CN205942374U - 可配比式施肥器智能排肥控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置涉及一种控制装置，是由相互通信的上位机和下位机构成，上位机包括总控制屏、上位机控制器和上位机通信模块，总控制屏与上位机控制器双向电路联接、上位机通信模块与上位机控制器双向电路联接；下位机包括下位机通信模块、下位机控制器、电机驱动电路和测速编码器构成，下位机通信模块与下位机控制器双向电路联接，下位机控制器的输出端与电机驱动电路的输入端电路联接，电机驱动电路的输出端与排肥器的电机电路联接，电机上安装有测速编码器，测速编码器的输出端与下位机控制器的输入端电路联接。本实用新型避免了混肥不均和作业效率低下的问题，提高了排肥器的工作效率和作业质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，尤其涉及到一种可配比式施肥器智能排肥控制装置。
背景技术
随着农业机械化水平的不断发展，自动施肥技术已经广泛应用到农业生产中。但是传统的排肥器需要提前将不同肥料混合之后投入排肥器，由于提前混合肥料需要投入更大的人力物力，且会有混肥不均的问题，进而影响施肥质量，严重影农业的作业精度。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述问题，提供了一种可配比式施肥器智能排肥控制装置。
本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置，是由相互通信的上位机和下位机构成，上位机包括总控制屏、上位机控制器和上位机通信模块，总控制屏与上位机控制器双向电路联接、上位机通信模块与上位机控制器双向电路联接；下位机包括下位机通信模块、下位机控制器、电机驱动电路和测速编码器构成，下位机通信模块与下位机控制器双向电路联接，下位机控制器的输出端与电机驱动电路的输入端电路联接，电机驱动电路的输出端与排肥器的电机电路联接，电机上安装有测速编码器，测速编码器的输出端与下位机控制器的输入端电路联接。
作为本实用新型的进一步改进，上位机安装于农机驾驶室中，总控制屏为GLM_70W_C型号电阻式触摸屏，上位机控制器为STM32F103C8T6微处理器，上位机通信模块为SZ05-STD型ZigBee通讯模块；总控制屏的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚分别与上位机控制器的UART2_RX引脚、UART2_TX引脚和VSS_2引脚联接；上位机通信模块的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚分别与上位机控制器的UART1_RX引脚、UART1_TX引脚和VSS_2引脚联接。
作为本实用新型的进一步改进，下位机安装于排肥器中，下位机通信模块为SZ05-ZIGBEE嵌入式无线通信模块，下位机控制器为STC15W4K60S4单片机。
作为本实用新型的进一步改进，下位机控制器的P0.0口、P0.1口和GND口分别与下位机通信模块的TX1口、RX1口和GND口联接。
作为本实用新型的进一步改进，电机的数量和测速编码器的数量均为三个，且每个电机均安装有一个测速编码器。
作为本实用新型的进一步改进，三个测速编码器的脉冲输出端分别与下位机控制器的P3.2口、P3.3口和P3.7口联接。
作为本实用新型的进一步改进，电机驱动电路分为三条分别与三个电机联接的子驱动电路，每个子驱动电路中包含有一个光耦P521-1，光耦P521-1输入侧的发光二极管的阴极均与VCC电源联接，发光二极管的阳极分别与下位机控制器的P2.1、P2.2和P2.3口联接；光耦P521-1输出侧的光敏三极管的集电极与VDD电源联接，光敏三极管的发射极与N型MOS管的栅极联接，N型MOS管的源极与均VSS电源地联接；电机的一端均与VDD电源相连接、另一端分别与三个子驱动电路中的N型MOS管的漏级联接。
本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置，结构简单，成本经济，故障率低，避免了混肥不均和作业效率低下的问题，在以电机为动力源的情况下，实现排肥器的控制，提高了排肥器的工作效率和作业质量。
附图说明
图1为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的上位机控制器的电路图；
图2为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的上位机通信模块的电路图；
图3为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的总控制屏的电路图；
图4为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的上位机电源的电路图；
图5为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的下位机控制器的电路图；
图6为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的下位机通信模块的电路图；
图7为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的电机测速接口模块的电路图；
图8为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的电机驱动电路和电源接入电路图；
图9为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的无线通信指示灯的电路图；
图10为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的电源转换器的电路图；
图11为本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置的模块图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置，作进一步说明：
本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置，是由相互通信的上位机1和下位机2构成，如图1~图4以及图11上位机1包括总控制屏10、上位机控制器3和上位机通信模块4，总控制屏10与上位机控制器3双向电路联接、上位机通信模块4与上位机控制器3双向电路联接；如图5~图11，下位机2包括下位机通信模块5、下位机控制器6、电机驱动电路7和测速编码器8构成，下位机通信模块5与下位机控制器6双向电路联接，下位机控制器6的输出端与电机驱动电路7的输入端电路联接，电机驱动电路7的输出端与排肥器的电机9电路联接，电机9上安装有测速编码器8，测速编码器8的输出端与下位机控制器6的输入端电路联接。
上位机1安装于农机驾驶室中，总控制屏10为GLM_70W_C型号电阻式触摸屏上位机控制器3为STM32F103C8T6微处理器，上位机通信模块4为SZ05-STD型ZigBee通讯模块；总控制屏10为5V直流输入，整机功耗3.6W，通信接口为TTL串口，可支持232、485、CAN总线等接口，稳定性好，可长时间开机工作，提供人机交互界面，发送和接收各种信号指令；其中总控制屏10的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚分别与上位机控制器3的UART2_RX引脚、UART2_TX引脚和VSS_2引脚联接；上位机通信模块4的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚分别与上位机控制器3的UART1_RX引脚、UART1_TX引脚和VSS_2引脚联接。
下位机2安装于排肥器中，下位机通信模块5为SZ05-ZIGBEE嵌入式无线通信模块，下位机控制器6为STC15W4K60S4单片机，下位机控制器6的P0.0口、P0.1口和GND口分别与下位机通信模块5的TX1口、RX1口和GND口联接。
电机9的数量为三个，分别安装于氮、磷、钾排肥器上，并且测速编码器8的数量也为三个，每个电机9均安装有一个测速编码器8用于分别对电机9测速，如图7所示，三个测速编码器8的脉冲输出端分别与下位机控制器6的P3.2口、P3.3口和P3.7口该三个口为脉宽调制接口联接，三个测速编码器8（电路图中未画出）通过电机测速接口模块（接线桩）与下位机控制器6电路联接。
如图8所示，电机驱动电路7分为三条分别与三个电机9联接的子驱动电路用于分别驱动三个电机9，每个子驱动电路中包含有一个光耦P521-1，光耦P521-1输入侧的发光二极管的阴极均与VCC电源联接，发光二极管的阳极分别与下位机控制器6的P2.1、P2.2和P2.3口联接；光耦P521-1输出侧的光敏三极管的集电极与VDD电源联接，光敏三极管的发射极与N型MOS管的栅极联接，N型MOS管的源极与均VSS电源地联接；电机9的一端均通过接线桩与VDD电源相连接、另一端分别通过接线桩与三个子驱动电路中的N型MOS管的漏级联接。
图9为无线通信指示灯电路，其与下位机通信模块5电路联接，用于显示无线数据传输状态，本装置中还包括有电源转换电路，直流电源从如图8所示的电机驱动电路和电源接入电路接入，然后接入至图10的电源转换器，输出所需要的电压。
为了扩展丰富功能，本装置还包含有串口通信电路等。
本实用新型的可配比式施肥器智能排肥控制装置，其具体使用方法如下：
上位机1安装于农机驾驶室中，驾驶员通过总控制屏10设置不同肥种的配比、施肥量以及农机的行驶速度，并通过上位机通信模块4和下位机通信模块5通信至下位机2的下位机控制器6，下位机2接收农机的行驶速度和不同肥种的配比和施肥量信息，并分别控制三个电机9达到分别控制氮肥排肥器、磷肥排肥器、钾肥排肥器的目的。每个测速编码器8将测得的电机转速信息反馈给下位机控制器6，下位机控制器6电机转速进行精确控制。
Claims (7)
1.可配比式施肥器智能排肥控制装置，是由相互通信的上位机（1）和下位机（2）构成，其特征在于上位机（1）包括总控制屏（10）、上位机控制器（3）和上位机通信模块（4），总控制屏（10）与上位机控制器（3）双向电路联接、上位机通信模块（4）与上位机控制器（3）双向电路联接；下位机（2）包括下位机通信模块（5）、下位机控制器（6）、电机驱动电路（7）和测速编码器（8）构成，下位机通信模块（5）与下位机控制器（6）双向电路联接，下位机控制器（6）的输出端与电机驱动电路（7）的输入端电路联接，电机驱动电路（7）的输出端与排肥器的电机（9）电路联接，电机（9）上安装有测速编码器（8），测速编码器（8）的输出端与下位机控制器（6）的输入端电路联接。
2.根据权利要求1所述的可配比式施肥器智能排肥控制装置，其特征在于上位机（1）安装于农机驾驶室中，总控制屏（10）为GLM_70W_C型号电阻式触摸屏，上位机控制器（3）为STM32F103C8T6微处理器，上位机通信模块（4）为SZ05-STD型ZigBee通讯模块；总控制屏（10）的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚分别与上位机控制器（3）的UART2_RX引脚、UART2_TX引脚和VSS_2引脚联接；上位机通信模块（4）的TXD引脚、RXD引脚和GND引脚分别与上位机控制器（3）的UART1_RX引脚、UART1_TX引脚和VSS_2引脚联接。
3.根据权利要求1所述的可配比式施肥器智能排肥控制装置，其特征在于下位机（2）安装于排肥器中，下位机通信模块（5）为SZ05-ZIGBEE嵌入式无线通信模块，下位机控制器（6）为STC15W4K60S4单片机。
4.根据权利要求1或3所述的可配比式施肥器智能排肥控制装置，其特征在于下位机控制器（6）的P0.0口、P0.1口和GND口分别与下位机通信模块（5）的TX1口、RX1口和GND口联接。
5.根据权利要求1所述的可配比式施肥器智能排肥控制装置，其特征在于电机（9）的数量和测速编码器（8）的数量均为三个，且每个电机（9）均安装有一个测速编码器（8）。
6.根据权利要求1或2或5所述的可配比式施肥器智能排肥控制装置，其特征在于三个测速编码器（8）的脉冲输出端分别与下位机控制器（6）的P3.2口、P3.3口和P3.7口联接。
7.根据权利要求1或3或5所述的可配比式施肥器智能排肥控制装置，其特征在于电机驱动电路（7）分为三条分别与三个电机（9）联接的子驱动电路，每个子驱动电路中包含有一个光耦P521-1，光耦P521-1输入侧的发光二极管的阴极均与VCC电源联接，发光二极管的阳极分别与下位机控制器（6）的P2.1、P2.2和P2.3口联接；光耦P521-1输出侧的光敏三极管的集电极与VDD电源联接，光敏三极管的发射极与N型MOS管的栅极联接，N型MOS管的源极与均VSS电源地联接；电机（9）的一端均与VDD电源相连接、另一端分别与三个子驱动电路中的N型MOS管的漏级联接。
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