具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，该控制器由保险电路（1）、复位开关（2）、自锁电路（3）、继电器J1驱动保护电路（4）、稳压电路（5）、电源指示电路（6）、输入设置电路（7）、单片机（22）、调速输出电路（8）、取样电路（9）、故障指示电路（25）、下料输出电路（10）、抛料指示电路（11）、接线端子（12）和保护二极管D4、D5依电回路方式连接构成。本发明采用AD端口的单片机作为核心控制元件，使输入设置简单，调速控制性能好、有效保护电机、使用方便安全、工作可靠性高、结构简单。
【专利说明】具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制器，具体涉及具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器。
【背景技术】
[0002]随着虾、蟹、网箱水产养殖业的发展，电瓶投饲机被广泛地使用。现有的电瓶投饲机控制器不具备无极调速功能。有所谓的调速功能，只是在线路中串联了大功率电阻丝，通过转换开关，使抛料电机获得两种转速，两种转速不能满足养殖户投饲距离远近的需求，而且由于抛料电机功率大，工作时电路通过电阻丝的电流大，电阻丝发出大量的热量，而导致控制器塑料机箱变形或烧毁，容易出现故障，如果将电阻丝安放在控制器外面，增加了制作控制器的复杂程度和安装的不方便，且采用的是易出故障的机械式定时器来控制开机时间的长短，一旦当抛料电机出现堵料或卡滞现象时，容易将抛料电机或供电线路烧毁，不能进行有效地防护，不能适应养殖户的需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提供一种具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，采用AD端口的单片机作为核心控制元件，输入采用直接调节电位器，输出通过功率场效应管进行控制，实现抛料电机的无极调速、定时时间的关、1-90分钟和常开的设置、抛撒时间1-9秒钟设置、停顿间隙时间1-17秒钟设置的控制形式，通过取样电阻检测抛料电机负载电流，已达到保护抛料电机。
[0004]本发明的技术解决方案是:该具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速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，接线端子分别链接电瓶的正负端、下料电机和抛料电机，面板上安装启动复位开关、保险丝座、定时时间调节电位器、投饲距离调节电位器、抛撒时间调节电位器和停顿时间调节电位器并印有功能性文字，单片机、光耦、电阻、电容、二极管、稳压管、发光二极管、三极管、稳压集成块、弯脚电位器、继电器等电子元件焊接在线路板上，线路板通过复位开关、弯脚电位器安装在装有保险丝座的面板上，发光二极管透过面板上的发光二极管孔，线路板的输出线焊接到后板上接线端子的对应的焊接端。
[0005]由电瓶12V的电源接入接线端子的相应位置，经过保险电路、防止电瓶反接的单向导通二极管和复位开关与继电器构成的自锁电路，经过稳压后的5V电源供单片机，使单片机按程序指令工作，单片机的4个AD端口与电位器、电阻、电容构成定时时间、投饲距离、抛撒时间和停顿时间的输入设置电路，读取输入设置的信息，并进行数据处理，得到控制指令，分别驱动自锁电路、抛料电机调速输出电路、下料电机输出电路，电路工作后，抛料电机先高速旋转3秒钟后转为指定速度，下料电机在15秒钟后开始间隙工作，定时时间结束下料电机立即关闭，抛料电机延时10秒钟后关闭。通过取样电路检测抛料电机负载电流，如果工作电流超过抛料电机安全电流时，关闭输出电路，保护电机。
[0006]本发明具有以下优点:①采用具有AD端口的单片机作为控制核心器件，使电路简单，控制精度高，满足用户需求，实现了采用机械定时器、时基电路和模拟电路无法实现的调速控制功能；②去除了机械定时器在使用过程中容易出故障的现象，减少用户维护费用；③采用旋钮调节设置，使操作简单、容易，解决了采用机械按键容易损坏的问题，也解决了采用按键进行功能设置时大多数人不会操作的头疼问题；④抛料电机无级调速输出，速度极为稳定，从而使投料距离稳定，输出转矩大；⑤通过检测抛料电机的负载电流的大小，有效地解决了抛料电机因堵料或卡滞而烧毁的故障，保护了电机和线路，减小了用户损失；⑥通过故障指示电路的显示，便于用户发现、排除故障；⑦生产过程工序简单，调试方便，生产成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明的原理图。
[0008]图2为图1的实物正视图。
[0009]图3为图2后板示意图。
[0010]图4为图2俯视剖视图。
[0011]图中:1保险电路，2复位开关，3自锁电路，4继电器J1驱动保护电路，5稳压电路，6电源指示电路，7输入设置电路，8调速输出电路，9取样电路，10下料输出电路，11抛料指示电路，12接线端子，13小旋钮，14弯脚电位器，15保险丝座，16大旋钮，17电位器，18面板，19后板，20机箱，21线路板，22单片机，23发光二极管孔，24发光二极管，25故障指示电路。
【具体实施方式】
[0012]如图1-4所示，该控制器由机箱20内安装线路板21构成，机箱20由上下半箱体通过面板18和后板19联接而成，面板18和后板19插入机箱20的卡槽内，后板19上安装接线端子12，接线端子12分别链接电瓶的正负端、下料电机M2和抛料电机M1，面板18上安装启动复位开关2、保险丝座15、定时时间电位器17、多个弯脚电位器14，并印有功能性文字；单片机22、光耦U3、电阻R1-R13、电容C1-C8、二极管D1-D6、稳压管DW、多个发光二极管24、三极管Q1、稳压集成块U1、多个弯脚电位器14、继电器J1焊接在线路板21上，线路板21通过复位开关2、多个弯脚电位器14安装在留有多个发光二极管孔23和装有保险丝座15、电位器17的面板18上，多个发光二极管24分别透过面板18的发光二极管孔23，多个小旋钮13安装在多个弯脚电位器14的柄上，大旋钮16安装在电位器17的柄上，电位器17上的引线焊接到线路板21上，线路板21的输出线焊接到后板19上的接线端子12对应的脚端；控制器的电回路由保险电路1、复位开关2、自锁电路3、继电器J1驱动保护电路
4、稳压电路5、电源指示电路6、输入设置电路7、单片机22、调速输出电路8、取样电路9、故障指示电路25、下料机输出电路10、抛料指示电路11、接线端子12和保护二极管D4、D5连接构成；其中:保险电路1由保险丝座15和插入保险丝座15内部型腔的保险丝组成；继电器J1驱动保护电路4由单片机22的脚9、电阻R6、三极管Q1和二极管D3构成；自锁电路3由继电器J1的常开触点和复位开关2的复位触点构成；输入设置电路7由单片机22的AD端口的脚3、4、5、6与电位器17和弯脚电位器14 W2-W4、电阻R2-R5、消噪电容C5-C8构成；调速输出电路8由单片机22的脚11与功率场效应管Q2、电阻R8构成；取样电路9由单片机22的脚19、取样电阻R10、二极管D12、稳压管DW、电阻R11-R12和光耦U3构成；故障指示电路25由单片机22的脚20、电阻R13和发光二极管DS3构成；下料输出电路10由单片机22的脚7与功率场效应管Q3、电阻R9构成；
当电路接入电源，将复位开关2拨向启动位置后，电瓶12V的电源经过保险电路1、防止电源反接的单向导通二极管桥D1，经过二极管D2、电容C1和C2的滤波降噪，再经过稳压集成块U1和电容C3、C4，得到平稳的5V直流电，对电路进行供电，使电源指示电路6的发光二极管DS1通过电阻R1得电点亮，单片机22按程序指令工作，单片机22的脚9拉低为低电平，通过电阻R6使三极管Q1的基极电压为0，处于开关工作状态的三极管Q1导通，继电器J1线圈得电，常开触点闭合，与复位开关2的复位触点构成自锁，保持电路持续工作，同时单片机22的脚11输出高电平，经过电阻R7，使功率场效应管Q2导通，抛料电机Ml高速旋转3秒钟后，单片机22根据设置输入电路7检测到的投饲距离处理后的数据指令，确定单片机22脚11输出的波形，使电瓶投饲机的抛料电机Ml按指定的转速旋转；同时，取样电路9检测取样电阻R10上的电压，如果流过取样电阻R10的电流超过抛料电机Ml安全工作的电流时，光耦U3导通，使单片机22的脚19为低电平，单片机22判断确认后，将脚7、11输出低电平，功率场效应管Q2、Q3均不导通，抛料电机Ml和下料电机M2均不工作，单片机22的脚20变为低电平，使故障指示电路25工作，发光二极管24DS3显示故障；单片机22的脚7输出低电平，使处于开关工作状态的功率场效应管Q3G极电压为0，而不导通，发光二极管DS2没有电流通过而不发光，同时单片机22内部开始计时，使脚7在15秒后变为高电平，通过电阻R9，使功率场效应管Q3的G极电压为高电平，使其D、S脚导通，电瓶投饲机的下料电机M2旋转，发光二极管DS2通过电阻R7而发光；单片机22在进入工作时，就反复不停的读取输入设置电路7所设置的定时时间、投饲距离、抛撒时间和停顿时间的数据，通过对数据进行处理，分别得到定时时间、投饲距离、抛撒时间和停顿时间，当在起始一分钟内读到的定时时间保持不变时，则作为定时时间的数值，对该的数值进行保存，并以每一分钟减1的倒计时计数；下料电机M2在打开和关闭前的瞬间，实时分别读入抛撒时间和停顿时间，并进行以每一秒减1的倒计时计数，当抛撒时间倒计时等于0时，送入停顿时间，单片机22的脚7输出低电平，关闭下料电机M2，当停顿时间倒计时等于0时，送入抛撒时间，单片机22的脚7输出高电平，打开下料电机M2，如此反复循环，直到定时时间等于0时，单片机22的脚7输出低电平，关闭下料电机M2，再延时10秒钟，使单片机22的脚9输出高电平，继电器J1断电，常开触点打开，抛料电机Ml停转，整个控制器断电，开机定时结束。
[0013]在工作过程中，单片机22时刻读取定时时间、投饲距离、抛撒时间、停顿时间和监视取样电路9，如果投饲距离发生改变，将读取处理后的数值作为控制抛料电机Ml新转速的控制指令，改变其转速；如果定时时间发生改变，将读取处理后的数值与定时保存的数值进行比较，如果不同，则将该数值作为新的定时时间数值保存，并按该数值开始重新倒计时；如果读到处理后的数值是关机的指令，单片机22立即关闭下料电机M2，同时以“10”开始的减1秒钟的倒计数，为0时整机关闭电源，即抛料电机Ml延时10秒钟后关闭；如果读到处理后的数值是常开指令，则定时时间不进行每一分钟减1的处理，单片机22的脚9 一直输出低电平，此时只有断开电源，或旋至关闭位置，才能关闭；如果流过取样电阻R10的电流超过抛料电机Ml安全工作的电流时，光耦U3导通，使单片机22的脚19为低电平，单片机22确认后，将脚7、11输出低电平，功率场效应管Q2、Q3均不导通，抛料电机Ml和下料电机M2均不工作，单片机22的脚20变为低电平，使故障指示电路25工作，发光二极管24DS3显示故障，保护了电机；当采用外部控制装置来进行控制时，将复位开关2置于外控位置和定时时间旋钮刻度置于常开位置。
【权利要求】
1.具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，其特征是:所述的控制器由机箱(20)内安装线路板(21)构成，机箱(20)由上下半箱体通过面板(18)和后板(19)联接而成，面板(18)和后板(19)插入机箱(20)的卡槽内，后板(19)上安装接线端子(12)，接线端子(12)分别链接电瓶的正负端、下料电机M2和抛料电机M1，面板(18)上安装启动复位开关(2)、保险丝座(18)、定时时间电位器(17)、多个弯脚电位器(14)并印有功能性文字；单片机(22)、光耦U3、电阻R1-R13、电容C1-C8、二极管D1-D6、稳压管DW、多个发光二极管(24)、三极管Q1、稳压集成块U1、弯脚电位器(14)W2-W4、继电器Jl焊接在线路板(21)上，线路板(20)通过复位开关(2)、多个弯脚电位器(14)安装在留有多个发光二极管孔(23)和装有保险丝座(15)、电位器(17)的面板(18)上，多个发光二极管(24)分别透过面板(18)的发光二极管孔(23)，多个小旋钮(13)安装在多个弯脚电位器(14)的柄上，大旋钮(16)安装在电位器(17)的柄上，电位器(17)上的引线焊接到线路板(21)上，线路板(21)的输出线焊接到后板(19)上的接线端子(12)对应的脚端；控制器的电回路由保险电路(I)、复位开关(2)、自锁电路(3)、继电器Jl驱动保护电路(4)、稳压电路(5)、电源指示电路(6)、输入设置电路(7)、单片机(22)、调速输出电路(8)、取样电路(9)、故障指示电路(25)、下料输出电路(10)、抛料指示电路(11)、接线端子(12)和保护二极管D4、D5连接构成；其中:保险电路(I)由保险丝座(14)和插入保险丝座内部型腔的保险丝组成；继电器Jl驱动保护电路(4)由单片机(22)的脚9、电阻R6、三极管Ql和二极管D3构成。
2.根据权利要求1所述的具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，其特征是:流过取样电阻RlO的电流超过抛料电机Ml安全工作的电流时，取样电路(9)工作，单片机(22)判断确认后，使抛料电机Ml和下料电机M2均不工作，故障指示电路(25)工作，发光二极管(24)DS3显示故障。
3.根据权利要求1所述的具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，其特征是:由单片机(22)的AD端口的脚3、4、5、6与电位器(17)、多个弯脚电位器(14)、电阻R2-R5、消噪电容C5-C8构成的输入设置电路(7)。
4.根据权利要求1所述的具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，其特征是:用二极管桥Dl和二极管D2构成防止电瓶反接的单向导通电路。
5.根据权利要求1所述的电瓶投饲机的智能调速控制器，其特征是:自锁电路(3)由继电器Jl的常开触点和复位开关(2)的复位触点构成。
6.根据权利要求1所述的具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，其特征是:调速输出电路(8)由单片机(22)脚11与功率场效应管Q2、电阻R8构成。
7.根据权利要求1所述的具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，其特征是:下料输出电路(10)由单片机(22)脚7与功率场效应管Q3、电阻R9构成。
8.根据权利要求1所述的具有保护电机功能的电瓶投饲机智能调速控制器，其特征是:取样电路(9)由单片机(22)的脚19、取样电阻R10、二极管D12、稳压管DW、电阻R11-R12和光耦U3构成。
【文档编号】H02P7/28GK104348386SQ201410600749
【公开日】2015年2月11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 申请人:江苏恒深洋机械有限公司