一种粮食水分在线检测电路的制作方法

文档序号:12784556阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种粮食水分在线检测电路,其特征是由电源供电电路、恒流源电路、单片机系统,以及通过数据线与单片机系统相连的信号放大电路、数码管显示电路、电机及烘干机控制系统、控制旋钮及按键电路和温度补偿电路组成,其中:电源供电电路与所述各电路相连;由稳压电路、恒流源测量电路相连而成的恒流源电路,其输出端与信号放大电路相连。

2.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的恒流源电路由稳压电路、恒流源测量电路相连而组成,其中:

所述的稳压电路由芯片Q1、电容及电阻组成,Q1采用TL431,由其构成的基准电压温飘小,又有相当的负载能力,且输出电压连续可调,通过参考极所并联的两个电阻R15和R16的阻值将输出电压引入反馈,再由电容C4和C8进行滤波,从而为恒流源测量电路提供稳定的+10V电压;

所述的恒流源测量电路由U1、电容及电阻相连而组成,U1采用LM258,其通过接线端子P1将辊轮碾压后的粮食电阻与大电阻R2并联,从而使流经粮食电阻的电流恒定且较大;通过恒流源测量电路使粮食水分值不同时,粮食电阻上产生的电位差不同,并且将此电位差传输到信号放大电路进行放大。

3.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的电机及烘干机控制系统由220V供电电压电路、稳压电路、继电器、继电器驱动电路、电容及电阻相连而组成,其中:稳压电路由U2、电容及电阻相连而组成,U2采用7805;继电器驱动电路由U5及电阻相连而组成,U5采用达林顿管ULN2803;220V电压通过接线端子P2与压敏电阻RV1、RV2、RV3相连以及通过接线端子P3与保险丝相连,从而保护供电电压电路安全运行;U5通过“灌电流”来驱动继电器,同时U5的COM端与继电器的电源输入端相接,以削弱冲击电压,进而保护U5内部的三极管;U2通过与U5和单片机的第15-18引脚相连,进而通过继电器和接线端子P4控制电机的启停以及正反转,同时,通过继电器和接线端子P5与烘干机相连,控制烘干机是否继续运行。

4.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的电源供电电路由变压器、桥式整流电路及滤波电路相连而组成,变压器与220V交流电相连,变压器通过接线端子P14与二极管所组成的桥式整流电路相连,桥式整流电路与滤波电路相连,从而使220V交流电转化为稳定直流电,并为恒流源电路、信号放大电路、数码管显示电路、电机及烘干机控制系统、单片机系统、控制旋钮及按键电路及温度补偿电路提供电压。

5.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的信号放大电路由稳压电路、放大电路相连而组成,所述放大电路由U4、电容及电阻相连而组成,U4采用AD620;所述稳压电路选用芯片Q1、U2、U3、电容及电阻相连而组成,其中:Q1采用TL431,其通过电阻R17、R18与U4的第2引脚相连;来自恒流源测量电路的电位差信号通过电阻R8与U4的第5引脚相连,U4的第2和第5引脚构成差分信号,增量了电路的抗干扰能力;U2采用7805,其将桥式整流电路输出的正电压转化成+5V电压,并且经电容C6、C7滤波后,输出给U4的第7引脚;U3采用79L05,其将桥式整流电路输出的负电压转化成-5V电压,并且经电容C11、C12滤波后,输出给U4的第4引脚;U4的第1和第8引脚通过连接电阻R13,使来自恒流源测量电路的电位差进行增益放大,并且将放大后的信号传输给单片机。

6.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的数码管显示电路由稳压电路、三极管驱动电路、数码管及电阻相连而组成,其中:稳压电路由U2、电容及电阻相连而组成,U2采用7805,其通过上拉电阻R-1与三个共阴极数码管的第1-7、第10-11引脚相连,并与单片机第21-28引脚相连,从而控制所显示的内容;三极管驱动电路由三个三极管Q2、Q3、Q4及电阻相连而组成,Q2、Q3、Q4均采用9012,三个三极管中,其集电极接地,其发射极分别与数码管的第8、9以及12引脚相连,其基极分别与单片机的第29、30以及31引脚相连,从而控制数码管的亮灭;数码管采用三位八段共阴极数码管。

7.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的单片机系统由稳压电路、U6相连而组成,其中:稳压电路由U2、电容及电阻相连而组成,U2采用7805;U6采用STC15F2K08S2单片机,其第1-3引脚为A/D转换输入端,分别将水分设定值、水份微调值以及粮食含水量转化为数字量,第4、19引脚分别为自动测定和手动测定按键输入端,第5-8引脚为谷物种类选择输入端,第10引脚通过与U2相连,用于给单片机供电,第12-14引脚通过接线端子P6接RS232,用于程序下载,第15-18引脚输出分别用于控制电机的启停、正反转以及烘干机的运行,第20引脚用于与温度传感器进行通信,第21-28引脚输出控制数码管所显示的内容,第29-31引脚输出驱动数码管的亮灭,第32引脚输出控制LED灯的亮灭。

8.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的控制旋钮及按键电路由稳压电路、二极管及电阻相连而组成,其中:稳压电路由U2、电容及电阻相连而组成,U2采用7805,其通过与电阻相连方式提高其电平,从而使按键或旋钮可正常工作;手动测定按键通过接线端子P8与单片机的第19引脚相连,用于将检测方式设定为手动模式;自动测定按键通过接线端子P9与单片机的第4引脚相连,用于将检测方式设定为自动模式;LED灯通过接线端子P10与单片机的第32引脚相连,用于显示当前检测方式;粮食种类选择旋钮通过接线端子P11与单片机的第5-8引脚相连,用于选择待检测粮食种类;水分设定旋钮通过接线端子P12与单片机的第2引脚相连,用于设定粮食烘干机内的粮食水分目标值;水分微调旋钮通过接线端子P13与单片机的第1引脚相连,用于减小温度等外界因素对粮食水分测量值所带来的误差。

9.根据权利要求1所述的粮食水分在线检测电路,其特征在于所述的温度补偿电路由稳压电路、温度传感器及电阻相连而组成,稳压电路由U2、电容及电阻相连而组成,U2采用7805,温度传感器采用DS18B20构成的T1温度传感器,其中:U2通过与T1第1引脚、上拉电阻R11相连,为T1提供+5V电压;T1的信号线通过上拉电阻R11与单片机的第20引脚相连,从而将温度变化及时传输给单片机进行处理。

10.权利要求1至9中任一所述粮食水分在线检测电路的应用,其特征是采用恒流源电路测量粮食水分值;通过电机及烘干机控制系统来控制粮食烘干机的自动运行,实现生产过程自动化。

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