专利名称：割草机自动停刀控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种割草机控制系统，尤其是一种用于智能割草机器人上的 割草机自动停刀控制系统。
背景技术：
智能割草机器人的割草刀片旋转速度高，达到每分钟l万多转，割草刀片虽 然藏在割草刀盘中，保护地较好，在割草机器人被抬起时也能利用主线路板上的 光电倾角开关使割草刀片停止转动，从而达到保护的功能，但是倾角开关需通过 被正面或者后面提起一定的角度后才能动作，如果提起的角度没有到达倾角开关 的设定角度(一般倾角开关设定在30度)，或者是从侧面直接提起的话，倾角开 关就无法达到保护目的。 ^
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种进行测距控制，在底盘高度超过 一定距离时，能自动切断割草电机供电的割草机自动停刀控制系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是该控制系统由信号处理电 路、超声波传感电路和红外线传感电路组成，超声波传感电路和红外线传感电路 的信号输出端接信号处理电路的信号输入端，信号处理电路的信号输出端接割草
机主板。
本实用新型所述的信号处理电路包括由电感L1、电容C1、电容C2、电容 C3、电容C4、电源稳压模块Q1组成的供电电路；
主控芯片Ul,其脚1和脚2为接割草机主板的通信接口，脚3为复位脚，， 脚4和脚5为编程脚，脚6和脚7为晶振脚，脚14为主控芯片U1的负电源，脚 18和脚19为信号处理电路的信号输入脚，脚20为红外线信号输入脚，脚22为 超声波信号输入脚，脚27为使能脚，脚28为正电源脚；
主控芯片U1的脚3接电容C5、电阻R1组成复位电路，电容C5接正电源， 电阻R1接负电源；
主控芯片U1的脚6和脚7接晶振Y1、电容C6、电容C7组成时钟电路； 运算放大器U6，其脚8为信号输入端，脚3为放大后信号的输出端，其脚3 经隔直电容C9接主控芯片Ul的脚19;
运算放大器U7，其脚8为信号输入端，脚3为放大后信号的输出端，其脚3
经隔直电容C14接主控芯片Ul的脚18。
本实用新型所述的超声波传感电路包括信号产生芯片U2，其脚3通过限 流电阻R2接全桥拓扑电路；
超声波发射头El，用于产生超声波信号，通过全桥拓扑电路接信号产生芯 片U2的脚3;
超声波接收头E2，用于接收超声波信号，且其通过运算放大器U3B接主控 芯片U1的脚22。
本实用新型所述的红外线传感电路包括信号产生芯片U4，其脚3通过限 流电阻R17接红外线发射头DS1;
红外线发射头DSl,用于产生红外线信号，接信号产生芯片U4的脚3;
红外线接收头DS2，用于接收红外线信号，且其通过运算放大器U5B接主控 芯片U1的脚20。
本实用新型所述主控芯片Ul的型号是STC12C5410。
本实用新型所述信号产生芯片U2、 U3的型号是NE555。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果使用超声波传感电路和红 外线传感电路进行测距，将所测得的信号经信号处理电路处理后，与割草机主板 上的单片机进行通信，当超出设定距离时，即自动切断割草电机的供电，且采用 超声波和红外线两种方式进行双重检测，与使用倾角开关相比，更加可靠及时和 安全。
图l为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的信号处理电路的电路图。
图3为本实用新型的超声波传感电路的电路图。
图4为本实用新型的红外线传感电路的电路图。
具体实施方式
参见图l,本实施例由信号处理电路、超声波传感电路和红外线传感电路组 成，其中超声波传感电路和红外线传感电路的信号输出端接信号处理电路的信号 输入端，信号处理电路的信号输出端接割草机主板。
参见图2，在信号处理电路中，电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容 C4和电源稳压模块Ql组成供电电路，直流电通过电感Ll、滤波电容Cl、 C2后 输入到电源稳压模块Q1中，之后输出的直流电通过滤波电容C3、 C4后，再输出 稳定的直流电。主控芯片Ul的型号为STC12C5410，其脚1和脚2是与割草机主 板进行通信的信号接口 I/O 口；脚3是复位脚，脚3接电容C5、电阻R1组成复 位电路，电容C5接正电源，电阻R1接负电源；脚3和脚4是编程脚；脚6和脚 7是晶振脚，通过晶振Y1和匹配电容C6、 C7形成一个时钟电路，给主控芯片U1 提供一个稳定的时钟信号；脚14是主控芯片Ul的负电源；脚18和脚19为信号 处理电路的信号输入脚；脚20是红外线信号输入脚；脚22是超声波信号输入脚； 脚27是使能脚，同编程脚配合使用；脚28是正电源脚。运算放大器U6是信号 处理芯片，其脚8为信号输入端，信号输入到脚8后，再经放大后从脚3输出， 再通过隔直电容C9输入到主控芯片Ul的脚19。运算放大器U7是信号处理芯片， 其脚8为信号输入端，信号输入到脚8后，再经放大后从脚3输出，再通过隔直 电容C14输入到主控芯片Ul的脚18。
参见图3，在超声波传感电路中，信号产生芯片U2的型号为NE555，其脚3 输出IOK赫兹矩形信号，通过限流电阻R2加载在全桥拓扑电路中，驱动超声波 发射头El产生一个超声波信号，通过全桥拓扑电路接信号产生芯片U2的脚3; 超声波接收头E2接收超声波信号，信号通过运算放大器U3B输出后，直接加载 在主控芯片Ul的脚22上。
参见图4，在红外线传感电路中，信号产生芯片U3的型号为NE555，其脚3 输出IOK赫兹的矩形信号，通过限流电阻R17直接加载在红外线发射头DS1上， 红外线发射头DS1接信号产生芯片U4的脚3，红外线接收头DS2接收红外线发 射头DS1发出的红外线信号，通过运算放大器U5B输出后，直接加载在主控芯片 Ul的脚20上。
使用时，超声波发射头El和红外线发射头DS1发送出超声波信号和红外信 号，通过地面反射回来由超声波接收头E2和红外线接收头DS2接收信号，通过 放大和信号处理后，确认割草机和地面之间的距离是否超出了安全距离。当割草 机正常工作时，信号处理电路检测出来的距离没有超过安全距离，割草机器人正 常工作，当割草机被竖直抬起或者一定角度抬起的时候，信号处理电路检测出来 的距离超过了安全距离，信号处理电路把停刀信号传送给割草机主板的单片机， 由割草机主板的单片机做出停刀指示。
权利要求1.一种割草机自动停刀控制系统，其特征是由信号处理电路、超声波传感电路和红外线传感电路组成，超声波传感电路和红外线传感电路的信号输出端接信号处理电路的信号输入端，信号处理电路的信号输出端接割草机主板。
2、 根据权利要求l所述的割草机自动停刀控制系统，其特征是所述的信 号处理电路包括由电感L1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电源稳压模块Q1组成的 供电电路；主控芯片U1，其脚1和脚2为接割草机主板的通信接口，脚3为复位脚， 脚4和脚5为编程脚，脚6和脚7为晶振脚，脚14为主控芯片Ul的负电源，脚 18和脚19为信号处理电路的信号输入脚，脚20为红外线信号输入脚，脚22为 超声波信号输入脚，脚27为使能脚，脚28为正电源脚；主控芯片U1的脚3接电容C5、电阻R1组成复位电路，电容C5接正电源， 电阻R1接负电源；主控芯片U1的脚6和脚7接晶振Y1、电容C6、电容C7组成时钟电路； 运算放大器U6，其脚8为信号输入端，脚3为放大后信号的输出端，其脚3经隔直电容C9接主控芯片Ul的脚19;运算放大器U7，其脚8为信号输入端，脚3为放大后信号的输出端，其脚3经隔直电容C14接主控芯片Ul的脚18。
3、 根据权利要求l所述的割草机自动停刀控制系统，其特征是所述的超声波传感电路包括信号产生芯片U2，其脚3通过限流电阻R2接全桥拓扑电路； 超声波发射头El，用于产生超声波信号，通过全桥拓扑电路接信号产生芯 片U2的脚3;超声波接收头E2，用于接收超声波信号，且其通过运算放大器U3B接主控 芯片U1的脚22。
4、 根据权利要求l所述的割草机自动停刀控制系统，其特征是所述的红 外线传感电路包括信号产生芯片U4,其脚3通过限流电阻R17接红外线发射头DS1; 红外线发射头DS1，用于产生红外线信号，接信号产生芯片U4的脚3; 红外线接收头DS2，用于接收红外线信号，且其通过运算放大器U5B接主控 芯片U1的脚20。
5、 根据权利要求2所述的割草机自动停刀控制系统，其特征是所述主控 芯片Ul的型号是STC12C5410。
6、 根据权利要求3或4所述的割草机自动停刀控制系统，其特征是所述 信号产生芯片U2、 U3的型号是NE555。
专利摘要本实用新型公开了一种割草机控制系统，尤其是一种用于智能割草机器人上的割草机自动停刀控制系统。该控制系统由信号处理电路、超声波传感电路和红外线传感电路组成，超声波传感电路和红外线传感电路的信号输出端接信号处理电路的信号输入端，信号处理电路的信号输出端接割草机主板。本实用新型进行测距控制，在底盘高度超过一定距离时，能自动切断割草电机供电的优点。
文档编号G05B19/04GK201199324SQ20082008708
公开日2009年2月25日 申请日期2008年5月16日 优先权日2008年5月16日
发明者金士正 申请人:金士正