全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，该控制器的电回路由电源开关（1）、保险电路（2）、计重检测电路（4）、单片机（5）、调速驱动输出电路（6）、驱动输出抛料指示电路（7）、可控硅保护电路（8、9）、触摸输入设置电路（11）、显示驱动电路（12）、过零检测电路（13）、电源指示电路（14）、时钟电路（16）、整流稳压电路（15）、变压器（17）、应急开关（18）、接线端子（10）连接构成。本发明采用抗干扰强的单片机作为控制元件，输入设置简单，时间精度高，调速性能稳定，以投料量作为控制开机时间长短，实现计重投饲机全自动调速精确投料控制。
【专利说明】全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制器，具体涉及全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器。
【背景技术】
[0002]在水产养殖领域里，投饲机已成为水产养殖业中不可缺少的养殖机械。投饲机的工作由控制器来实现的，至目前还没有计重投饲机和计重控制器。目前使用的投饲机均为控制每次开机时间的长短，依靠人工经验，通过机械调节控制下料量的大小，只能大概地控制每次的投料量，不能精确地控制每次的投料量，这种控制方式无法掌握投料量的多少，所谓调速的，调速后的电机很不稳定，极易堵转，使用效果差，不能适应养殖户改变投饲距离的需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提供一种全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，采用抗干扰强的单片机作为核心控制元件，标准时钟电路作为实时时钟，触摸感应键作为设置输入，既实现手动与自动开机转换功能，又实现时间校准，断电保持实时计时，还实现全天24小时内可设置10个开机时间点、每一次开机的投喂饲料量l_120kg、每一次开机的抛撒时间1-10秒钟、每一次开机的停顿间隙时间0-20秒钟、每一次开机的投饲距离1-9档的设置方式，具有每次开机时，抛料电机先旋转10-15秒钟后，下料电机才间隙工作，开机结束后，下料电机立即停转，抛料电机延时5-10秒钟关闭，开机时定时时间倒计时数字显示、投饲距离档数显示、抛撒和停顿间隙时间交替倒计时数字显示的控制形式。
[0004]本发明的技术解决方案是:该控制器的电回路由电源开关、保险电路、计重检测电路、单片机、调速驱动输出电路、驱动输出抛料指示电路、可控硅保护电路、触摸输入设置电路、显示驱动电路、过零检测电路、电源指示电路、时钟电路、整流稳压电路、变压器、应急开关、接线端子连接构成，其中:保险电路由保险丝座和插入保险丝座内部型腔的保险丝组成；计重检测电路由单片机的2个端口与高精度24位A/D转换器芯片、三极管、电阻、电容构成；调速驱动输出电路由单片机的I个端口与电阻、电容、光耦和可控硅构成；驱动输出抛料指示电路由单片机的I个端口与电阻、发光二极管、光耦和可控硅构成；可控硅保护电路由电容和电阻构成；触摸输入设置电路由单片机的4个端口与触摸芯片、触摸感应板和电容构成；显示驱动电路由单片机的15个端口与电阻、三极管、数码管和发光二极管构成；过零检测电路由单片机的一中断口与全桥整流二极管、电阻、电容和三极管构成；电源指示电路由发光二极管和电阻构成；整流稳压电路由全桥整流二极管、电容、稳压块构成；时钟电路由单片机的3个端口与时钟芯片、晶振、电容和充电电池构成。
[0005]其中，所述控制器由机箱内安装线路板构成，机箱由上下半箱体通过面板和后板联接而成，面板和后板插入机箱的卡槽内，后板上安装接线端子，接线端子分别连接称重传感器、下料电机和抛料电机，面板上安装电源开关、应急开关、保险丝座，面板采用半透明塑料板，并印有功能性文字；电源开关、应急开关、单片机、A/D转换器芯片、时钟芯片、晶振、触摸芯片、光耦、电阻、电容、二极管、发光二极管、三极管、稳压集成块、可控硅、四位数码管、二位数码管、充电电池安装座焊接在线路板上，触摸感应板通过硬导线支撑连接到线路板上，线路板通过电源开关、应急开关安装在装有保险丝座的面板上，触摸感应板对着面板并紧挨在功能触摸区的后面，发光二极管分别对着面板的抛料状态显示区和功能显示区，四位数码管和两位数码管对着面板的数码管显示区，线路板的输出线、称重传感器的信号线和启动电容的引线分别焊接到装在后板上接线端子的对应的焊接端，电源线一端穿过后板穿线孔焊接相应的位置上。
[0006]本发明的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器中，机箱内安装电源变压器和启动电容。
[0007]本发明具有以下优点:①采用抗干扰强的单片机作为控制核心器件，使电路简单，控制时间十分精确，满足用户需求，实现了计重投饲机的全自动远近距离可调的控制功能；
②采用电容触摸感应的输入设置方式，实现了人与电的完全不接触，解决了机械按键长期在潮湿的环境下工作造成接触不良的问题，极大地延长了使用寿命，减少了用户的维修麻烦让抛料电机先旋转和后停转的功能，排除了抛料机构中的余料，不会造成抛盘卡滞现象；④采用检测过零脉冲信号和软件程序，使调速输出驱动波形与电网同步且极为稳定，从而使投料距离稳定，脉动小，输出转矩大；⑤采用数字显示和功能指示，使控制的信息直观、明了 ；⑥采用自动与手动功能的自由切换，使用户操作灵活，使用方便；⑦让用户能够根据鱼的习性，自由设置全天的投料开机时间，每次不同的投喂饲料量、抛撒时间、停顿时间和投饲距离，更具有科学性和合理性；⑧以投料量代替开机时间的长短，实现了精确投料，提高饲料利用率；⑨生产过程工序简单，调试方便，降低了生产成本，能够自由设置全天多次投料的开机时间，每次不同的投喂饲料量、抛撒时间、停顿时间和投饲距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的原理图。
[0009]图2为图1的实物正视图。
[0010]图3为图2后板示意图。
[0011]图4为图2俯视剖视图。
[0012]图中:1电源开关，2保险电路，3称重传感器，4计重检测电路，5单片机，6调速驱动输出电路，7驱动输出抛料指示电路，8、9可控硅保护电路，10接线端子，11触摸输入设置电路，12显示驱动电路，13过零检测电路，14电源指示电路，15整流稳压电路，16时钟电路，17变压器，18应急开关，19触摸感应板，20四位数码管，21两位数码管，22发光二极管，23线路板，24机箱，25面板，26后板，27保险丝座，28数码管显示区，29抛料状态显示区，30功能触摸区，31功能显示区，32、33启动电容，34电源线。
【具体实施方式】
[0013]如图1-4所示，该控制器的电回路由电源开关1、保险电路2、计重检测电路4、单片机5、调速驱动输出电路6、驱动输出抛料指示电路7、可控硅保护电路8、9、触摸输入设置电路11、显示驱动电路12、过零检测电路13、电源指示电路14、时钟电路16、整流稳压电路
15、变压器17、应急开关18、接线端子10连接构成，其中:保险电路I由保险丝座27和插入保险丝座27内部型腔的保险丝组成；计重检测电路4由单片机5U2的2个端口 7、8与高精度24位A/D转换器芯片U3、三极管Q3、电阻R7-R10、电容E3-E4、C4-C5构成；调速驱动输出电路6由单片机5U2的I个端口 11与电阻R24-R26、电容C9、光耦U7和可控硅Q12构成；驱动输出抛料指示电路7由单片机5U2的I个端口 9与电阻R20-R22、发光二极管DS12、光耦U6和可控硅Qll构成；可控硅保护电路8、9分别由电容C8和电阻R23、电容ClO和电阻R27构成；触摸输入设置电路11由单片机5U2的4个端口 29-32与触摸芯片U5、触摸感应板19和电容C7构成；显示驱动电路12由单片机5U2的15个端口 13-14、16-28与电阻R11-R19、三极管Q4-Q10、四位数码管20DS2、两位数码管21DS3和发光二极管DS4-DS11构成；过零检测电路13由单片机5U2的一中断口 12与全桥整流二极管D1-D4、电阻R2-R6、电容C3和三极管Q1-Q2构成；电源指示电路14由发光二极管DSl和电阻Rl构成；整流稳压电路15由二极管D1-D5、电容C1-C2、E1-E2、稳压块Ul构成；时钟电路16由单片机5U2的3个端口 1-3与时钟芯片U4、晶振Y1、电容C5-C6和充电电池BTl构成。
[0014]其中，所述控制器由机箱24内安装线路板23构成，机箱24由上下半箱体通过面板25和后板26联接而成，面板25和后板26插入机箱24的卡槽内，后板26上安装接线端子10，接线端子10分别连接称重传感器3、下料电机M2和抛料电机M1，面板25上安装电源开关1、应急开关18、保险丝座27，面板25采用半透明塑料板，并印有功能性文字；电源开关1、应急开关18、单片机5U2、A/D转换器芯片U3、时钟芯片U4、晶振Yl、触摸芯片U5、光耦 U6-U7、电阻 R1-R27、电容 C1_C10、E1_E4、二极管 D1-D5、发光二极管 DS1、DS4_DS12、三极管Q1-Q10、稳压集成块U1、可控硅Q11-Q12、四位数码管20DS2、二位数码管21DS3、充电电池BTl安装座焊接在线路板23上，触摸感应板19通过硬导线支撑连接到线路板23上，线路板23通过电源开关1、应急开关18安装在装有保险丝座27的面板25上，触摸感应板19对着面板25并紧挨在功能触摸区30的后面，发光二极管DS1、DS12、DS4-DS11分别对着面板25的抛料状态显示区29和功能显示区31，四位数码管20和两位数码管21对着面板25的数码管显示区28，线路板23的输出线、称重传感器的信号线和启动电容32、33的引线分别焊接到装在后板26上接线端子10的对应的焊接端，电源线34 —端穿过后板26穿线孔焊接在相应的位置上。
[0015]本发明的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器中，机箱24内安装电源变压器17和启动电容32、33。
[0016]当控制器插入电源，应急开关18置于正常位置，电源开关I开启后，电路工作，电源指示灯和自动指示灯点亮，四位数码管20显示实时时间的小时和分钟，二位数码管21显示秒钟，其余功能指示灯均不亮；当触摸“自动手动”区域时，实现自动与手动功能切换，功能显示区31的自动指示灯与手动指示灯切换点亮,处于自动功能时,功能显示区31的自动指示灯点亮，手动指示灯熄灭，处于手动功能时，功能显示区31的自动指示灯熄灭，手动指示灯点亮，同时，抛料电机Ml先高速旋转3秒钟后按手动设置的投饲距离开始旋转，两位数码管21从10-15秒开始倒计时显示，倒计时结束后下料电机M2按手动设置的抛撒与停顿间隙开始工作，并在两位数码管21上交换显示，再触摸一下“自动手动”区域时，下料电机M2关闭，抛料电机Ml延时5-10秒钟关闭；当触摸“设置检查”区域一次时，依次实现检查或设置“时间校准”、手动开机时的“抛撒”时间、手动开机时的“停顿”时间、手动开机时的“投饲”距离、第一次“开机”时间，第一次投“料量”、第一次“抛撒”时间、第一次“停顿”时间、第一次投饲“距离”，第二次“开机”时间、第二次投“料量”、第二次“抛撒”时间、第二次“停顿”时间、第二次投饲“距离”，……第十次“开机”时间、第十次投“料量”、第十次“抛撒”时间、第十次“停顿”时间、第十次投饲“距离”的功能，并将所设置的参数存放到单片机5U2指定的E2PROM区，同时，功能显示区31的相应发光二极管点亮，秒位的两位数码管21显示的次数号；当触摸“调时”区域一次时，四位数码管20的左两位小时位数字进行加一，处于“校时”功能时，在“0-23”之间变化，首位为O时，自动熄灭；处于“开机”时间功能时，在“0-23- ‘一’”之间变化，首位为O时，自动熄灭；处于其它功能时，触摸“调时”无效。当触摸“调分”区域一次时，四位数码管20的右两位分钟位数字进行加一，处于“校时”功能时，在“0-59”之间变化，处于“开机”时间功能时，在“0-59- ‘一’ ”之间变化，处于投“料量”功能时，在“1-120”之间变化，首位为O时，自动熄灭；处于“抛撒”时间功能时，在“1-10”之间变化，首位为O时，自动熄灭；处于“停顿”时间功能时，在“0-20”之间变化，首位为O时，自动熄灭；处于投饲“距离”功能时，在“1-9”之间变化，数字越大转速越快。在设置“开机”时间功能时，分别触摸“调时” “调分”区域，使四位数码管20显示所需的时间数字，当需要清除“开机”时间时，分别触摸“调时” “调分”区域，使四位数码管20都显示在“设置”或“检查”过程中，触摸一下“自动手动”区域，立即结束“设置”或“检查”状态。当设置的“停顿时间”为O时，开机时间内为无间隙地连续抛料。
[0017]该控制器在自动工作过程中，将设置的开机时间点与实时时间进行比较，当遇到相同时，单片机5U2的端口 11变为低电平，光耦U7导通，启动抛料电机Ml旋转3秒钟后，单片机5U2通过过零检测电路13，控制端口 11输出与电网同步的触发信号，使抛料电机按设置的距离转速旋转，同时，四位数码管20由显示实时时间变为在最左位显示投饲距离的档数、右三位显示本次开机投料量，并根据计重检测电路4实际检测的饲料重量与本次起始饲料重量进行比较，显示实时变化差值，两位数码管21从10-15秒开始以每秒钟减一倒计时显示，倒计时结束后，单片机5U2控制下料电机M2按本次开机设置的抛撒与停顿时间开始间隙工作，并在两位数码管21上交换以每秒钟减一显示，当显示的投“料量”数字等于本次开机设置的投“料量”时，下料电机M2关闭，抛料电机Ml延时5-10秒钟关闭，延时的
5-10秒时间在两位数码管21上以每秒钟减一显示，抛料电机Ml关闭后，本次开机结束，四位数码管20和二位数码管21显示当前实际时间。
[0018]该控制器在有外接电源的情况下，充电电池BTl由时钟芯片U4向其进行充电，在没有外接电源或关闭停电情况下，充电电池BTl维持时钟芯片U4工作，保证正常计时，其它电路停止工作。
[0019]当本发明的控制器因不可预测原因而导致故障时，只要将应急开关18置于应急位置，使抛料电机Ml和下料电机M2工作，进行连续投饵。
【权利要求】
1.全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:该控制器的电回路由电源开关(I)、保险电路(2)、计重检测电路(4)、单片机(5)、调速驱动输出电路(6)、驱动输出抛料指示电路(7 )、可控硅保护电路(8、9 )、触摸输入设置电路(11)、显示驱动电路(12 )、过零检测电路(13)、电源指示电路(14)、时钟电路(16)、整流稳压电路(15)、变压器(17)、应急开关(18)、接线端子(10)连接构成。
2.根据权利要求1所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:所述控制器由机箱(24)内安装线路板(23)构成，机箱(24)由上下半箱体通过面板(25)和后板(26 )联接而成，面板(25 )和后板(26 )插入机箱(24 )的卡槽内，后板(26 )上安装接线端子(10)，接线端子(10)分别连接称重传感器(3)、下料电机M2和抛料电机M1，面板(25)上安装电源开关(I)、应急开关(18)、保险丝座(27)，面板(25)采用半透明塑料板，并印有功能性文字；电源开关(I)、应急开关(18)、单片机(5)U2、A/D转换器芯片U3、时钟芯片U4、晶振Y1、触摸芯片U5、光耦U6-U7、电阻R1-R27、电容C1-C10、E1-E4、二极管D1-D5、发光二极管DS1、DS4-DS12、三极管Q1-Q10、稳压集成块U1、可控硅Q11-Q12、四位数码管(20)DS2、二位数码管(21) DS3、充电电池BTl安装座焊接在线路板(23)上，触摸感应板(19)通过硬导线支撑连接到线路板(23)上，线路板(23)通过电源开关(I)、应急开关(18)安装在装有保险丝座(27 )的面板(25 )上，触摸感应板(19 )对着面板(25 )并紧挨在功能触摸区(30 )的后面，发光二极管DS1、DS12、DS4-DS11分别对着面板(25)的抛料状态显示区(29)和功能显示区(31)，四位数码管(20)和两位数码管(21)对着面板(25)的数码管显示区(28)，线路板(23)的输出线、称重传感器(3)的信号线和启动电容(32、33)的引线分别焊接到装在后板(26 )上接线端子(10 )的对应的焊接端，电源线(34 ) —端穿过后板(26 )穿线孔焊接在相应的位置上。
3.根据权利要求1所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:计重检测电路(4)由单片机(5)U2的2个端口 7、8与高精度24位A/D转换器芯片U3、三极管 Q3、电阻 R7-R10、电容 E3-E4、C4-C5 构成。
4.根据权利要求1所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:调速驱动输出电路(6)由单片机(5)U2的另I个端口 11与电阻R24-R26、光耦U7和可控硅Q12构成。
5.根据权利要求1所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:触摸输入设置电路(11)由单片机(5)U2的4个端口 29-32与触摸芯片U5、触摸感应板(19)和电容C7构成。
6.根据权利要求1所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:显示驱动电路(12)由单片机(5)U2的15个端口 13-14、16-28与电阻R11-R19、三极管Q4-Q10、四位数码管(20) DS2、两位数码管(21) DS3和发光二极管DS4-DS11构成。
7.根据权利要求1所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:过零检测电路(13)由单片机(5)U2的一中断口 12与整流二极管D1-D4、电阻R2-R6、电容C3和三极管Q1-Q2构成。
8.根据权利要求1所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:时钟电路(16)由单片机(5)U2的3个端口 1-3与时钟芯片U4、晶振Y1、电容C5-C6和充电电池BTl构成。
9.根据权利要求2所述的全自动计重投饲机的数显触摸式调速控制器，其特征在于:机箱(24)内安装电源变压器(17)和启动电容(32、33)。
【文档编号】G05B19/042GK104317228SQ201410600274
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】成之阳, 成美玲 申请人:江苏恒深洋机械有限公司