智能控制电动鱼竿的制作方法

本实用新型涉及一种钓鱼装备，尤其是一种用智能设备控制的电动鱼竿。

背景技术：

现有的电动鱼竿，例如用来垂钓小公鱼的公鱼轮，可以利用小型直流电机带动线轮来收线，也可以设定水深钓定层，但其存在着一些缺陷，使用起来也不方便。这种电动鱼竿只能在收线时使用电机来收线，在放线时，要断开电机和线轮的连接，靠着铅坠儿的重力带着钩线下降。此时线轮处在一个不受控制的状态，无法实现更高级的控制，比如缓降，而这个功能对于找鱼层很重要。并且线轮在铅坠儿到底后由于惯性还会继续旋转，这就很容易造成炸线，乱线，给垂钓带来很大的麻烦。对于电动鱼竿的控制，采用传统电路，功能单一，想要实现智能控制非常困难。

另外，现有的电动鱼竿操作起来非常复杂，使用时需要进行一系列的设定，包括鱼线类型，线号，电机的转速等，钓定层时需要先按下一个功能按钮，再收线记录水深，而这些都要靠着两个按钮来进行选择设置，很多用户都反应操作太繁琐，记不住，因此很多人都不愿意用这些功能。可是定层对于垂钓深水非底层鱼非常的重要，不用此功能对于垂钓的效果会有很大的影响。

还有，现有的电动鱼竿有显示出线量的功能，可是在计算出线量时，现有的电动鱼竿默认线轮转动一圈出线的距离是固定的，这个距离是根据线轮的直径计算出来的，而这是不准确的。因为随着线轮上绕线量的增加，线卷的直径是会增加的，线轮转动一圈出线的距离也会随之增加，这就导致出线量显示的误差。为了弥补这一误差，现有的电动鱼竿需要在线轮上好线的情况下，用尺子测量线轮转动一圈的出线量，然后通过设置按钮将此数值输入电动鱼竿。这样的操作非常的不方便，而且即便使用这个测量的数值，垂钓时显示的出线总量也是不准确的，因为测量得到的一圈的出线量只适合于当前的绕线量，随着出线的进行，线卷的直径会减小，线轮转动一圈的出线量也会减小，因此以一个固定的值去计算总的出线量并且用来显示入水深度是不准确的。

再有，目前的电动鱼竿采用直流电机作为动力装置，直流电机存在的问题是很难做到精准的位移控制。另外目前的电动鱼竿采用了绕线轮与电机分离的方法，然后设置一个离合器拨叉，放线时，先拨动拨叉，让线轮与电机分离，然后依靠钩坠儿的重力带动线轮旋转放线。放线结束后，拨动拨叉或者按下收线按钮，线轮与电机结合，依靠电机的定位转矩使得钩坠儿悬停在水中。这种操作类似于手动挡的汽车，需要离合器挂挡，摘挡，而这对于电动鱼竿来说，非常的不方便，需要很多额外的操作来实现基本的垂钓功能。

技术实现要素：

为了克服现有技术中放线不可控，设置复杂，操作复杂及直流电机在功能和控制方面的局限性等不足，本实用新型提供了一种采用单片机和步进电机进行控制的方案，利用目前单片机在机电控制方面现有的成熟的技术与方案，由单片机控制步进电机来实现各种操作。从而使电动鱼竿的控制更加智能化，开发出来的垂钓功能更加丰富实用，操作起来也更加便利。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：智能控制电动鱼竿，其特征在于：智能控制电动鱼竿手柄部分包含控制电路板，操作显示电路板，步进电机，线轮，电源；控制电路板与操作显示电路板通过扁平电缆相连，进行控制命令和显示数据的传输；控制电路板与步进电机通过步进电机连接线连接，来进行控制命令的传输；控制电路板通过电源线与电源连接。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿的控制电路板上有单片机，单片机可以控制步进电机做出设定的动作，来完成各种垂钓的功能。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿的驱动电机采用步进电机。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿的线轮直接安装在步进电机的转轴上。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿的手柄上设置了枪机按钮，以正常的握姿就可实现对智能电动鱼竿的操作。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿的操作显示电路板上设置有显示屏，调速按钮，功能按钮，收线按钮，放线按钮。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿利用步进电机转过的步进角或圆周数作为收放线位移的依据，并且用于定层钓层和当前钓层的显示依据。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿的枪机按钮可以与调速按钮、功能按钮、收线按钮、放线按钮中任意按钮并联。

作为一个优选方案，智能控制电动鱼竿可以使用遥控器进行远程控制。

对技术方案的进一步阐述是：以单片机为核心，开发一个控制电路板，负责对步进电机的各种智能化的控制和驱动。同时开发一个操作显示电路板，用来显示程序运行的状态以及给单片机下指令做出相应的动作。控制电路板和操作显示电路板通过扁平电缆连接，用来传输控制指令和显示命令。

上述的控制电路板通过电源接口与电源连接，通过操作显示电路板接口与操作显示电路板连接，通过步进电机接口与步进电机连接。控制电路板上集成了单片机，并且提供了显示驱动电路来驱动显示屏，提供了步进电机驱动电路来驱动步进电机。

上述的操作显示电路板通过控制电路板接口与控制电路板连接，用来上传按钮的操作指令到控制电路板，以及下传控制电路板下发的显示命令。操作显示电路板上设置有四个按钮，分别控制步进电机的正转，反转，调速和特定功能。操作显示电路板上配备有一个液晶显示屏，用来显示步进电机的转速，定层步进角度，当前步进角度等信息。电路板上还有一个红外遥控接收器用来接收遥控器的操作指令。

上述的步进电机采用永磁式步进电机，通过数据线与控制电路板连接以获得控制指令。线轮与步进电机的转轴直接固定连接。

上述的智能控制电动鱼竿在手柄的下面设置了一个枪机按钮，枪机按钮通过枪机按钮数据线与操作显示电路板连接。枪机按钮可以与操作显示电路板上的任意一个按钮并联。

上述的电源采用4节7号碱性电池来为整个智能控制电动鱼竿供电。

本实用新型的有益效果是，控制电路板以单片机为核心，摒弃了传统电路复杂、死板的缺点。基于单片机硬件结构简单，控制功能强，可靠性高的特点，智能控制电动鱼竿在结构上更简单，在功能上更加强大，可扩展性更强。而且目前单片机对步进电机控制的技术已经非常成熟，可以直接拿来使用，包括启动，停止，正传，反转，加速，减速，按照给定步进角旋转指定的角度，以及驱动数码管显示步进电机的工作状态。利用这些现有的技术，并且基于智能控制电动渔竿提供的平台，可以实现很多灵活实用的垂钓功能。比如，利用单片机控制步进电机正反转和调速的技术，可以实现智能控制电动鱼竿的收放线及缓升缓降找鱼层的功能；利用单片机记忆步进电机的步进角度并且转动指定角度的技术，可以实现智能电动鱼竿的钓定层，一键定层收放线和逗钓诱鱼的功能；利用单片机驱动显示数码管的技术可以实现显示转速以及当前/设定的钓层的功能。

基于步进电机的步距角不受各种外界因素(如电压的大小，电流的大小，波形，温度等) 影响的特点，并且没有积累误差，可以充分保证电动鱼竿控制的精准性，使得钩线能够准确到达设定的位置。比如钓定层时，相对于现有电动鱼竿通过测量线轮转动一圈的距离，乘以转动的圈数的方法，本实用新型以步进角作为水层深度的标记，通过单片机记录步进电机转过的步进角度，从而保证每次放线都准确到达设定的钓层，既方便又准确。步进电机的启动，停止，反向都可以在少数脉冲内完成，反应速度很快，可以保证电动鱼竿的快速反应，比如收放线的快速切换。基于步进电机的如上特点，可以实现对钩，线，坠儿的灵活、准确的控制，为电动渔轮的各种功能的实现提供了保障。

本实用新型所有的控制功能都可以通过按下一个按钮来操作，不需要做任何额外的设定，极大的降低了智能控制电动鱼竿使用的复杂性，同时操作起来更加的简单方便。枪机按钮的设计更是考虑了人体工学的特点，使得对电动鱼竿的操作更加的舒适。

通过步进电机与线轴直接连接，使得动力的传输更加的直接有效。利用步进电机的定位转矩大的特点，在不通电的情况下，可以保持线轮不被钩坠拉动，从而使钩坠悬停在任意水层，这样就为实现垂钓不同的水层提供了可能。这样的结构同时可以省去离合控制装置，让操作更加的便利，这就相当于手动档汽车向自动挡汽车的转变。

基于如上的益处，本实用新型可以实现很多灵活方便的垂钓功能，这些实用功能包括速度可控收放线，缓降缓升找鱼层，自动升降逗鱼，收线自动记录定层水深，一键定层收放线垂钓。而这些功能的实现都是归功于本实用新型对电动鱼竿结构的改变。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型正面示意图；

图2为本实用新型侧面示意图。

图中1.手柄，2.线轮，3.竿稍，4.钓线，5.铅坠儿，6.鱼钩，7.控制电路板，8.操作显示电路板，9.枪机按钮，10.步进电机，11.电源，12.单片机，13.步进电机接口，14.操作显示电路板接口，15.电路板电源接口，16.显示屏，17.红外接收器，18.控制电路板接口，19. 调速按钮，20.功能按钮，21.收线按钮，22.放线按钮，23.枪机按钮接口，24.扁平电缆，25. 电源线，26.电源接口，27.步进电机连接线。

具体实施方式

【实施例1】

智能控制电动鱼竿包括手柄1，线轮2，竿稍3，钓线4，铅坠儿5，鱼钩6几大部分。在手柄1里面有控制电路板7，操作显示电路板8，枪机按钮9，步进电机10，电源11。在控制电路板7上有单片机12，步进电机接口13，操作显示电路板接口14，电源接口15。在操作显示电路板8上有显示屏16，红外接收器17，控制电路板接口18，调速按钮19，功能按钮20，收线按钮21，放线按钮22，枪机按钮接口23。

电源11位于手柄1的后部，控制电路板7和操作显示电路板8位于手柄1的中部，步进电机10位于手柄1的前部。线轮2安装在步进电机10的转轴上，钓线4一端卷在线轮2上，另一端穿过竿稍3与鱼钩6相连，并在末端与铅坠儿5连接。控制电路板7与操作显示电路板8的连接是通过扁平电缆24将控制电路板7上的操作显示电路板接口14与操作显示电路板8上的控制电路板接口18连接，控制电路板7通过电源线25在电路板电源接口15上与电源11的电源接口26连接，控制电路板7通过步进电机连接线27在步进电机接口13上与步进电机10连接。

【实施例2】

步进电机控制收放线。

按下放线按钮22，单片机12发出连续正转的指令，步进电机10带着线轮2连续正转放线，铅坠儿5带着鱼钩6下降。按下收线按钮21，单片机12发出连续反转的指令，步进电机10带着线轮2连续反转收线，鱼钩儿6和铅坠儿5上升。

【实施例3】

缓降缓升找鱼层，诱鱼。

按下放线按钮22，单片机12控制步进电机10带着线轮2连续正转放线，到达缓降深度时，连续按下调速按钮20到低速档位，单片机12控制步进电机10慢速旋转，铅坠儿5带着鱼钩6缓慢下降。缓升找鱼层时按下收线按钮21，单片机12控制步进电机10慢速旋转，鱼线2带着铅坠儿5和鱼钩6缓慢上升。

【实施例4】

利用步进电机的定位转矩实现钩坠的自然悬停。

步进电机10与线轮2采用固定连接，这样就不需要手动或者自动断开电机与线轮连接的额外操作。当步进电机将钩坠儿送入指定钓层停止转动时，步进电机10的定位转矩有足够的阻力让钩坠儿在水中任意位置悬停，这就为钓定层提供了可能。

【实施例5】

利用步进电机的慢速正反转实现逗引，刺激鱼就饵。

当步进电机10将鱼钩6送入设定钓层后，如果鱼口儿不好，就饵不积极，可以启动逗鱼功能。步进电机10带动鱼线2，将鱼钩6向上慢速提升10公分，然后再慢速将鱼钩6向下放回原位。

【实施例6】

利用单片机实现收线自动定层。

当按下收线按钮21收线时，单片机自动记录收线时步进电机10旋转的步进角度，并在显示屏16上显示出来。此步进角度将用于一键定层收放线时自动放线和收线时步进电机10 要旋转的角度。利用步进电机步进角累积误差为0的特点，这样能够精确实现钓定层的功能。

【实施例7】

一键定层收放线。

在需要钓定层时，按下收线按钮21一次性完成一个完整的收线过程，步进电机10所转过的步进角被单片机12记录下来。此时短按功能按钮20，步进电机10用记录下来的步进角度进行放线。再次短按功能按钮20，步进电机10用记录下来的步进角度进行收线。如此往复实现一键定层收放线钓定层的功能。

【实施例8】

收放线速度多档可调。

步进电机10的速度具有多档可调。当按下调速按钮19时，速度档加1，达到最高档后，再次按下调速按钮19，将转到最低档，如此循环。调速时，不影响其它功能的进行，比如正在收线时按下调速按钮19，收线不会停止并且以调整后的速度继续收线。

【实施例9】

方便操作的人体工学枪机按钮。

在手柄1的下方，通常意义上的枪机的位置，设置一个枪机按钮9。对于手持式手柄而言，枪机按钮的操作非常的方便，这是手指操作最舒服的位置。在抬竿中鱼后，手指可以很自然的按下枪机按钮9来进行收线的操作。将枪机按钮9与功能键20并联，可以方便地操作一键定层垂钓的功能和逗钓的功能，令垂钓更加的灵活方便，动作一气呵成。

【实施例10】

遥控控制电动鱼竿。

在操作显示电路板8上通过红外接收器17可以接受来自遥控器的控制信号，遥控器的按钮与操作显示电路板8上的按钮相同。