CN105043332A - 一种割草机的角度监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种割草机的角度监测系统及其监测方法，其包括，电源模块、电源处理模块、微处理器控制模块、角度监测模块、电流处理模块与电机驱动模块。本发明通过上述各模块间的相互配合有序工作来实现的角度监测的功能，具体为：当割草机的底盘与水平面之间的倾角超过一定范围时，割草机会自动停止割草动作，快速制动停机，因此，具有效率高和安全性好等优点。

Description

一种割草机的角度监测系统及其监测方法

技术领域

本发明涉及一种割草机的角度监测系统及其监测方法，尤其涉及一种割草机与水平面之间的倾角监测系统及其监测方法。

背景技术

一般而言，割草机性能的好坏，直接影响到使用者的割草机效率。当前市场上的割草机的刀条在停机后都是依靠自身惯性慢慢停止转动的，但是由于割草机工作时的转速很高，尤其是当割草机在无意间倾斜或者在坡度比较大的草坪上割草时，割草机会不同程度的侧翻起来，而使刀条暴露在使用者面前，尽管通过机械结构设计，将刀条能够较好地安置在割草机的刀盘中，但是割草机的刀条仍然在转动，因此存在使用者容易受到刀条伤害的危险，具有一定的安全隐患。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种割草机的角度监测系统及其监测方法。所述割草机的角度监测系统采用的技术方案为：包括，电源模块、电源处理模块、微处理器控制模块、角度监测模块、电流处理模块与电机驱动模块；

其中，所述电源模块用于给割草机供电；

所述电源处理模块用于将电源模块输出的高电压转换为低电压，并输入给微处理器控制模块；

所述角度监测模块用于监测割草机与水平面之间的倾角大小；

所述电流处理模块用于监测电流状态；

所述电机驱动模块用于控制割草机刀条工作；

所述微处理器控制模块用于检测所述角度监测模块与电流处理模块的输出信号，并输出一控制信号给所述电机驱动模块。

优选的，所述电源处理模块是由稳压器、二极管、三极管串联稳压模块组成。

所述割草机的角度监测方法为：

步骤一：启动割草机的开关按钮，所述电源模块开始给割草机供电；

步骤二：所述电源处理模块将电源模块输出的高电压转换为低电压，并输入给微处理器控制模块；

步骤三：所述微处理器控制模块检测所述角度监测模块与电流处理模块的输出信号，当检测到的角度监测模块输出信号值超出预设值，微处理器控制模块输出一停机控制信号给所述电机驱动模块；

步骤四：所述电机驱动模块接到停机控制信号后，割草机刀条即停止工作。

本发明是通过电子智能技术，通过实时监测割草机的割草状态，当割草机的底盘与水平面之间的倾角超过一定范围时，割草机会自动停止割草动作，快速制动停机，提高割草机的使用效率和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本发明割草机角度监测系统的电路模块原理示意图；

图2是本发明割草机角度监测系统的信号流向示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明割草机角度监测系统的电路模块原理示意图。如图1所示，本发明割草机角度监测系统包括，电源模块、电源处理模块、微处理器控制模块、角度监测模块、电流处理模块与电机驱动模块。所述角度监测系统的电路模块工作原理具体如下：整个系统由电源模块负责给割草机供电，所述电源模块是用来提供整个割草机系统供电的一种装置，通常是锂离子电池组成的，它实时提供整个系统控制的工作动力，将电能转化为割草机割草的动能。

然后通过电源处理模块实现电压的大小转换，所述电源处理模块是一种电源转换装置，通常是由LDO（稳压器），二极管，三极管串联稳压模块组成的，具体是将电源模块提供的高压电压转化为微处理器控制模块正常工作的低压电压，并时刻反馈电压的状态给微处理器控制模块以检测电压的正常与否，来确保电子控制系统的正常工作。

所述微处理器控制模块（如单片机）是整个割草机的核心电子零部件，通常是由高度集成的IC芯片组成的，它通过电池提供过来的能量来工作，通过系统外围的模块检测部分来检测外围所有的信号状态，如出现系统信号的异常，就会主动发出停机信号，实现割草机的停机制动，保护使用者的安全。具体而言，所述微处理器控制模块在收到整机开关信号后经过处理，通过电机驱动模块来发出开启MOS（场效应管）的信号，实现开机或者关机的动作，进而实现控制割草机刀条工作或停止；

所述电机驱动模块是用来由微处理器控制模块发出时序信号，有规律的驱动三相MOS（场效应管）的上下桥而开启或者关闭MOS（场效应管）实现驱动功能的一种模块，它通常是由高度集成的IC（半导体）芯片和分立的二极管三极管组成。

所述电流处理模块是用来监测整个割草机在割草或者开始割草之前的电流的一种装置，通过信号反馈给处理信号的微处理器控制模块来实时处理，是否开启或者关停割草机，实现安全割草的一种功能装置，它通常是由运算放大器或者集成IC芯片组成的。

所述角度监测模块是用来监测割草机在割草过程中或者开始割草之前与水平面的角度的大小，将监测到的角度信号通过处理模块，实时传送给微处理器控制模块，来判断是否开启割草机或者停止割草的一种模块装置，它通常是由角度监测IC芯片以及外围的分立电容电阻组成的。

正常工作的情况下，微处理器控制模块会实时监测电流处理模块，角度检测模块以及电子线路板上本身的电压和霍尔信号的正常与否，再实现开机或者关机动作，一旦有电压，电流和角度以及其它的异常都会发出关机信号，实现制动刹车停机，及时保护使用者的安全。在本发明中，所述微处理器控制模块主要用于检测所述角度监测模块与电流处理模块的输出信号，当割草机的底盘与水平面之间的倾角超过一定范围（如倾角超过60度，控制系统监测到的整机状态将会显示异常而停机）时，所述微处理器控制模块输出一停机控制信号给所述电机驱动模块，再通过驱动模块完成关机动作。

本发明是由电源模块，电源处理模块，微处理器控制模块，电机驱动模块，角度监测模块和电流处理模块来一起相互配合有序工作来实现的角度监测系统，可实现快速制动停机，且效率高和安全性能高等优点。

图2是本发明割草机角度监测系统的信号流向示意图。如图2所示，本发明的具体工作流程如下：

当使用者按下割草机上的开关按钮，通过电池包供电给主板，同时主板上的电源处理模块将电源转化成单片机能够工作的电压信号，然后开关按钮会输出一个开关信号给信号处理回路，并且同时检测割草机的角度信息，转化成信号输出给信号处理回路，然后再回传给主板，主板通过收到开机信号，再处理，然后发出开或者关机信号给到电机，电机就会转动或者静止，割草机上安装的刀条也会随之转动或者静止，完成整个的割草过程。

需要说明的是，本发明所述的开关信号是由连接整机与线路板的开关组成的回路所产生的信号，它通常是由二极管、三极管，电阻组成的；本发明所述的电源供电处理信号由电池包和电源管理部分所组成的回路产生的信号，它通常是由锂离子电池和电源芯片组成的；本发明所述的信号处理回路是由微处理控制器（如单片机）以及外围的电路组成的。本发明所述的主板是接受和处理倾角信号的，控制割草机刀条的转动与停机。

综上所述，本发明的智能角度监测控制功能可以根据实际割草机与水平面的角度来控制开机和关机，可以提高割草机的割草效率，同时也保障了使用者的安全，符合市场标准。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种割草机的角度监测系统，其特征在于：包括，电源模块、电源处理模块、微处理器控制模块、角度监测模块、电流处理模块与电机驱动模块；

其中，所述电源模块用于给割草机供电；

所述电源处理模块用于将电源模块输出的高电压转换为低电压，并输入给微处理器控制模块；

所述角度监测模块用于监测割草机与水平面之间的倾角大小；

所述电流处理模块用于监测电流状态；

所述电机驱动模块用于控制割草机刀条工作；

所述微处理器控制模块用于检测所述角度监测模块与电流处理模块的输出信号，并输出一控制信号给所述电机驱动模块。

2.根据权利要求1所述的割草机的角度监测系统，其特征在于：所述电源处理模块是由稳压器、二极管、三极管串联稳压模块组成。

3.一种如权利要求1或2所述的割草机的角度监测方法，其监测步骤为：

步骤一：启动割草机的开关按钮，所述电源模块开始给割草机供电；

步骤二：所述电源处理模块将电源模块输出的高电压转换为低电压，并输入给微处理器控制模块；

步骤三：所述微处理器控制模块检测所述角度监测模块与电流处理模块的输出信号，当检测到的角度监测模块输出信号值超出预设值，微处理器控制模块输出一停机控制信号给所述电机驱动模块；

步骤四：所述电机驱动模块接到停机控制信号后，割草机刀条即快速刹车，停止工作。