一种播种控制系统的制作方法

本实用新型主要涉及农业控制领域，更具体地说，涉及一种播种控制系统。

背景技术：

随着科学技术的飞速发展，用于农业的自动化机械越来越多，为了减轻农民的负担，人们设计了各种样式的播种车、施肥车，但是传统的机械传动机构控制起来比较繁琐，而且控制精度不高，若加入智能化控制，则会使控制更加精确，因此提供一种播种控制系统，实现精确播种控制。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种播种控制系统，实现精确播种控制，能够设定电机转速，并具有语音提示功能。

为解决上述技术问题，本实用新型一种播种控制系统包括单片机、车轮角度检测模块、按键模块、显示模块、供电模块、语音模块、电机驱动模块、电机、角度反馈模块、减速器，实现精确播种控制，能够设定电机转速，并具有语音提示功能。

其中，所述车轮角度检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述供电模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端；所述单片机的输出端连接着语音模块的输入端；所述单片机的输出端连接着电机驱动模块的输入端；所述电机驱动模块的输出端连接着电机的输入端；所述电机的输出端连接着角度反馈模块的输入端；所述角度反馈模块的输出端连接着单片机的输入端；所述电机的输出端连接着减速器的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种播种控制系统所述单片机采用STC89C52单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种播种控制系统所述车轮角度检测模块采用MXD6025Q角度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种播种控制系统所述电机驱动模块采用L298N驱动芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种播种控制系统所述供电模块采用12V或24V直流电，输出+5V电压和+3.3V电压。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种播种控制系统所述语音模块采用SYN6288语音芯片。

控制效果：本实用新型一种播种控制系统，实现精确播种控制，能够设定电机转速，并具有语音提示功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种播种控制系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种播种控制系统的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种播种控制系统的车轮角度检测模块的电路图。

图4为本实用新型一种播种控制系统的按键模块的电路图。

图5为本实用新型一种播种控制系统的显示模块的电路图。

图6为本实用新型一种播种控制系统的语音模块的电路图。

图7为本实用新型一种播种控制系统的电机驱动模块、电机的电路图。

图8为本实用新型一种播种控制系统的角度反馈模块的电路图。

图9为本实用新型一种播种控制系统的供电模块的电路图。

图10为本实用新型一种播种控制系统的供电模块的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，本实施方式所述一种播种控制系统包括单片机、车轮角度检测模块、按键模块、显示模块、供电模块、语音模块、电机驱动模块、电机、角度反馈模块、减速器，实现精确播种控制，能够设定电机转速，并具有语音提示功能。

其中，所述车轮角度检测模块的输出端连接着单片机的输入端，车轮角度检测模块采用MXD6025Q角度传感器，角度传感器MXD6025Q的工作电压为3.3V，双轴的输出信号Xout和Yout为占空比变化的方波，通过阻容转换，实现了稳定的模拟电压信号输出，由于输出的电压信号变化比较小，在测量角度为-90度到90度时，电压变化为1.8V到2.4V之间，0度时为2.1V，所以加入一级运放进行放大，供电模块稳压输出的3.3V通过精确电阻分压而得到2.1V，如输出原始电压为Vx，则最终输出电压为Vout＝2+(2-Vx)*R1/R2，其中R1为输出反馈电阻，R2为输入限流电阻。传感器输出的信号为模拟信号，通过Vxout端和Vyout端传送给A/D转换器ADC0832将模拟信号转换为数字信号，传送给单片机，CS、CLK、DIO、SARS端分别与单片机的P1.3、P1.1、P1.0、P1.2引脚相连接。

所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端，按键模块用于设定电机转速和实现开关机，按键模块包括开关按键SW1、设置按键SW2、增按键SW3、减按键SW4，按键的一端分别通过电阻R13、R14、R15、R16连接到地，按键的另一端的SW1、SW2、SW3、SW4端分别与单片机的P3.3、P3.5、P3.6、P3.7引脚相连接，其中按键SW1采用单刀开关，按键SW2、按键SW3采用独立按键。

所述供电模块的输出端连接着单片机的输入端，供电模块采用+12V或+24V直流电，输出+5V电压和+3.3V电压，当采用+12V电压供电时，+12V电压经过LM7805稳压芯片将+12V电压转换为+5V电压，+5V电压通过AS1117-3.3V芯片转换为+3.3V电压，通过+5VCC、+3.3VCC端供电；当采用+24V电压供电时，+24V电压经过LM2576S-5芯片将+24V电压转换为+5V电压，+5V电压通过AS1117-3.3V芯片转换为+3.3V电压，通过+5VCC、+3.3VCC端供电。

所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用三个七段数码管进行显示，显示模块的A、B、C、D、E、F、G端分别与单片机的P0.4、P2.3、P2.7、P0.7、P0.6、P0.5、P2.6引脚相连接，完成段选，显示模块的CS1、CS2、CS3端分别与单片机的P0.3、P2.4、P2.5引脚相连接，完成位选，三个电阻R10、R11、R12作为排阻，当单片机高电平时，增加驱动能力使数码管能够点亮，当单片机低电平时，将位选拉低，数码管不亮，因为共阴数码管I/O口拉低的能力强，假如显示8，则是1脚的电流是A脚电流的7倍，即A～E的电流之和，而且当选中的位脚(比如1脚)为低电平时，A～E为相应数字编码高电平时，第一个数码管点亮，2，3位同此，一次只有一位数码管亮，快速的轮流点亮，视觉暂留，让人感觉到3个数字都在亮。

所述单片机的输出端连接着语音模块的输入端，语音模块采用SYN6288语音芯片，语音模块的Ready/Busy、RXD2、TXD2端分别与单片机的P3.4、P3.0、P3.1引脚相连接，SYN6288双声道音频信号分别从BP0和BN0输出，并送入到音频功率放大器PAM8403进行功率放大，放大后的音频报警信息分别从LS1和LS2输出，SYN6288芯片的Ready/Busy端和单片机的P3.4引脚相连接，单片机通过查询的方式来确定SYN6288是否处于忙状态，当SYN6288的Ready/Busy端为低电平表示可接收单片机发送的命令和数据，高电平表示正在进行语音合成并播音。SYN6288的RST端为芯片复位，低电平触发有效。

所述单片机的输出端连接着电机驱动模块的输入端，电机驱动模块采用L298N作为驱动芯片，L298N内部包含4通道逻辑驱动电路，即将逻辑控制电平进行功率放大，变为可以用于功率驱动的电压，具有工作电压高、输出电流大，产生的输出电压稳定、抗干扰能力强等特点，LN298的输入端用TL2521光耦进行输入、输出信号的隔离，L298N驱动芯片的IN1和IN2端分别通过光耦U5、U6进行输入信号的隔离，IN1_M端和IN2_M端分别连接到单片机的P1.4引脚和P1.5引脚，用于控制搅拌电机的正反转，L298N驱动芯片的ENA_M与单片机的P1.6引脚相连接，用于控制电机的启停。

所述电机驱动模块的输出端连接着电机的输入端，电机驱动模块采用L298N驱动芯片，电机驱动模块的OUT1端和OUT2端与电机相连接，用于驱动电机运行。

所述电机的输出端连接着角度反馈模块的输入端，角度反馈模块采用旋转编码器，角度反馈模块的OUT1、OUT2端分别与单片机的P0.1、P0.2引脚相连接，将旋转编码器的与电机的机械轴同轴连接，直接输出的是角度编码，输出的编码反馈到单片机，经过单片机解码后得到角度值，单片机根据反馈，调整电机的角度。

所述角度反馈模块的输出端连接着单片机的输入端，角度反馈模块采用旋转编码器，角度反馈模块的OUT1、OUT2端分别与单片机的P0.1、P0.2引脚相连接，将旋转编码器与电机的机械轴同轴连接，直接输出的是角度编码，输出的编码反馈到单片机，经过单片机解码后得到角度值，单片机根据反馈，调整电机的角度。

所述电机的输出端连接着减速器的输入端，电机通过减速器后，电机输出功率不变，减速器输出轴转速降低，会有更大的输出扭矩。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述单片机采用STC89C52单片机。所述STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述车轮角度检测模块采用MXD6025Q角度传感器。所述MXD6025Q角度传感器是美新公司的一款基于COMS工艺的低噪声、小尺寸的双轴加速度传感器，片内带有混合模式的信号处理器，可实现模拟输出方式与数字输出方式，同时可以将加速度的测量转换成角度的测量，测量范围为-90度到+90度。MXD6025Q的输出方式为PWM输出，即信号XOUT与YOUT为占空比变化的方波，频率为100Hz，其占空比的变化随角度的变化而变换，对应占空比为0时，测量的角度为-90度；占空比为1时，测量角度为90度；占空比为50％时，测量角度为0度。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述电机驱动模块采用L298N驱动芯片。所述L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。L298N是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。1、15、8引脚直接接地，4管脚VS接2.5到46的电压，它是用来驱动电机的，9引脚是用来接4.5到7V的电压的，它是用来驱动L298芯片的，6和11引脚是它的使能端，一个使能端控制一个电机，只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作，5，7，10，12引脚是L298N的信号输入端和主控制器14的IO口相连，2，3，13，14引脚是输出端，输入端的5引脚和7引脚控制输出端2引脚和3引脚，输入端的10引脚和12引脚控制输出端的13引脚和14引脚。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述供电模块采用12V或24V直流电，输出+5V电压和+3.3V电压。当采用+12V电压供电时，+12V电压经过LM7805稳压芯片将+12V电压转换为+5V电压，+5V电压通过AS1117-3.3V芯片转换为+3.3V电压，通过+5VCC、+3.3VCC端供电；当采用+24V电压供电时，+24V电压经过LM2576S-5芯片将+24V电压转换为+5V电压，+5V电压通过AS1117-3.3V芯片转换为+3.3V电压，通过+5VCC、+3.3VCC端供电。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述语音模块采用SYN6288语音芯片。所述SYN6288提供一组全双工的异步串行通讯(UART)接口，实现与微处理器或PC的数据传输。SYN6288利用TXD和RXD以及GND实现串口通信。其中GND作为地信号。SYN6288芯片支持UART接口通讯方式，通过UART接口接收上位机发送的命令和数据，允许发送数据的最大长度为206字节。SYN6288内置了推挽式(Push-Pull)的DAC，可直接驱动喇叭，进行声音播报。

本实用新型一种播种控制系统的工作原理为：本实用新型一种播种控制系统，供电模块采用12V或24V直流电，输出+5V电压和+3.3V电压，为系统进行供电，保证系统的正常工作，通过开关按键实现系统的开启或关闭，通过按键实现电机转速的设定，转速通过显示模块进行显示，车轮角度检测模块用于检测播种施肥车的车轮转动的角度数据，并传送给单片机进行处理，单片机向电机驱动模块发送控制信号，电机驱动模块根据控制信号驱动电机工作，角度反馈模块用于检测电机转动的角度，并将检测数据反馈给单片机，单片机根据反馈值与车轮角度转动数据进行对比分析处理后控制电机的转动，电机通过减速器后，电机输出功率不变，减速器输出轴转速降低，会有更大的输出扭矩。语音模块用于播报错误信息。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。