，使用的是fe130w-1869-38型号的马达作为打窝器的动力来源。选用这种马达是因为它的成本低廉。且采用螺旋桨吹动空气产生的反作用力推动船体前进的船只种类。这种船体多用于沼泽地区这种水浅且水中植被茂盛的地区。它与普通船只的区别只是螺旋桨作用于空气还是水的区别。之所以选用这种船型，是因为打窝器的使用环境水下可能会有较多水草。如果使用水下螺旋桨布局，螺旋桨可能会被水草缠住，造成极大的不便。如图8所示，为本实用新型程序的执行流程图。由图可知，系统开机后先进行初始化，之后开始检测蓝牙模块是否连接到了手机上。如果蓝牙模块成功连接手机端，系统就进入控制模式，开始接收手机端传来的命令。如果收到手机端传来的指令，则进入判断程序。共有三种判断情况，指向三种结果：前进后退、左右转和投饵。(1)主程序初始化以下程序为主程序的初始化语句。在该语句中进行了系统时钟的初始化，芯片管脚的初始化，nvic系统中断的初始化和系统定时器的初始化。同时，在语句中还设置了两个通信串口usart1和usart3，其中usart1的波特率为115200，usart3的波特率为9600。stm32_clock_init(12)；//系统时钟设置为12倍频delay_init(96)；//系统systick初始化gpio_config()；nvic_configs()；tims_configs()；usart1_init(115200)；usart3_init(9600)；(2)电机和舵机的控制程序通过switch语句实现对电机和舵机的控制。switch语句的执行条件是通过蓝牙串口发送过来的值，这些值被保存在usart3value中。case1控制舵机1，通过检测手机端对应按键的状态，当对应按键被按下时，舵机1转90°，当再次按下按键后，舵机1回到原位，case3控制原理类似。case2控制电机正转，通过在pa6、pa7中输入代表正转的逻辑值，即可使驱动板驱动电机正转，其他情况类似。(3)蓝牙模块通信程序(3)pwm波生成在stm32f103主控芯片的八个定时器中，控制定时器tim1、tim8和四个通用定时器可以产生脉宽调制波形。控制定时器与通用定时器相比有许多相似之处。虽然控制定时器功能更强大，但通用定时器可以满足设计要求，因此选择通用定时器作为脉宽调制的产生模块。通用定时器timx(tim2、tim3、tim4和tim5)的主要特点如下：1.十六位可编程预先分频器，它的分频系数可以是1～65536之间的任意数。2.4个独立通道:输入捕获模式、输出比较模式、pwm生成模式、单脉冲输出模式。3.不同的定时器和定时器之间的同步电路通过外部信号控制相互连接。。4.通用定时器的timx功能简述如下：通用定时器的主要部分是一个16位计数器和与其相关的自动装载寄存器。这个计数器可以向上计数、向下计数或者向上向下双向计数。向上计数模式中，计数器从0计数到自动加载值(timx_arr计数器内容)，然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。在向下模式中，计数器从自动装入的值(timx_arr)开始向下计数到0，然后从自动装入的值重新开始，并产生一个计数器向下溢出事件。而中央对齐模式(向上/向下计数)是计数器从0开始计数到自动装入的值-1，产生一个计数器溢出事件，然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件；然后再从0开始重新计数。以下是pwm波的生成程序工作原理：使用的时候，先将料放入到料斗3内，然后通过手机app实现与控制盒18内的蓝牙模块进行连接，然后通过手机app发送指令，在蓝牙模块接收到信息后，传送给stm32芯片进行处理，然后stm32芯片将信号发送给电机13实现对船体1风力推送，在运作的时候，可以通过手机app发送转向指令，在蓝牙模块接收到信息后，传送给stm32芯片进行处理，然后stm32芯片将信号发送给第二舵机15，第二舵机15通过旋转角度实现对舵面11的控制，进而实现对船体1转向的控制，当到达打窝点的时候，可以通过手机app发送卸料指令，在蓝牙模块接收到信息后，传送给stm32芯片进行处理，然后stm32芯片将信号发送给第一舵机4，使得第一舵机4的第一连杆6和第二连杆7转动，实现对料斗3的倾斜，进而使得料斗3实现卸料，然后控制船体1运动回来即可。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页12