CN102870528A - 带控制装置的挖穴机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带控制装置的挖穴机，包括汽油机和钻头，钻头上端与汽油机连接，还包括供电单元、继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、直流电机、单片机、电机驱动单元和传动机构，所述供电单元同时与继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、单片机、直流电机连接，继电器单元分别与直流电机和单片机连接，霍尔传感器检测单元和超声波检测单元同时连接于单片机，直流电机通过传动机构与汽油机连接，电机驱动单元与单片机连接，同时电机驱动单元通过继电器单元与直流电机连接。本带控制装置的挖穴机通过利用控制装置对钻头的升降及升降速度进行控制，从而令操作人员在挖穴过程省力、安全，且工作效率高。

Description

带控制装置的挖穴机及控制方法

技术领域

本发明涉及挖穴机，具体涉及一种带控制装置的挖穴机。

背景技术

我国是世界上位居第一的柑橘生产国，有90%的柑橘在丘陵山地种植。由于果园坡陡，且没有车道，使得目前技术成熟、效率高的悬挂式挖穴机或链式开沟器等大型机械无法进入坡地作业，因此目前在山地果园施用有机肥时几乎都用锄头铁铲人工挖坑，劳动强度大，导致有机肥的施用效率低。目前国内外已有的适用于山地果园挖穴的机械主要有单人或双人操作的手提式挖穴机，该类挖穴机多数以汽油机为动力，便于用人力搬运进入山地果园进行作业，但该类挖穴机在实际使用中仍存在一些问题，比如操作人员需要使用较大的手臂力量来升降挖穴机的钻头，调整挖穴深度，且不易控制掘进速度，钻头掘进时挖土的反力矩完全由人承受，同时会产生强烈振动，导致钻头容易伤人、对硬质土壤的适应性差，同样造成挖穴过程劳动强度大、工作效率低，使得该类挖穴机难以推广。

中国的实用新型专利（CN2022276629）公开了一种挖穴机，此专利的挖穴机虽然通过立柱与脚踏支架之间采用活动连接，在使用时可根据山地的坡度调整立柱与脚踏支架之间的角度，使其更适应在山地果园作业。但是，此专利必须通过人手摇动摇把控制挖穴机的钻头上升、下降及其升降的速度，因此其发明机械的智能化不高，同时还需使用手摇式摇把控制钻头的升降速度，导致挖掘深度难以把握，当挖掘的深度太浅或太深时，穴深无法达到要求，不仅影响了工作效率，还会导致施用的有机肥浪费，造成成本的增加。

因此，研制一种轻便式挖穴机升降控制装置，适用于山地果园的挖穴作业，使得整个挖穴过程省力、安全且工作效率高是十分有必要的。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种挖穴过程省力、安全，且工作效率高的带控制装置的挖穴机及控制方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本带控制装置的挖穴机，包括汽油机和钻头，钻头上端与汽油机连接，还包括供电单元、继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、直流电机、单片机、电机驱动单元和传动机构，所述供电单元同时与继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、单片机、直流电机连接，继电器单元分别与直流电机和单片机连接，霍尔传感器检测单元和超声波检测单元同时连接于单片机，直流电机通过传动机构与汽油机连接，电机驱动单元与单片机连接，同时电机驱动单元通过继电器单元与直流电机连接。

作为一种优选，所述直流电机为24V直流电机，单片机为Atmega16单片机。24V直流电机通过支撑架安装于挖穴机主体的上端，且位于第二皮带轮的正下方。

所述供电单元包括蓄电池、电压转换单元和稳压单元，蓄电池与直流电机连接，蓄电池通过电压转换单元与稳压单元连接，稳压单元同时与继电器单元、单片机、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元连接。

作为一种优选，所述蓄电池使用24V蓄电池，稳压单元为5V稳定单元。电压转换单元采用DCDC降压模块，将蓄电池的24V电压转换为9V电压提供给稳压单元使用。而稳压单元利用芯片LM7805三端集成电路进行稳压，将电压转换单元输出的9V电压转换为5V电压，从而为霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、单片机、继电器单元和电机驱动单元提供电力。

所述继电器单元包括第一继电器和第二继电器，第一继电器与第二继电器并联，且第一继电器的常闭触点同时与第二继电器的常开触点、蓄电池连接，第一继电器的常开触点同时与第二继电器的常闭触点、蓄电池连接，直流电机的一端连接于第一继电器的动触点，另一端连接于第二继电器的动触点，第一断电器、第二继电器都与单片机连接。

所述电机驱动单元包括三极管、场效应管和二极管，三极管的集电极同时与蓄电池、场效应管的栅极连接，基极同时与稳压单元、单片机连接，发射极同时与地、场效应管的源极连接，场效应管的漏极同时与二极管的阳极、第一继电器的常开触点连接，二极管的阴极同时连接于蓄电池、第一继电器的常闭触点、三极管的集电极。

作为一种优选，所述三极管的型号为9014，场效应管的型号为IRF3205，二极管的型号为1N4148。单片机向电机驱动单元输出PWM（脉冲宽度调制），通过调节PWM的占空比可以实现对直流电机的转速进行调整。在高电平时，三极管9014处于导通状态，当三极管导通后，场效应管IRF3205的栅极和源极之间电压大于开启电压，场效应管导通，直流电机两端被加上24V电压；在低电平时，三极管9014处于闭合状态，使得场效应管IRF3205的栅极和源极之间小于开启电压，场效应管IRF3205截止，直流电机两端电压为0，所以通过调节PWM的占空比可以实现对直流电机的调速。其中二极管1N4148用于消耗电机启动、停止瞬间所产生的续电流，避免造成场效应管IRF3205由于电流续流而被烧毁。

所述带控制装置的挖穴机还包括铁架，所述霍尔传感器检测单元包括霍尔传感器、磁铁，霍尔传感器安装于铁架上，且连接于稳压单元和单片机，磁铁固定于钻头的塑料板上。

作为一种优选，磁铁的数量为6个，旋转中的钻头会带动霍尔传感器切割磁铁形成的磁场，而霍尔传感器会将测得的数值以电压信号反馈给单片机，从而单片机根据霍尔传感器反馈的信号控制钻头的高度位置，令钻头的转速恒定。这避免了在挖穴过程中，钻头遇到硬质土壤等情况时，钻头在挖掘过程将受到很大的阻力，从而造成汽油机与钻头之间出现打滑、汽油机空转等问题。

所述带控制装置的挖穴机还包括固定架，所述超声波检测单元包括外壳、超声波探头和信号处理电路，超声波探头通过外壳安装于固定架，超声波探头通过信号处理电路与单片机连接。

所述带控制装置的挖穴机还包括控制箱，所述供电单元、继电器单元、单片机和电机驱动单元都安装于控制箱，控制箱与挖穴机的主体分离式设置。因挖穴机的主体的框架及已经安装有汽油机、钻头、直流电机等令挖穴机的重量较大，而控制箱与挖穴机的主体分离式设置可减少挖穴机的主体自身负重，方便携带。

所述控制箱设置有手动控制单元，手动控制单元包括手动调速单元和手动切换单元，手动调速单元同时与地、稳压单元、单片机连接，手动切换单元同时与地、稳压单元、单片机连接。

所述传动机构为二级传动机构，包括转轴、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮、第一皮带、第二皮带和钢丝绳，第一皮带轮固定安装于直流电机的输出轴，并通过第一皮带与第二皮带轮连接，第二皮带轮和第三皮带轮同时安装于转轴，第三皮带轮通过第二皮带与第四皮带轮连接，钢丝绳的一端固定于第四皮带轮，另一端固定于汽油机。

作为一种优选，所述二级传动机构采用二级皮带轮传动，一级减速比为1∶4，第一皮带轮的齿数为12，第二皮带轮的齿数为48，第一皮带为L型同步带，第一皮带轮与第一皮带啮合齿数为5，第一皮带的带宽为19.1mm，第一皮带轮与第二皮带轮之间的轴间距为231.65mm。二级减速比为1∶3，第三皮带轮的齿数为12，第四皮带轮的齿数为36，第二皮带轮为H型同步带，第三带轮与第二皮带的啮合齿数为5，第二皮带的带宽为25.4mm，第三皮带轮与第四皮带轮之间的轴间距为206.4mm。

本发明的带控制装置的挖穴机的控制方法：根据山地的坡度上固定好所述挖穴机的主体，将控制箱与挖穴机连接；首先启动汽油机，汽油机带动钻头转动；

当挖穴机的控制装置处于手动控制模式时，通过手动切换单元启动直流电机正转，直流电机通过传动机构带动钻头下降，钻头开始挖掘工作；在穴深达到要求后，可通过手动切换单元令直流电机进行反转，从而使直流电机通过传动机带动钻头上升，令钻头恢复到原始的位置；在钻头上升或下降的过程中，通过手动调速单元控制钻头升降的速度；

当挖穴机的控制装置处于自动控制模式时，单片机控制继电器单元，从而驱动直流电机正转，直流电机通过传动机构带动钻头下降，转动的钻头开始挖掘工作；霍尔传感器检测单元检测钻头转速，并将检测得到的数据传送到单片机，单片机根据霍尔传感器检测单元传来的数据而发出控制信号，通过继电器单元控制钻头的上升或者下降；当超声波检测单元检测到钻头钻到设定的深度时，超声波检测单元向单片机发出信号，单片机接收到超声波检测单元的信号后，单片机通过继电器单元控制直流电机反转，通过传动机构带动钻头上升，直到钻头恢复到原始位置；在钻头上升或下降的过程中，单片机通过控制电机驱动单元来调节钻头的升降速度。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：本带控制装置的挖穴机相对于现有技术可实现自动控制，通过对挖穴机的钻头进行自动控制，从而令钻头的上升或下降的运动更及时，提高了工作效率；通过超声波检测单元检测挖掘的深度，令挖掘的穴的深度更合适，避免了因挖掘的深度不适而造成的有机肥料的浪费；通过直流电机带动钻头的升降避免了人力使用手臂来控制钻头的升降，从而大大减少了力气，同时避免挖穴机的振动对人体的影响而提高了操作的安全性。

附图说明

图1是本发明的带控制装置的挖穴机的正视图。

图2是本发明的带控制装置的挖穴机的侧视图。

图3是本发明的控制装置的结构框图。

图4是本发明的控制装置的总电路图。

图5是本发明的控制装置中继电器单元的电路图。

图6是本发明的控制装置中的电机驱动单元的电路图。

图7是本发明的控制装置中的手动切换单元的电路图。

图8是本发明的控制装置中的手动调速单元的电路图。

图9是本发明的控制装置中的霍尔传感器单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示本带控制装置的挖穴机，包括汽油机9和钻头12，钻头12上端与汽油机9连接，还包括供电单元、继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、24V直流电机2、Atmega16单片机、电机驱动单元和传动机构，所述供电单元同时与继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、Atmega16单片机、24V直流电机2连接，继电器单元分别与24V直流电机2和Atmega16单片机连接，霍尔传感器检测单元和超声波检测单元同时连接于Atmega16单片机，24V直流电机2通过传动机构与汽油机9连接，电机驱动单元与Atmega16单片机连接，同时电机驱动单元通过继电器单元与24V直流电机2连接。24V直流电机2通过支撑架1安装于挖穴机主体的上端，且位于第二皮带轮4的正下方。

所述供电单元包括24V蓄电池、电压转换单元和5V稳压单元，24V蓄电池与24V直流电机2连接，24V蓄电池通过电压转换单元与5V稳压单元连接，5V稳压单元同时与继电器单元、Atmega16单片机、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元连接。电压转换单元采用DC-DC降压模块，将蓄电池的24V电压转换为9V电压提供给5V稳压单元使用。而5V稳压单元利用芯片LM7805三端集成电路进行稳压，将电压转换单元输出的9V电压转换为5V电压，从而为霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、Atmega16单片机、继电器单元和电机驱动单元提供电力。

如图5所示，所述继电器单元包括第一继电器和第二继电器，第一继电器与第二继电器并联，且第一继电器的常闭触点同时与第二继电器的常开触点、24V蓄电池连接，第一继电器的常开触点同时与第二继电器的常闭触点、24V蓄电池连接，24V直流电机2的一端连接于第一继电器的动触点，另一端连接于第二继电器的动触点，第一断电器、第二继电器都通过三极管9014与Atmega16单片机的PC0接口连接。

继电器单元采用的是2路继电器并联的方式连接，这为了改变24V直流电机2两端的电压方向，从而实现对24V直流电机2正反转的切换。电路中三极管9014主要是同时控制两个继电器的通断，当三极管9014基极为高电平时，三极管9014导通，两个继电器同时吸合，即动触点与常开触点闭合，24V直流电机2正转；当三极管9014基极为低电平时，三极管9014闭合，两个继电器同时断开，动触点与常闭触点闭合，24V直流电机2反转。

如图6所示，所述电机驱动单元包括三极管9014、场效应管IRF3205和二极管1N4148，三极管9014的集电极同时与蓄电池、场效应管IRF3205的栅极连接，基极同时与5V稳压单元、Atmega16单片机连接，发射极同时与地、场效应管IRF3205的源极连接，场效应管IRF3205的漏极同时与二极管1N4148的阳极、第一继电器的常开触点连接，二极管1N4148的阴极同时连接于24V蓄电池、第一继电器的常闭触点、三极管9014的集电极。三极管9014的基极与Atmega16单片机的PB3接口连接。Atmega16单片机向电机驱动单元输出PWM，通过调节PWM的占空比可以实现对24V直流电机2的转速进行调整。在高电平时，三极管9014处于导通状态，当三极管9014导通后，场效应管IRF3205的栅极和源极之间电压大于开启电压，场效应管IRF3205导通，24V直流电机2两端被加上24V电压；在低电平时，三极管9014处于闭合状态，使得场效应管IRF3205的栅极和源极之间小于开启电压，场效应管IRF3205截止，24V直流电机2两端电压为0，此时通过调节PWM的占空比可以实现对24V直流电机2的调速。其中二极管1N4148用于消耗24V直流电机2启动、停止瞬间所产生的续电流，避免造成场效应管IRF3205由于电流续流而被烧毁。

所述带控制装置的挖穴机还包括铁架10，所述霍尔传感器检测单元包括霍尔传感器和6块磁铁，霍尔传感器安装于铁架10上，且连接于5V稳压单元和Atmega16单片机，磁铁固定于钻头12的塑料板11上。霍尔传感器与Atmega16单片机的PD6接口连接。霍尔传感器切割6块磁铁形成的磁场，并将所测得的数值以电压信号反馈给Atmega16单片机，从而Atmega16单片机根据霍尔传感器反馈的信号控制钻头12的高度位置，令钻头12的转速恒定。这避免了在挖穴过程中，钻头12遇到硬质土壤等情况时，钻头12在挖掘过程将受到很大的阻力，从而造成汽油机9与钻头12之间出现打滑、汽油机9空转等问题。

所述带控制装置的挖穴机还包括固定架13，所述超声波检测单元包括外壳、超声波探头和信号处理电路，超声波探头通过外壳安装于固定架13，超声波探头通过信号处理电路与Atmega16单片机连接。

在挖穴机的钻头12开始进行挖掘时，超声波探头向穴底发射超声波信号，当超声波信号触及穴底后再反射回来被信号处理电路接收，信号处理电路将接收到回波的渡越时间转化为钻头12挖掘的深度，即将把超声波探头向穴底发射超声波信号与信号处理电路之间的时间差转化为钻头12挖掘的深度，同时将深度数据发送给Atmega16单片机。Atmega16单片机将其接收到的距离信号与其内部设定的阈值距离进行比较，并根据比较结果，进行判断挖穴机挖掘深度是否达到所需的深度。当深度未达到要求时，Atmega16单片机不会发出任何控制信号，当深度达到要求时，Atmega16单片机会向电机驱动单元及继电器单元发出控制信号，电机驱动单元会根据该控制信号控制24V直流电机2旋转速度，而继电器单元根据该控制信号控制24V直流电机2反转，即令钻头12上升，促使挖穴机钻头12恢复到原始位置，这样整个挖穴的自动控制过程就完成了。

所述带控制装置的挖穴机还包括控制箱，所述供电单元、继电器单元、Atmega16单片机和电机驱动单元都安装于控制箱，控制箱与挖穴机的主体分离式设置。控制箱与挖穴机的主体分离式设置可减少挖穴机的主体自身负重，方便携带。控制箱通过一接线电缆作为与24V直流电机2相连的接口，然后在控制箱上通过两个航空接头把Atmega16单片机与挖穴机上的霍尔传感器、超声波测距传感器相连，这样可以让Atmega16单片机实时获取霍尔传感器、超声波测距传感器反馈回来的信号。

如图7和图8所示，所述控制箱设置有手动控制单元，手动控制单元包括手动调速单元和手动切换单元，手动调速单元同时与地、5V稳压单元、Atmega16单片机连接，手动切换单元同时与地、5V稳压单元、Atmega16单片机连接。手动调速单元包括一个可变电阻器，可变电阻器的一个固定接点与地连接，另一个固定接点与5V稳压单元连接，移动接点与Atmega16单片机的PA0接口连接。而手动切换单元包括第一开关S1和第二开关S3，所述第一开关S1为单刀三掷开关，第一开关S1的一端与地连接，第一开关的另两个触点分别与Atmega16单片机的PD0和PD1接口连接，且两触点同时与5V稳压单元连接。第二开关S3的一端与地相接，另两个触点分别与Atmega16单片机的PD1和PD2接口连接，且两触点同时与5V稳压单元连接。

当第一开关S1的单刀位于中间时控制装置处于关闭状态，而当单刀打到与PD0连接的触点时，控制装置处于自动控制状态，而当单刀打到与PD1连接的触点时，控制装置处于手动控制状态。而当控制装置处于手动控制状态时，第二开关S3的单刀打到与PD1连接的触点时，24V直流电机2为正转；第二开关S3单刀打到与PD2连接的触点时，24V直流电机2为反转。而需要调节钻头12的升降速度时，只要改变可变电阻器的移动接点的位置来改变24V直流电机两端的电压，控制24V直流电机2的转速，从而改变钻头12的升降速度。

如图1所示，所述传动机构为二级传动机构，包括转轴、第一皮带轮、第二皮带轮4、第三皮带轮5、第四皮带轮7、第一皮带3、第二皮带6和钢丝绳8，第一皮带轮固定安装于24V直流电机2的输出轴，并通过第一皮带与第二皮带轮4连接，第二皮带轮4和第三皮带轮5同时安装于转轴，第三皮带轮5通过第二皮带6与第四皮带轮7连接，钢丝绳8的一端固定于第四皮带轮7，另一端固定于汽油机9。二级皮带轮传动的一级减速比为1:4，第一皮带轮的齿数为12，第二皮带轮4的齿数为48，第一皮带3为L型同步带，第一皮带轮与第一皮带3啮合齿数为5，第一皮带3的带宽为19.1mm，第一皮带轮与第二皮带轮4之间的轴间距为231.65mm。二级减速比为1:3，第三皮带轮5的齿数为12，第四皮带轮7的齿数为36，第二皮带轮6为H型同步带，第三带轮5与第二皮带6的啮合齿数为5，第二皮带6的带宽为25.4mm，第三皮带轮5与第四皮带轮7之间的轴间距为206.4mm。

所述的带控制装置的挖穴机的控制方法：根据在山地的坡度上固定好所述挖穴机的主体，将控制箱与挖穴机连接；首先启动汽油机9，汽油机9带动钻头12转动；

当第一开关S1的单刀打到与PD1连接的触点时，控制装置处于手动控制状态。第二开关S3的单刀打到与PD1连接的触点时，24V直流电机2为正转，24V直流电机2通过传动机构带动钻头12下降，钻头12进行挖掘工作；在挖掘过程中，需要调节钻头12的升降速度时，只要调节可变电阻器的移动接点的位置来改变24V直流电机2两端的电压，控制24V直流电机2的转速，从而改变钻头12的升降速度；当挖掘的穴达到深度要求时，第二开关S3单刀打到与PD2连接的触点时，24V直流电机2为反转，24V直流电机2通过传动机构带动钻头12上升，当钻头12恢复到原始位置时，再将第二开关S1的单刀打到中间位置，关闭控制装置，这样整个挖穴的手动控制过程就完成了。

当第一开关S1的单刀打到与PD0连接的触点时，控制装置处于自动控制状态，三极管9014基极处于高电平，三极管9014导通，两个继电器同时吸合，即第一继电器的开关和第二继电器的开关，都与继电器的常开触点连接，24V直流电机2正转，而24V直流电机2通过传动机构带动钻头12下降，转动的钻头12开始挖掘工作；霍尔传感器检测单元检测钻头12转速，并将检测得到的数据传送到Atmega16单片机，Atmega16单片机根据霍尔传感器检测单元传来的数据而发出控制钻头12的上升或者下降一段距离，以此同时Atmega16单片机向电机驱动单元输出PWM，通过调节PWM占空比以达到实现对24V直流电机的调速目的。当Atmega16单片机接收到超声波检测单元的信号后，所接收后的深度信号符合Atmega16单片机内部设定的阈值时，Atmega16单片机控制三极管9014基极为低电平时，三极管9014闭合，两个继电器同时断开，即第一继电器和第二继电器的开关都处于常闭触点，24V直流电机2反转，此时24V直流电机2通过传动机构带动钻头12上升，促使挖穴机钻头12恢复到原始位置，这样整个挖穴的自动控制过程就完成了。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.带控制装置的挖穴机，包括汽油机和钻头，钻头上端与汽油机连接，其特征在于：还包括供电单元、继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、直流电机、单片机、电机驱动单元和传动机构，所述供电单元同时与继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元、单片机、直流电机连接，继电器单元分别与直流电机和单片机连接，霍尔传感器检测单元和超声波检测单元同时连接于单片机，直流电机通过传动机构与汽油机连接，电机驱动单元与单片机连接，同时电机驱动单元通过继电器单元与直流电机连接。

2.根据权利要求1所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：所述供电单元包括蓄电池、电压转换单元和稳压单元，蓄电池与直流电机连接，蓄电池通过电压转换单元与稳压单元连接，稳压单元同时与继电器单元、单片机、霍尔传感器检测单元、超声波检测单元连接。

3.根据权利要求2所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：所述继电器单元包括第一继电器和第二继电器，第一继电器与第二继电器并联，且第一继电器的常闭触点同时与第二继电器的常开触点、蓄电池连接，第一继电器的常开触点同时与第二继电器的常闭触点、蓄电池连接，直流电机的一端连接于第一继电器的动触点，另一端连接于第二继电器的动触点，第一继电器、第二继电器都与单片机连接。

4.根据权利要求3所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：所述电机驱动单元包括三极管、场效应管和二极管，三极管的集电极同时与蓄电池、场效应管的栅极连接，基极同时与稳压单元、单片机连接，发射极同时与地、场效应管的源极连接，场效应管的漏极同时与二极管的阳极、第一继电器的常开触点连接，二极管的阴极同时连接于蓄电池、第一继电器的常闭触点、三极管的集电极。

5.根据权利要求4所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：还包括铁架，所述霍尔传感器检测单元包括霍尔传感器、磁铁，霍尔传感器安装于铁架上，且连接于稳压单元和单片机，磁铁固定于钻头的塑料板上。

6.根据权利要求5所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：还包括固定架，所述超声波检测单元包括外壳、超声波探头和信号处理电路，超声波探头通过外壳安装于固定架，超声波探头通过信号处理电路与单片机连接。

7.根据权利要求6所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：还包括控制箱，所述供电单元、继电器单元、单片机和电机驱动单元都安装于控制箱，控制箱与挖穴机的主体分离式设置。

8.根据权利要求7所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：所述控制箱设置有手动控制单元，手动控制单元包括手动调速单元和手动切换单元，手动调速单元同时与地、稳压单元、单片机连接，手动切换单元同时与地、稳压单元、单片机连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的带控制装置的挖穴机，其特征在于：所述传动机构为二级传动机构，包括转轴、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮、第一皮带、第二皮带和钢丝绳，第一皮带轮固定安装于直流电机的输出轴，并通过第一皮带与第二皮带轮连接，第二皮带轮和第三皮带轮同时安装于转轴，第三皮带轮通过第二皮带与第四皮带轮连接，钢丝绳的一端固定于第四皮带轮，另一端固定于汽油机。

10.根据权利要求8所述的带控制装置的挖穴机的控制方法，其特征在于：在山地的坡度上固定好所述挖穴机的主体，将控制箱与挖穴机连接；首先启动汽油机，汽油机带动钻头转动；

当挖穴机的控制装置处于手动控制模式时，通过手动切换单元启动直流电机正转，直流电机通过传动机构带动钻头下降，钻头开始挖掘工作；在挖掘的穴的深度达到要求后，可通过手动切换单元令直流电机进行反转，从而使直流电机通过传动机带动钻头上升，令钻头恢复到原始的位置；在钻头上升或下降的过程中，通过手动调速单元控制钻头升降的速度；

当挖穴机的控制装置处于自动控制模式时，单片机控制继电器单元，从而驱动直流电机正转，直流电机通过传动机构带动钻头下降，转动的钻头开始挖掘工作；霍尔传感器检测单元检测钻头转速，并将检测得到的数据传送到单片机，单片机根据霍尔传感器检测单元传来的数据发出控制信号，通过继电器单元控制钻头的上升或者下降；当超声波检测单元检测到钻头钻到设定的深度时，超声波检测单元向单片机发出信号，单片机接收到超声波检测单元的信号后，单片机通过继电器单元控制直流电机反转，通过传动机构带动钻头上升，直到钻头恢复到原始位置；在钻头上升或下降的过程中，单片机通过控制电机驱动单元来调节钻头的升降速度。

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