帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，該控制器的電回路由保險(xiǎn)電路（1）、復(fù)位開關(guān)（2）、自鎖電路（3）、變壓器（15）T1、高壓整流濾波電路（11）、低壓整流穩(wěn)壓電路（4）、電源指示電路（5）、輸入設(shè)置電路（6）、繼電器J1驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路（14）、繼電器J2驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)電路（8）、拋料指示電路（7）、繼電器J1和J2、調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路（9）、取樣電路（10）、輸出保護(hù)電路（13）、故障指示電路（30）、接線端子（12）依電回路方式連接構(gòu)成。本發(fā)明采用AD端口的單片機(jī)作為核心控制元件，輸入設(shè)置簡單，調(diào)速控制性能好，安全保護(hù)電機(jī)，工作可靠性高。
【專利說明】帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制器，具體涉及帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的機(jī)械化發(fā)展，調(diào)速投飼機(jī)也有廣闊的使用空間，至目前還沒有一種穩(wěn)定調(diào)速的和保護(hù)電機(jī)的控制器。即使有調(diào)速功能的，只是采用機(jī)械式定時(shí)器來控制開機(jī)時(shí)間的長短，調(diào)速采用的是時(shí)基塊與波段開關(guān)、阻容元件構(gòu)成的改變占空比的矩形波，驅(qū)動(dòng)可控硅而改變輸出電壓。由于受電子元件性能、參數(shù)精度、機(jī)械觸點(diǎn)接觸不良和使用環(huán)境的影響，使機(jī)械定時(shí)器的故障率極高，電機(jī)調(diào)速很不穩(wěn)定，極易堵轉(zhuǎn)，容易造成電機(jī)燒毀，使用效果極差，不能適應(yīng)養(yǎng)殖戶的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，采用有AD端口的單片機(jī)作為核心控制元件，輸入采用直接調(diào)節(jié)電位器，輸出通過繼電器和光耦進(jìn)行強(qiáng)弱電隔離，實(shí)現(xiàn)投飼距離無級可調(diào)、定時(shí)時(shí)間的關(guān)、1-90分鐘和常開、拋撒時(shí)間1-9秒鐘、停頓間隙時(shí)間1-17秒鐘的控制形式，通過取樣檢測拋料電機(jī)負(fù)載電流的大小，來保護(hù)拋料電機(jī)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:該控制器由機(jī)箱內(nèi)安裝線路板構(gòu)成，機(jī)箱由上下半箱體通過面板和后板聯(lián)接而成，面板和后板插入機(jī)箱的卡槽內(nèi)，后板上安裝接線端子，接線端子分別鏈接啟動(dòng)電容、下料電機(jī)和拋料電機(jī)，面板上安裝啟動(dòng)復(fù)位開關(guān)、保險(xiǎn)絲座、電位器W1、多個(gè)彎腳電位器W2-W4并印有功能性文字，復(fù)位開關(guān)、單片機(jī)、電阻、電容、二極管、發(fā)光二極管、三極管、穩(wěn)壓集成塊、繼電器、彎腳電位器、光耦焊接在線路板上，線路板通過復(fù)位開關(guān)、彎腳電位器安裝在裝有電位器Wl和保險(xiǎn)絲座的帶有多個(gè)發(fā)光二極管孔的面板上，多個(gè)發(fā)光二極管透過面板的發(fā)光二極管孔，多個(gè)小旋鈕安裝在多個(gè)彎腳電位器W2-W4的柄上，大旋鈕安裝在電位器Wl的柄上，電位器Wl的信號線焊接到線路板上，線路板的輸出線焊接到裝在后板上接線端子的對應(yīng)的焊接端；控制器的電回路由保險(xiǎn)電路、復(fù)位開關(guān)、自鎖電路、變壓器Tl、高壓整流濾波電路、低壓整流穩(wěn)壓電路、電源指示電路、輸入設(shè)置電路、繼電器Jl驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、繼電器J2驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)電路、拋料指示電路、繼電器Jl和J2、調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路、輸出保護(hù)電路、取樣電路、故障指示電路、接線端子依電回路方式連接構(gòu)成，其中:保險(xiǎn)電路由保險(xiǎn)絲座和插入保險(xiǎn)絲座內(nèi)部型腔的保險(xiǎn)絲組成；自鎖電路由繼電器Jl的常開觸點(diǎn)和復(fù)位開關(guān)的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成；輸入設(shè)置電路由單片機(jī)的AD端口的腳3、4、5、6與電位器W1、多個(gè)彎腳電位器W2-W4、電阻R2-R5、消噪電容C5-C8構(gòu)成；調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路由單片機(jī)的腳11與光耦U3、電阻R10-R13、功率場效應(yīng)管Q3、穩(wěn)壓二極管DWl構(gòu)成；高壓整流濾波電路由二極管D7-D10、電容C10、C11構(gòu)成；取樣電路由取樣電阻R14、二極管D12、穩(wěn)壓二極管DW2、電阻R15、R16和光耦U4構(gòu)成；故障指示電路由電阻R17、發(fā)光二極管DS3和單片機(jī)的腳20構(gòu)成。
[0005]工作時(shí)，控制器由220V的交流電源經(jīng)過保險(xiǎn)電路、復(fù)位開關(guān)與繼電器構(gòu)成的自鎖電路，一路經(jīng)變壓器降壓、整流穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后得到電路所需的5V工作電壓，使單片機(jī)按程序指令工作；另一路經(jīng)過整流濾波電路，得到輸出300V的直流電，作為拋料電機(jī)的電源；單片機(jī)的4個(gè)AD端口與電位器、電阻、電容構(gòu)成定時(shí)時(shí)間、投飼距離、拋撒時(shí)間和停頓時(shí)間的輸入設(shè)置電路，讀取輸入設(shè)置的信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到控制指令，分別驅(qū)動(dòng)自鎖電路、拋料電機(jī)按不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)、下料電機(jī)間隙工作；電路工作后，拋料電機(jī)先高速旋轉(zhuǎn)3秒鐘后轉(zhuǎn)為指定速度，同時(shí)，取樣電路檢測取樣電阻上的電壓，判斷拋料電機(jī)有無過流超載，下料電機(jī)在15秒鐘后開始間隙工作，定時(shí)時(shí)間結(jié)束下料電機(jī)立即關(guān)閉，拋料電機(jī)延時(shí)10秒鐘后關(guān)閉。
[0006]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):①采用具有AD端口的單片機(jī)作為控制核心器件，使電路簡單，控制精度高，滿足用戶需求，實(shí)現(xiàn)了采用機(jī)械定時(shí)器、時(shí)基電路和模擬電路無法實(shí)現(xiàn)的控制功能；②去除了機(jī)械定時(shí)器在使用過程中容易損壞的故障現(xiàn)象，減少用戶維護(hù)費(fèi)用；③采用旋鈕調(diào)節(jié)設(shè)置，使操作簡單、容易，解決了采用機(jī)械按鍵容易損壞的問題，也解決了采用按鍵進(jìn)行功能設(shè)置時(shí)大多數(shù)人不會(huì)操作的頭疼問題；④調(diào)速輸出驅(qū)動(dòng)波形極為穩(wěn)定，從而使投料距離穩(wěn)定，輸出轉(zhuǎn)矩大；⑤通過檢測拋料電機(jī)的負(fù)載電流的大小，有效地解決了拋料電機(jī)因堵料或卡滯而燒毀的故障；⑥生產(chǎn)過程工序簡單，調(diào)試方便，降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的原理圖。
[0008]圖2為圖1的實(shí)物正視圖。
[0009]圖3為圖2后板示意圖。
[0010]圖4為圖2俯視剖視圖。
[0011]圖中:1保險(xiǎn)電路，2復(fù)位開關(guān)，3自鎖電路，4低壓整流穩(wěn)壓電路，5電源指示電路，6輸入設(shè)置電路，7拋料指示電路，8繼電器J2驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，9調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路，10取樣電路，11高壓整流濾波電路，12接線端子，13輸出保護(hù)電路，14繼電器Jl驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，15變壓器，16小旋鈕，17彎腳電位器W2-W4，18單片機(jī)，19保險(xiǎn)絲座，20大旋鈕，21電位器，22機(jī)箱，23線路板，24啟動(dòng)電容，25面板，26后板，27電源線，28發(fā)光二極管，29發(fā)光二極管孔，30故障指示電路。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1-4所示，該控制器由機(jī)箱22內(nèi)安裝線路板23構(gòu)成，機(jī)箱22由上下半箱體通過面板25和后板26聯(lián)接而成,面板25和后板26插入機(jī)箱22的卡槽內(nèi)，后板26上安裝接線端子12，接線端子12分別鏈接啟動(dòng)電容24、下料電機(jī)M2和拋料電機(jī)M1，面板25上安裝啟動(dòng)復(fù)位開關(guān)2、保險(xiǎn)絲座19、電位器21、多個(gè)彎腳電位器17并印有功能性文字，復(fù)位開關(guān)2、單片機(jī)18、電阻R1-R16、電容C1-C11、二級管D1-D12、發(fā)光二極管28、穩(wěn)壓管DW1-DW2、三極管Ql、穩(wěn)壓集成塊Ul、繼電器Jl、J2、功率場效應(yīng)管Q3、光耦U3-U4、多個(gè)彎腳電位器17焊接在線路板23上，線路板23通過復(fù)位開關(guān)2、多個(gè)W2-W4彎腳電位器17安裝在裝有電位器21和保險(xiǎn)絲座19的帶有發(fā)光二極管孔29的面板25上，發(fā)光二極管28分別透過面板25的發(fā)光二極管孔29，多個(gè)小旋鈕16安裝多個(gè)W2-W4彎腳電位器17的柄上，大旋鈕20安裝在電位器21的柄上，電位器21上的信號線焊接到線路板23上，線路板23的輸出線焊接到安裝在后板26上的接線端子12對應(yīng)的腳端；所述控制器的電回路由保險(xiǎn)電路1、復(fù)位開關(guān)2、自鎖電路3、變壓器15、高壓整流濾波電路11、低壓整流穩(wěn)壓電路4、電源指示電路5、輸入設(shè)置電路6、繼電器Jl驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路14、繼電器J2驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)電路8、拋料指示電路7、繼電器Jl和J2、調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路9、取樣電路10、輸出保護(hù)電路13、接線端子12依電回路方式連接構(gòu)成，保險(xiǎn)電路I由保險(xiǎn)絲座19和插入保險(xiǎn)絲座19內(nèi)部型腔的保險(xiǎn)絲組成；自鎖電路3由繼電器Jl常開觸點(diǎn)和復(fù)位開關(guān)2的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成；輸入設(shè)置電路6由單片機(jī)18的AD端口的腳3、4、5、6與電位器21、W2-W4彎腳電位器17、電阻R2-R5、消噪電容C5-C8構(gòu)成；調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路9由單片機(jī)18腳11與光耦U3、電阻R10-R13、功率場效應(yīng)管Q3、穩(wěn)壓二極管DWl構(gòu)成；高壓整流濾波電路11由二極管D7-D10、電容C10、C11構(gòu)成；取樣電路10由取樣電阻R14、二極管D12、穩(wěn)壓管DW2、電阻R15-R16、光耦U4和單片機(jī)18的腳2構(gòu)成；故障指示電路30由電阻R17、發(fā)光二極管DS3和單片機(jī)18的腳20構(gòu)成。
[0013]其中，本發(fā)明的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器中，機(jī)箱22內(nèi)安裝電源變壓器15。
[0014]當(dāng)電路接入電源，將復(fù)位開關(guān)2撥向啟動(dòng)位置后，交流220V的電源一路經(jīng)過變壓器15T1轉(zhuǎn)變成9V的交流電，經(jīng)過低壓整流穩(wěn)壓電路4，得到平穩(wěn)的5V直流電，對電路進(jìn)行供電，使電源指示電路5的發(fā)光二極管DSl通過電阻Rl得電點(diǎn)亮，單片機(jī)18U2按程序指令工作，單片機(jī)18U2的腳9、11下拉為低電平，通過電阻R6使三極管Ql的基極電壓為0，使處于開關(guān)工作狀態(tài)的三極管Ql導(dǎo)通，繼電器Jl線圈得電，常開觸點(diǎn)閉合，與復(fù)位開關(guān)2的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成自鎖，保持電路持續(xù)工作；另一路經(jīng)過高壓整流濾波電路U，得到拋料電機(jī)Ml的工作電壓和功率場效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)電壓，由于單片機(jī)腳11下拉為低電平，通過電阻RlO使光耦U3工作，拋料電機(jī)Ml高速旋轉(zhuǎn)3秒鐘后，單片機(jī)18根據(jù)設(shè)置輸入電路6檢測到的投飼距離處理后的數(shù)據(jù)指令，確定單片機(jī)18腳11輸出的波形,使拋料電機(jī)Ml按指定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，單片機(jī)18的腳7拉高為高電平，使處于開關(guān)工作狀態(tài)的三極管Q2基極電壓為高，而不導(dǎo)通，發(fā)光二極管DS2沒有電流通過而不發(fā)光，同時(shí)單片機(jī)18內(nèi)部開始計(jì)時(shí)，使腳7在15秒后變?yōu)榈碗娖?，通過電阻R7，使三極管Q2導(dǎo)通，下料電機(jī)M2旋轉(zhuǎn)，發(fā)光二極管DS2通過電阻R8而發(fā)光；單片機(jī)18在進(jìn)入工作時(shí)，就反復(fù)不停的讀取輸入設(shè)置電路6所設(shè)置的定時(shí)時(shí)間、投飼距離、拋撒時(shí)間和停頓時(shí)間的數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別得到定時(shí)時(shí)間、投飼距離、拋撒時(shí)間和停頓時(shí)間，當(dāng)在起始一分鐘內(nèi)讀到的定時(shí)時(shí)間保持不變時(shí)，則作為定時(shí)時(shí)間的數(shù)值，對該數(shù)值進(jìn)行保存，并以每一分鐘減I的倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)；下料電機(jī)M2在打開和關(guān)閉前的瞬間，實(shí)時(shí)分別讀入拋撒時(shí)間和停頓時(shí)間，并進(jìn)行以每一秒減I的倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，當(dāng)拋撒時(shí)間倒計(jì)時(shí)等于O時(shí)，送入停頓時(shí)間，單片機(jī)18的腳7輸出高電平，關(guān)閉下料電機(jī)M2，當(dāng)停頓時(shí)間倒計(jì)時(shí)等于O時(shí)，送入拋撒時(shí)間，單片機(jī)18的腳7下拉為低電平，打開下料電機(jī)M2，如此反復(fù)循環(huán)，直到定時(shí)時(shí)間等于O時(shí)，單片機(jī)18U2的腳7輸出高電平，關(guān)閉下料電機(jī)M2，再延時(shí)10秒鐘，使單片機(jī)18的腳9輸出高電平，繼電器Jl斷電，常開觸點(diǎn)打開，拋料電機(jī)Ml停轉(zhuǎn)，整個(gè)控制器斷電，開機(jī)定時(shí)結(jié)束。
[0015]在工作過程中，單片機(jī)18時(shí)刻讀取定時(shí)時(shí)間、投飼距離、拋撒時(shí)間和停頓時(shí)間，如果投飼距離發(fā)生改變，將讀取處理后的數(shù)值作為控制拋料電機(jī)Ml轉(zhuǎn)速的新的控制指令，改變其轉(zhuǎn)速，同時(shí)，取樣電路10檢測取樣電阻R14上的電壓，如果流過取樣電阻R14的電流超過拋料電機(jī)Ml安全工作的電流，光耦導(dǎo)通，使單片機(jī)18腳2為低電平，單片機(jī)18將腳11、7輸出高電平，光耦U3和三極管Q2不導(dǎo)通，使拋料電機(jī)Ml、下料電機(jī)M2停止工作，且單片機(jī)18的腳20由高電平變?yōu)榈碗娖?，使發(fā)光二極管DS3發(fā)光，顯示故障；如果定時(shí)時(shí)間發(fā)生改變，將讀取處理后的數(shù)值與定時(shí)保存的數(shù)值進(jìn)行比較，如果不同，則將該數(shù)值作為新的定時(shí)時(shí)間數(shù)值保存，并按該數(shù)值開始重新倒計(jì)時(shí)；如果讀到處理后的數(shù)值是關(guān)機(jī)的指令，單片機(jī)18立即關(guān)閉下料電機(jī)M2，并以“10”開始的減I秒鐘的倒計(jì)數(shù)，為O時(shí)整機(jī)關(guān)閉電源，即拋料電機(jī)Ml延時(shí)10秒鐘后關(guān)閉；如果讀到處理后的數(shù)值是常開指令，則定時(shí)時(shí)間不進(jìn)行每一分鐘減I的處理，單片機(jī)18的腳9 一直下拉為低電平，此時(shí)只有斷開電源，或旋至關(guān)閉位置，才能關(guān)閉；當(dāng)采用外部控制裝置來進(jìn)行控制時(shí)，將復(fù)位開關(guān)2置于外控位置和定時(shí)時(shí)間旋鈕刻度置于常開位置。
【權(quán)利要求】
1.帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:該控制器由機(jī)箱(22)內(nèi)安裝線路板(23)構(gòu)成，機(jī)箱(22)由上下半箱體通過面板(25)和后板(26)聯(lián)接而成，面板(25 )和后板(26 )插入機(jī)箱(22 )的卡槽內(nèi)，后板(26 )上安裝接線端子(12 )，接線端子(12 )分別鏈接啟動(dòng)電容(24 )、下料電機(jī)M2和拋料電機(jī)Ml，面板(25 )上安裝啟動(dòng)復(fù)位開關(guān)(2)、保險(xiǎn)絲座(19)、電位器(21)、多個(gè)W2-W4彎腳電位器(17)并印有功能性文字，復(fù)位開關(guān)(2)、單片機(jī)(18)、電阻R1-R17、電容C1-C11、二極管D1-D12、穩(wěn)壓管DW1-DW2、發(fā)光二極管(28)、三極管Q1-Q2、穩(wěn)壓集成塊U1、繼電器J1、J2、功率場效應(yīng)管Q3、光耦U3-U4、多個(gè)W2-W4彎腳電位器(17)焊接在線路板(23)上，線路板(23)通過復(fù)位開關(guān)(2)、多個(gè)W2-W4彎腳電位器(17)安裝在裝有電位器(21)和保險(xiǎn)絲座(19)的帶有發(fā)光二極管孔(29)的面板(25)上，發(fā)光二極管(28)分別透過面板(25)的發(fā)光二極管孔(29)，多個(gè)小旋鈕(16)安裝在多個(gè)W2-W4彎腳電位器(17)的柄上，大旋鈕(20)安裝在電位器(21)的柄上，電位器(21)上的信號線焊接到線路板(23)上，線路板(23)的輸出線焊接到安裝在后板(26)上的接線端子(12)對應(yīng)的腳端；所述控制器的電回路由保險(xiǎn)電路(I)、復(fù)位開關(guān)(2)、自鎖電路(3)、變壓器(15)、高壓整流濾波電路(11)、低壓整流穩(wěn)壓電路(4)、電源指示電路(5)、輸入設(shè)置電路(6 )、繼電器Jl驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路(14 )、繼電器J2驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)電路(8 )、拋料指示電路(7)、繼電器Jl和J2、調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路(9)、取樣電路(10)、輸出保護(hù)電路(13)、故障指示電路(30)、接線端子(12)依電回路方式連接構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:保險(xiǎn)電路(I)由保險(xiǎn)絲座(19)和插入保險(xiǎn)絲座(19)內(nèi)部型腔的保險(xiǎn)絲組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:當(dāng)拋料電機(jī)Ml超過安全工作電流時(shí)，使拋料電機(jī)Ml、下料電機(jī)M2停止工作，故障指示電路(30)工作，顯示故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:由單片機(jī)(18)的腳3、4、5、6與電阻R2-R5、電位器(21)、多個(gè)W2-W4彎腳電位器(17)和電容C5-C8構(gòu)成輸入設(shè)置電路(6 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:自鎖電路(3)由繼電器Jl的常開觸點(diǎn)和復(fù)位開關(guān)(2)的復(fù)位觸點(diǎn)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:調(diào)速驅(qū)動(dòng)輸出電路(9)由單片機(jī)(18)的腳11與光耦U3、功率場效應(yīng)管Q3、多個(gè)電阻R10-R15、穩(wěn)壓二極管DWl構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:機(jī)箱(22)內(nèi)安裝電源變壓器(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:取樣電路(10)由取樣電阻R14、二極管D12、穩(wěn)壓管DW2、電阻R15-R16、光耦U4和單片機(jī)(18)的腳2構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有保護(hù)電機(jī)功能的直流投飼機(jī)智能調(diào)速控制器，其特征在于:故障指示電路(30)由電阻R17、發(fā)光二極管DS3和單片機(jī)(18)腳20構(gòu)成。
【文檔編號】G05B19/042GK104345666SQ201410600754
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】成之陽 申請人:江蘇恒深洋機(jī)械有限公司