CN204256431U - 一种基于农业装备的智能控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于农业装备的智能控制器，包括输入处理模块、微处理器、电源电路、输出处理模块和执行机构控制模块；输入处理模块的输入端用于连接多个传感器的信号输出端，输入处理模块的信号输出端通过CAN总线连接微处理器的信号输入端；微处理器的信号输出端通过CAN总线连接输出处理模块的信号输入端，输出处理模块的信号输出端连接执行机构控制模块的信号输入端，电源电路为微处理器供电；本装置不仅能够简化传输线的数量，避免传输线的混淆和冗杂而引起的故障和事故，同时，还能提高农用设备的自动化和智能化。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业装备控制领域，尤其是涉及一种基于农业装备的智能控制器。
背景技术
目前，在农业装备上包含多种传感器，传感器采集的信号需要发送和处理，一般情况下，信号的采集和处理是通过传输线连接传感器和处理模块，由于传感器数量较多，并且每个传感器均需要通过独立的传输线连接处理模块，就使得传输线的数量过多，容易造成传输线的混淆和冗杂。同时，由于传输线过长导致信号在传输过程中衰减信号的精准性，从而使得农业装备出现故障。现行的农业装备的执行机构一般采用机械结构进行控制，机械结构由人工控制操作容易引起由人为因素引起的故障和事故，例如主离合开关控制、油门的控制、档位的控制，由人工控制的操作程序较繁琐，而且比较容易出现故障，人为操作难免会有延时，往往在一些紧急的情况，由于操作者反应动作延时造成事故。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于农业装备的智能控制器，能够简化传输线的数量，避免传输线的混淆和冗杂而引起的故障和事故，同时，提高农用设备的自动化和智能化。
本实用新型采用的技术方案为：
一种基于农业装备的智能控制器，包括输入处理模块、微处理器、电源电路、输出处理模块和执行机构控制模块；输入处理模块的输入端用于连接多个传感器的信号输出端，输入处理模块的信号输出端通过CAN总线连接微处理器的信号输入端；微处理器的信号输出端通过CAN总线连接输出处理模块的信号输入端，输出处理模块的信号输出端连接执行机构控制模块的信号输入端，电源电路为微处理器供电。
所述的输入处理模块包括第一滤波放大电路、第二滤波放大电路、第三滤波放大电路、A/D转换器、电平转换电路和PWN脉宽调制电路；第一滤波放大电路的输入端用于连接输出模拟信号的传感器的输出端，第一滤波放大电路的输出端通过A/D转换器连接微处理器的信号输入端；第二滤波放大电路的信号输入端用于连接输出数字信号的传感器的信号输出端，第二滤波放大电路通过电平转换电路连接微处理器的信号输入端；第三滤波放大电路的信号输入端用于连接输出脉冲信号传感器的信号输出端，第三滤波放大电路的信号输出端通过脉冲调制器连接微处理器的信号输入端。
所述的输出处理模块包括功率放大电路和信号反馈电路；功率放大电路的信号输入端连接微处理器，功率放大电路的信号输出端连接执行机构控制模块的信号输入端；执行机构控制模块的信号输出端通过信号反馈电路连接微处理器。
所述的执行机构控制模块包括电磁开关阀和电磁比例阀。
本实用新型利用输入处理模块接收传感器和其它装置输入的信号，对信号进行放大过滤处理，然后转换成一定伏特的输入电平，再通过CAN总线将传感器的信号传递给微处理器能够接受的信号，微处理器将已经预处理过的信号进行处理，并将处理数据通过CAN总线送至输入处理模块，输出电路将数字信息的功率放大，使其驱动被控的调节伺服元件工作；本装置不仅能够简化传输线的数量，避免传输线的混淆和冗杂而引起的故障和事故，同时，还能提高农用设备的自动化和智能化。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括输入处理模块、微处理器、输出处理模块、电源电路和执行机构控制模块；所述的输入处理模块包括第一滤波放大电路、第二滤波放大电路、第三滤波放大电路、A/D转换器、电平转换电路和PWN脉宽调制电路；第一滤波放大电路的输入端用于连接输出模拟信号的传感器的输出端，第一滤波放大电路的输出端通过A/D转换器连接微处理器的信号输入端；第二滤波放大电路的信号输入端用于连接输出数字信号的传感器的信号输出端，第二滤波放大电路通过电平转换电路连接微处理器的信号输入端；第三滤波放大电路的信号输入端用于连接输出脉冲信号传感器的信号输出端，第三滤波放大电路的信号输出端通过脉冲调制器连接微处理器的信号输入端。所述的输出处理模块包括功率放大电路和信号反馈电路；功率放大电路的信号输入端连接微处理器，功率放大电路的信号输出端连接执行机构控制模块的信号输入端；执行机构控制模块的信号输出端通过信号反馈电路连接微处理器。所述的执行机构控制模块包括电磁开关阀和电磁比例阀；电源电路为微处理器供电。
下面详细说明本实用新型的工作原理：
传感器的输出信号一般有模拟信号、数字信号和脉冲信号，并且，控制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度(>=10位)。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般要求小于4ms。其中模拟信号首先经过放大滤波电路进行过滤，保证信号的准确性，再经过A/D转换器转换为数字信号，此时的数字信号能够直接输入到微处理器；传感器输出的数字信号一般不能被微处理器直接接收，数字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。所以需要将其经过电平转换器处理，转换为微处理器可以识别的具有一定伏特的电信号；并且，传感器发送的脉冲信号输入放大滤波电路预处理后，再经过脉冲调制电路调理后输入微处理器。对超过电源电压、电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波动电压等输入信号，输入电路也对其进行转换处理。
首先，传感器将采集的信息通过自身的传输线连接到相应的放大滤波电路，进行相应的预处理，再通过CAN总线输入微处理器的输入端，此时，仅仅需要一根CAN总线，即可将预处理后的信息发送给微处理器，并保证信号的稳定性，同时避免了每个模块都要从传感器引线的浪费，并且减少了模块的引线接口，减少了故障点，从而提高生产效率。微处理器将采集的信号进行处理，得到所需的输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。主要通过一根用于输出的CAN总线传输信息给功率放大电路，再将放大电路处理后信号输入到执行机构控制模块，使其驱动被控的调节伺服元件工作，控制执行机构动作。执行机构控制模块包括电磁开关阀和电磁比例阀，电磁开关阀主要控制割台升降、粮仓升降、卸粮筒升降，电磁比例阀主要控制行走泵电磁阀等执行件，具体的执行不属于本实用新型所述的智能控制器的内容，在此不在详细赘述。
部分数字信号输入功率放大电路的输入端经过功率放大通过执行机构的控制模块控制执行机构，另一部分数字信号经过D/A转换器后经D/A转换器的输出端输入到执行机构控制模块的信号输入端，通过执行机构的控制模块，控制模块通过反馈电路连接微处理器，从而反馈执行机构的运行状况，微处理器将执行机构的运行状况通过CAN总线连接的通讯电路提供给农业装备的操作台。供电电路中包含稳压器使微处理器的电压保持恒定。
Claims (4)
1.一种基于农业装备的智能控制器，其特征在于：包括输入处理模块、微处理器、电源电路、输出处理模块和执行机构控制模块；输入处理模块的输入端用于连接多个传感器的信号输出端，输入处理模块的信号输出端通过CAN总线连接微处理器的信号输入端；微处理器的信号输出端通过CAN总线连接输出处理模块的信号输入端，输出处理模块的信号输出端连接执行机构控制模块的信号输入端，电源电路为微处理器供电。
2.根据权利要求1所述的基于农业装备的智能控制器，其特征在于：所述的输入处理模块包括第一滤波放大电路、第二滤波放大电路、第三滤波放大电路、A/D转换器、电平转换电路和PWN脉宽调制电路；第一滤波放大电路的输入端用于连接输出模拟信号的传感器的输出端，第一滤波放大电路的输出端通过A/D转换器连接微处理器的信号输入端；第二滤波放大电路的信号输入端用于连接输出数字信号的传感器的信号输出端，第二滤波放大电路通过电平转换电路连接微处理器的信号输入端；第三滤波放大电路的信号输入端用于连接输出脉冲信号传感器的信号输出端，第三滤波放大电路的信号输出端通过脉冲调制器连接微处理器的信号输入端。
3.根据权利要求2所述的基于农业装备的智能控制器，其特征在于：所述的输出处理模块包括功率放大电路和信号反馈电路；功率放大电路的信号输入端连接微处理器，功率放大电路的信号输出端连接执行机构控制模块的信号输入端；执行机构控制模块的信号输出端通过信号反馈电路连接微处理器。
4.根据权利要求3所述的基于农业装备的智能控制器，其特征在于：所述的执行机构控制模块包括电磁开关阀和电磁比例阀。
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