一种基于MCU的轨道输精车控制系统的制作方法

一种基于mcu的轨道输精车控制系统
技术领域
1.本实用新型涉及养殖技术领域，特别是涉及一种基于mcu的轨道输精车控制系统。


背景技术：

2.随着养殖行业的养殖规模的不断扩撒，需要养殖的动物数量在不断增加。如，在养猪行业，以前可能是几十上百头就是规模较大的养殖场，而现在其规模可能在几万甚至更大。而随着养殖规模的扩大，对于防病的要求就更高。
3.随着养殖规模的扩大，需要的动物数量增加，就需要不断的配种生产小猪。目前常规养猪行业，公猪精液采集后，需要人员在一定时间内及时送到化验室室，当前公猪精液采精化验都是人员采集后装到专用保温瓶中，安排专人拿精液瓶送到化验室化验，纯人工操作，采精站点和化验室处于不同区域，经常出现采精后没及时送到，精液无法使用。
4.因此，如何将该过程中减少人为干预，同时提高效率，是本领域技术人员的工作重点。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供了一种基于mcu的轨道输精车控制系统，减少人为干预，同时提高效率。
6.为了实现上述实用新型目的，本实用新型的实施例提供了一种基于mcu 的轨道输精车控制系统，包括设置在输精车的输精车通信模块、设置在输精车的输精车控制器，还包括与化验室对应的化验室呼叫器、与采精点对应的采精点呼叫器以及设置在所述化验室呼叫器的化验室呼叫器通信模块、设置在所述采精点呼叫器的采精点呼叫器通信模块，所述化验室呼叫器通过所述化验室呼叫器通信模块或所述采精点呼叫器通过所述采精点呼叫器通信模块向所述输精车控制器发送控制指令控制所述输精车向所述化验室或向所述采精点移动。
7.其中，所述化验室呼叫器与所述采精点呼叫器通过can总线通信、rs485 总线通信。
8.其中，所述输精车通信模块为主wifi模块，所述化验室呼叫器通信模块、所述采精点呼叫器通信模块为从wifi模块，或所述输精车通信模块、所述化验室呼叫器通信模块、所述采精点呼叫器通信模块为从4g模块、5g模块。
9.其中，还包括沿着所述化验室和所述采精点设置的密封轨道，用于所述输精车在所述化验室和所述采精点之间运动。
10.其中，所述输精车控制器包括设置在所述输精车的按键控制单元和rfid 读卡器，所述按键控制单元用于在受到外部按键操作后按照对应指令运动，所述rfid读卡器用于接收控制信号对所述输精车进行控制。
11.其中，所述按键控制单元包括设置在所述输精车的车顶按键、前限位按键、后限位按键和前后限位按键，通过所述车顶按键控制所述输精车运动到所述化验室，通过所述前
限位按键控制所述输精车运动到所述密封轨道对应的所述化验室一侧的尽头，通过所述后限位按键控制所述输精车运动到所述密封轨道对应的所述采精点一侧的尽头，通过所述前后限位按键控制所述输精车去充电点进行充电操作。
12.其中，还包括设置在所述密封轨道的两端之间多个采精点rfid以及设置在相邻所述采精点rfid之间以及化验室rfid与最近的所述采精点rfid之间的减速rfid，所述采精点rfid、所述化验室rfid、所述减速rfid通过所述 can总线或所述485总线与所述化验室呼叫器、所述采精点呼叫器通信，控制所述输精车通过所述rfid读卡器在所述采精点rfid、所述化验室rfid接收对应停靠指令停靠、在所述减速rfid接收对应减速指令进行减速。
13.其中，还包括设置在所述化验室呼叫器的化验室控制按键、化验室状态指示灯以及设置在所述采精点呼叫器的采精点控制按键、采精点化验室状态指示灯，所述化验室控制按键用于呼叫所述输精车到所述化验室或控制所述输精车到指定的所述采精点，所述采精点控制按键用于呼叫所述输精车到指定的所述采精点。
14.其中，还包括与所述化验室呼叫器、所述采精点呼叫器连接的显示器，用于显示所述密封轨道的工作状态、所述输精车的工作状态和运动位置以及所述化验室呼叫器、所述采精点呼叫器的工作状态。
15.本实用新型所提供的基于mcu的轨道输精车控制系统，与现有技术相比，具有以下优点：
16.本实用新型实施例提供的基于mcu的轨道输精车控制系统，通过化验室呼叫器、采精点呼叫器向输精车控制器发送控制指令控制所述输精车向所述化验室或向所述采精点移动，全程自动控制，不存在相关人员交叉流动的情况，减少了人为干扰，降低了输送风险，提高了输送效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的基于mcu的轨道输精车控制系统结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的基于mcu的轨道输精车控制系统的运行结构示意图。
具体实施方式
20.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。
21.请参考附图1-2，图1为本实用新型实施例提供的基于mcu的轨道输精车控制系统结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的基于mcu的轨道输精车控制系统的运行结构示意图。
22.在一种具体实施方式中，所述基于mcu的轨道输精车10控制系统，包括设置在输精车10的输精车通信模块、设置在输精车10的输精车控制器，还包括与化验室对应的化验室呼叫器20、与采精点对应的采精点呼叫器30 以及设置在所述化验室呼叫器20的化验室呼叫器通信模块、设置在所述采精点呼叫器30的采精点呼叫器通信模块，所述化验室呼叫器20通过所述化验室呼叫器通信模块或所述采精点呼叫器30通过所述采精点呼叫器30通信模块向所述输精车控制器发送控制指令控制所述输精车10向所述化验室或向所述采精点移动。
23.通过化验室呼叫器20、采精点呼叫器30向输精车10控制器发送控制指令控制所述输精车10向所述化验室或向所述采精点移动，全程自动控制，不存在相关人员交叉流动的情况，减少了人为干扰，降低了输送风险，提高了输送效率。
24.本实用新型中通过所述化验室呼叫器20与所述采精点呼叫器30控制输精车10到对应的场所进行样品装载以及运输，本实用新型对于二者之间的通信方式不做限定，所述化验室呼叫器20与所述采精点呼叫器30可以通过有线的方式，通过can总线通信、rs485总线通信，也可以采用无线的方式进行连接通信，或者采用其它的方式，如有线与无线同时连接互相备份的方式，保证通信的可靠性。
25.本实用新型中由于输精车10经常运动状态，虽然可以采用有线的方式进行通信，但是线路的设计较为麻烦，成本较高，为了提高通信效率，降低通信成本，在一个实施例中，所述输精车通信模块为主wifi模块，所述化验室呼叫器通信模块、所述采精点呼叫器通信模块为从wifi模块，或所述输精车通信模块、所述化验室呼叫器通信模块、所述采精点呼叫器通信模块为从4g 模块、5g模块。
26.本实用新型中包括但是不局限于上述的通信模块，还可以采用其它的通信模块进行通信，
27.由于在本实用新型中是采用输精车10进行样品运输，但是在运输途中如果遭受空气或病毒污染，也会降低样品的质量，诶了解决这一技术问题，在一个实施例中所述基于mcu的轨道输精车10控制系统还包括沿着所述化验室和所述采精点设置的密封轨道40，用于所述输精车10在所述化验室和所述采精点之间运动。
28.通过密封轨道40使得输精车10在所述化验室和所述采精点之间运动，在完成样品的装配之后，就可以从采精点出发到达化验室的过程中，只会存在密封轨道40，只要其内部经过处理，将不会有任何的污染，能进一步保证输精车10的运输安全性和可靠性。
29.本实用新型对于密封轨道40的结构不做限定，可以采用圆柱型结构，也可以采用长方体结构或者其它结构，而且为了提高运输量，其中的密封轨道 40中的运行轨道数量可以为一条，也可以为多条。
30.本实用新型中对于输精车控制器结构以及其控制方式不做限定，可以采用全程遥控的方式，但是输精车10处理被控制之外，还需要考虑自身的状态，为了方便控制以及维护，在一个实施例中，所述输精车控制器包括设置在所述按键控制单元和rfid读卡器，所述按键控制单元用于在受到外部按键操作后按照对应指令运动，所述rfid读卡器用于接收控制信号对所述输精车10 进行控制。
31.通按键控制单元，可以采用手动的方式进行控制，通过rfid读卡器可以通过直接获取外部控制信号，采用被动控制的方式进行控制，提高了控制效率以及降低了控制难度。
32.本实用新型中采用rfid读卡器，在输精车10进行控制的过程中，只要在一些节点预先布置对应的设备进行命令输出，在输精车10通过的时候， rfid读卡器自动进行命令读取，进行状态控制，就避免了采用遥控控制的过程中控制不精准的问题，如需要减速到达一些节点时，需要复杂的计算以及定位，而一旦其中出现失误，就可能造成定位失准的情况，而采用这种方式进行控制，不管之前的误差有多大，在通过预定的节点时都可以得到消除。如现有的遥控控制中，需要遥控持续监督和控制，采用设置摄像头等手段，工作人员需要持续监控，控制成本较高，而采用这种方式，在经过一个减速节点时，自动减速即可，如之前速度较大，可以临时将对应加速度的值增加，反之将加速度的指减少，这样就能够自动减少误差，还无需实时控制，降低了控制难度。
33.本实用新型包括但是不局限于上述的控制方式。
34.本实用新型对于按键控制单元的结构以及按键数量以及设置位置不做限定，一个实施例中，所述按键控制单元包括设置在所述输精车10的车顶按键、前限位按键、后限位按键和前后限位按键，通过所述车顶按键控制所述输精车10运动到所述化验室，通过所述前限位按键控制所述输精车10运动到所述密封轨道40对应的所述化验室一侧的尽头，通过所述后限位按键控制所述输精车10运动到所述密封轨道40对应的所述采精点一侧的尽头，通过所述前后限位按键控制所述输精车10去充电点进行充电操作。
35.采用在输精车10设置车顶按键、前限位按键、后限位按键和前后限位按键，设置在输精车10的不同位置实现不同的控制需要，除了上述的控制方式之外，还可以采用外接的方式，将车顶按键、前限位按键、后限位按键和前后限位按键设置在一个控制面板上，采用折叠等方式进行控制，而功能可以采用自定义的方式，在完整按键控制后，将控制面板收起来，在延时结束后自动进行运行。
36.本实用新型对于采精点的数量以及采精点、化验室的位置不做限定，对于采用rfid控制的过程不做限定，在一个实施例中，所述基于mcu的轨道输精车控制系统还包括设置在所述密封轨道40的两端之间多个采精点rfid 以及设置在相邻所述采精点rfid之间以及化验室rfid与最近的所述采精点 rfid之间的减速rfid，所述采精点rfid、所述化验室rfid、所述减速rfid 通过所述can总线或所述485总线与所述化验室呼叫器20、所述采精点呼叫器30通信，控制所述输精车10通过所述rfid读卡器在所述采精点rfid、所述化验室rfid接收对应停靠指令停靠、在所述减速rfid接收对应减速指令进行减速。
37.在本实用新型中，只需要将对应的指令发送到采精点rfid、化验室rfid 以及减速rfid，即可在经过这些节点是自动完成命令收集以及实现控制，控制简单，无需实时控制。
38.在本实用新型中采精点rfid、化验室rfid、减速rfid都是设置在输精车10行进路线上，在每一个节点最多设置其中一个，不能同时设置两个或两个以上的rfid，如同时设置采精点rfid、化验室rfid、减速rfid中的两个，或者设置同一类型的数量在两个或者两个以上，都是不允许的，即使这么设置，但是出于工作状态下的，一个节点最多只有一个。
39.为了进一步提高管理效率，在一个实施例中，所述基于mcu的轨道输精车控制系统还包括设置在所述化验室呼叫器20的化验室控制按键、化验室状态指示灯以及设置在所述采精点呼叫器30的采精点控制按键、采精点化验室状态指示灯，所述化验室控制按键用于呼叫所述输精车10到所述化验室或控制所述输精车10到指定的所述采精点，所述采精点控制按键用于呼叫所述输精车10到指定的所述采精点。
40.通过在化验室呼叫器20、采精点呼叫器30设置控制按键以及状态指示灯，能够进一步简化控制控制流程，提高控制效率。
41.本实用新型包括但是不限于上述的结构。
42.为了进一步提高对整个系统的监管，在一个实施例中，所述基于mcu的轨道输精车控制系统还包括与所述化验室呼叫器20、所述采精点呼叫器30 连接的显示器，用于显示所述密封轨道40的工作状态、所述输精车10的工作状态和运动位置以及所述化验室呼叫器20、所述采精点呼叫器30的工作状态。
43.通过显示器，可以实时显示对应设备的状态，对发出的指令进行监控，提高管理效率。
44.本实用新型中化验室呼叫器20与采精点呼叫器30件，可以制作成不同的结构，本实用新型对此不作限定，在一个实施例中，为方便实用，将其制作为盒子状，即化验室呼叫盒与采精点呼叫盒。
45.以下是一个实施例中，系统的工作流程：
46.(1)、化验室呼叫盒与采精点呼叫盒通过can接口总线实现站点间的数据交互，化验室呼叫盒通过交互数据判断给输精车下发命令数据；
47.(2)、化验室呼叫盒与输精车通过wifi模块实现数据交互，化验室呼叫盒通过金数据交互判断小车当前状态，有呼叫时下发控制任务；
48.(3)、刚加电时候，化验室呼叫盒1灯常亮，2灯灭，3-8状态灯灭，采精站点呼叫盒状态灯常亮，轨道输精车处于空闲状态；
49.(4)、化验室呼叫盒3-8按键中的a按键按下(对应采精站点b)后，通过wifi给小车下发前往采精站点b的任务命令，化验室呼叫盒a灯闪烁，采精站点b呼叫盒灯快闪，其他采精点呼叫盒灯慢闪，表示轨道输精车忙，正在前往采精站点b，非采精b站点工作人员看到状态灯慢闪，知道轨道输精车有任务，呼叫按键按下无效；
50.(5)、轨道输精车空闲时，采精站点b呼叫按键按下，化验室呼叫盒通过can总线接收到信息后，执行与步骤4相同的操作。
51.(6)、输精车接收到前往采精站点b任务后，控制电机正转运行，通过车上的rfid模块读取轨道上安装的rfid卡来定位，识别到站点b的减速rfid 卡后，减速进站，读到站点b的rfid卡，停止；
52.(7)、工作人员把保温瓶放到输精车的车斗中，按下车顶的释放按键，车往化验室返回；
53.(8、)前往化验室，控制电机反转，读到rfid卡11后减速，读到rfid 卡1停止，到达化验室。
54.wifi通信：轨道输精车间隔100ms不断发送信息给化验室呼叫盒，化验室呼叫盒接收到后立即应答，轨道输精车与化验室呼叫盒如果在3s内没收到wifi发送的信息判断wifi通信故障，灯告警。
55.can通信：每个站点的采精点呼叫盒固定的地址，化验室呼叫盒间隔 100ms不断轮询发送信息给各采精点呼叫盒，采精电点呼叫盒接收到后立即应答，化验室呼叫盒与采精点呼叫盒如果在3s内没收到can发送的信息判断can通信故障，灯告警。
56.检测到rfid卡或限位：前限位触发，输精轨道车判断到达化验室，后限位触发，输
精轨道车判断到达采精站点6。
57.精准停车：上面轨道输精结构图中标明轨道上rfid卡安装顺序，轨道车前往目标地点时会先检测到减速rfid卡，判断下次检测到的rfid卡是目标站点rfid卡(减速rfid卡是目标站点前的)，车减速慢行，直到检测到目标站点rfid卡，车停止。输精轨道比较平滑，高速前往目标站点，停止前不减速，输精轨道车会因为惯性向前行300mm左右，停靠不准，影响作业，所以在目标站点前安装减速rfid卡，告诉输精轨道车减速准备停车。
58.成功返回：接收到任务，输精轨道车到达目标站点，采精站作业人员将精液瓶放到车斗中，按下车顶按键，轨道输精车带着精液瓶返回化验室，等待化验室作业人员拿走精液瓶，按下车顶按键或等待30分钟，任务结束，等待接收新的呼叫任务。
59.故障返回：接收到任务，轨道输精车前往，但检测不到目标站点或到达目标站点后等待30分钟没有采精站作业人员作业，当前任务失败，输精轨道车自动返回化验室。等待接受新的呼叫任务。
60.输精轨道车前往站点wifi通断开：因为有的采精站点与化验室比较远， wifi通信会断开，这是正常的。轨道输精车接到呼叫任务，离开化验室前往其他站点，这过程中不需要wifi通信，直到任务成功或失败返回到化验室才需要通过wifi与化验室呼叫盒交互信息。
61.上述系统的优点：
62.通过呼叫系统，可以随时呼叫轨道输精车前往相应站点；
63.呼叫盒上灯状态不同让操作人员明确知道轨道输精车与设备当前状态；
64.化验室呼叫盒与采精室呼叫盒通过can总线通信，两边都可以实现呼叫功能，can通信断开时或采精室呼叫盒故障，化验室呼叫盒可以单独控制轨道输精车；
65.轨道输精车通过rfid模块检测rfid卡实现提前减速，精准停靠功能；解决人工输送不及时；减少人工，减低人工成本；减少了人员走动接触，减少病毒传播途径，提高工作效率；使得智能化养殖更近一步。
66.综上所述，本实用新型实施例提供的基于mcu的轨道输精车控制系统，通过化验室呼叫器、采精点呼叫器向输精车控制器发送控制指令控制所述输精车向所述化验室或向所述采精点移动，全程自动控制，不存在相关人员交叉流动的情况，减少了人为干扰，降低了输送风险，提高了输送效率。
67.以上对本实用新型所提供的基于mcu的轨道输精车控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。