CN219245968U - 一种藤蔓捆绑机用开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种藤蔓捆绑机用开关控制系统，涉及农业设备控制技术领域，包括：控制器，与控制器电连接的两相四线步进电机和控制按键，所述控制按键包括复位按键、绕绳按键和拧绳按键，所述控制器用于根据用户触控的按键的不同向所述两相四线步进电机发出控制指令控制所述两相四线步进电机完成不同的动作。控制器可以根据用户按压不同的控制按键控制两相四线步进电机动作，进行控制藤蔓捆绑机进行绕绳或拧绳的动作。并且采用控制器和步进电机的组合在低功率电源供应的情况下就可以实现，而且操纵灵活方便，进而可以提高捆绑机的作业效率。

Description

一种藤蔓捆绑机用开关控制系统

技术领域

本实用新型涉及农业设备控制技术领域，具体涉及一种藤蔓捆绑机用开关控制系统。

背景技术

藤蔓产业包括葡萄产业，鲜花产业等等,以传统的葡萄产业为例，葡萄果园管理机械化水平较低,葡萄藤的绑枝作业主要以人工绑枝为主,劳动强度大、作业效率低、人工成本高,难以满足葡萄藤绑枝的需要。研制与应用一种自动绑枝机对提高果园机械化水平,提升果园经济效益具有重要的意义。

中国专利CN113170679A公开了一种三电机驱动的捆绑机构及其绑枝机，包括壳体、送线装置、引线钩控装置和切线扭线装置，在壳体的上部设置有贯通前后的绑枝带过道，壳体前端的上部位置处设置有第一转轴座，壳体前端的下部位置处设置有绑枝带容纳道，能够对绑枝带轨迹闭合动作、绑枝带输送动作、绑枝带切断绑扎动作进行独立控制。上述专利是从捆绑机的结构上进行改进的，以实现快速的完成捆绑作业。

但是对电机驱动的捆绑机大多数使用了PLC控制技术，像已有的葡萄藤自动绑枝机，该机器采用了PLC进行控制，PLC控制不仅在资金上耗费巨大，而且在控制方面也要求较高，如果操作不当则会降低捆绑机的作业效率。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种藤蔓捆绑机用开关控制系统，包括：控制器，与控制器电连接的两相四线步进电机和控制按键，所述控制按键包括复位按键、绕绳按键和拧绳按键，所述控制器用于根据用户触控的按键的不同向所述两相四线步进电机发出控制指令控制所述两相四线步进电机完成不同的动作

采用上述实现方式，控制器可以根据用户按压不同的控制按键控制两相四线步进电机动作，进行控制藤蔓捆绑机进行绕绳或拧绳的动作。并且采用控制器和步进电机的组合在低功率电源供应的情况下就可以实现，而且操纵灵活方便，进而可以提高捆绑机的作业效率。

在一种可能的实现方式中，所述控制器为STC89C52单片机，所述STC89C52单片机的复位信号端连接复位子电路，晶振信号端连接时钟子电路，所述STC89C52单片机的按键信号接收引脚分别与所述复位按键、绕绳按键和拧绳按键电连接，每个按键分别还连接有指示灯和限流电阻。

STC89C52单片机与连接的复位子电路和时钟子电路构成了单片机的最小系统。用户按压复位按键、绕绳按键和拧绳按键向单片机发出信号，限流电阻是用来限制电流的大小，避免出线烧坏单片机的现象。而且用户按压每个控制按键时，对应支路的指示灯会亮起，这样也可以对用户起到提醒作用，防止操作失误。

在一种可能的实现方式中，所述控制按键内设置有ST188光电传感器和电压比较器，所述ST188光电传感器第一输入端与第一电阻的第一端电连接，第二输入端分别与第二电阻的第一端和所述电压比较器的第一输入端电连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端分别接内部电源，所述ST188光电传感器的两个输出端接地；所述电压比较器的第二输入端与一可变电阻电连接，所述可变电阻一端与内部电源电连接，另一端接地；所述电压比较器的输出端与LED灯的负极电连接，所述LED灯的正极通过限流电阻与内部电源电连接。

在一种可能的实现方式中，所述两相四线步进电机与所述控制器之间设置有两相四线步进电机驱动芯片，所述两相四线步进电机驱动芯片包括L289N驱动芯片，所述L289N驱动芯片的使能端与所述STC89C52单片机的PWM输出引脚电连接，所述L289N驱动芯片的输出端与所述两相四线步进电机的控制端电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括供电电源，所述供电电源分别与所述控制器和所述两相四线步进电机电连接。

在一种可能的实现方式中，所述控制器还连接一报警模块，所述报警模块包括报警器和限流电阻，所述限流电阻分别与所述报警器和所述控制器电连接。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种藤蔓捆绑机用开关控制系统的框架示意图；

图2为本实用新型实施例提供的控制器的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的控制按键的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的L289N驱动芯片示意图；

图5为本实用新型实施例提供的两相四线步进电机的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的报警模块的示意图；

图1-6中，符号表示为：

1-控制器，2-两相四线步进电机，3-控制按键，4-供电电源，5-报警器， R1-第一限流电阻，R2-第二限流电阻，R3-第三限流电阻，R4-第一电阻，R5-第二电阻，R6-可变电阻，R7-第四限流电阻，K1-复位按键，K2-绕绳按键，K3-拧绳按键，U1-STC89C52单片机，U2-ST188光电传感器，U3-电压比较器，U4-L289N驱动芯片， VCC-内部电源。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本实用新型实施例提供的一种藤蔓捆绑机用开关控制系统的框架示意图，参见图1，本实用新型实施例中的藤蔓捆绑机用开关控制系统包括：

由上述实施例可知，本实施例提供了一种藤蔓捆绑机用开关控制系统包括：控制器1，与控制器电连接的两相四线步进电机2和控制按键3，所述控制按键3包括复位按键、绕绳按键和拧绳按键，所述控制器用于根据用户触控的按键的不同向所述两相四线步进电机发出控制指令控制所述两相四线步进电机完成不同的动作。

控制器可以根据用户按压不同的控制按键3控制两相四线步进电机2动作，进行控制藤蔓捆绑机进行绕绳或拧绳的动作。并且采用控制器1和两相四线步进电机2的组合在低功率电源供应的情况下就可以实现，而且操纵灵活方便，进而可以提高捆绑机的作业效率。

参见图2，所述控制器为STC89C52单片机U1，所述STC89C52单片机U1的复位信号端连接复位子电路，晶振信号端连接时钟子电路，所述STC89C52单片机U1的按键信号接收引脚分别与所述复位按键、绕绳按键和拧绳按键电连接，每个按键分别还连接有指示灯和限流电阻。

STC89C52单片机U1与连接的复位子电路和时钟子电路构成了单片机的最小系统。用户按压复位按键K1、绕绳按键K2和拧绳按键K3向单片机发出信号，第一限流电阻R1、第二限流电阻R2和第三限流电阻R3是用来限制三个按键支路电流的大小，避免出线烧坏单片机的现象。而且用户按压每个控制按键时，对应支路的指示灯会亮起，这样也可以对用户起到提醒作用，防止操作失误。

参见图3，所述控制按键内设置有ST188光电传感器U2和电压比较器U3，所述ST188光电传感器U2第一输入端与第一电阻R4的第一端电连接，第二输入端分别与第二电阻R5的第一端和所述电压比较器的第一输入端电连接，所述第一电阻R4的第二端和所述第二电阻R5的第二端分别接内部电源VCC，所述ST188光电传感器U2的两个输出端接地。所述电压比较器U3的第二输入端与一可变电阻R6电连接，所述可变电阻R6一端与内部电源VCC电连接，另一端接地；所述电压比较器U3的输出端与LED灯的负极电连接，所述LED灯的正极通过限流电阻与内部电源VCC电连接。

第一电阻R4和第二电阻R5的作用是保证流过ST188光电传感器U2输入端正向压降和反向电流，输出端集电极暗电流，集电极亮电流和饱和压降能够在规定的限度范围内。在电压比较器U3中，可变电阻R6是用来限制电流，当传感器监测到物体时，电压比较器U3的第一输入端电压要小于第二输入端的电压，从而使得电压比较器U3输出端输出低电平，使得LED灯发亮。当传感器监测未检测到物体，电压比较器U3的第一输入端的电压要高于电压比较器U3的第二输入端的电压，这时电压比较器U3的输出端会输出高电平，LED灯不发亮。其中可变电阻R6的电阻阻值可以通过划片来进行更改，可变电阻R6的改变使得电压比较器U3的第二输入端的电压发生改变，从而可以实现探测距离的调整。

所述两相四线步进电机与所述控制器之间设置有两相四线步进电机驱动芯片，参见图4，所述两相四线步进电机驱动芯片包括L289N驱动芯片U4，所述L289N驱动芯片U4的使能端与所述STC89C52单片机U1的PWM输出引脚电连接，所述L289N驱动芯片U4的输出端与所述两相四线步进电机的控制端电连接。

L298N驱动芯片U4的两个使能端一般有跳线帽，使用时可以摘去，只要是用于控制电机的转速，PWM一般是单片机初始化好的PWM输出引脚，通过单片机的这两个PWM引脚与驱动板的使能端相连，通过调节PWM的占空比就可以调节两个电机的速度差。

参见图5为本实施例提供的一种两相四线步进电机，图5中的四个端口A，A-，B，B-分别与L298N驱动板的引脚OUT1,OUT2,OUT3,OUT4相连，通过L298N四个引脚的电平的输出，来控制步进电机的正反转。

本实施例中的藤蔓捆绑机用开关控制系统还包括供电电源4和报警模块，所述供电电源4分别与所述控制器1和所述两相四线步进电机2电连接。参见图6，所述报警模块包括报警器5和第四限流电阻R7，所述第四限流电阻R7分别与所述报警器5和所述控制器1电连接。当电机停止或故障时，报警器5用来发出报警，第四限流电阻R7是用来限制电流大小。

本实施例提供的藤蔓捆绑机用开关控制系统的具体控制过程如下：

当ST188光电传感器U2检测到按键按压动作时，由电压比较器U3向STC89C52单片机U1端口输出低电平，STC89C52单片机U1的P0.0或P0.1输入低电平时，这时候发出执行绕绳动作或拧绳动作的指令，STC89C52单片机U1的P3.0，P3.1，P3.2，P3.3，P3.4端口分别与L298N驱动芯片U4的4个输入口相连，而步进电机3的四线是与L298N驱动芯片U4的4个输出端相连。这里控制步进电机的正反转是采用了单四拍控制通电方式来控制，当输入端的电平变化为0001，0100，0010，0001时则电机正转，当输入端的电平变化为1000，0100，0010，0001时则电机反转，当电平一直保持0000时电机停止转动。

当按下多功能机械开关时，按下绕绳按键K2，光电传感器输出低电平完成绕绳动作，完成之后按下拧绳按键K3触发光电传感器并完成拧绳动作，最后电机停止转动发出警报，即这样便完成了整个捆绑过程。当完成整个捆绑过程后，再次按下复位键K1，这时警报端由高电平变化为低电平，将警报取消，绕绳装置重新回到原来的位置。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (6)

1.一种藤蔓捆绑机用开关控制系统，其特征在于，包括：控制器，与控制器电连接的两相四线步进电机和控制按键，所述控制按键包括复位按键、绕绳按键和拧绳按键，所述控制器用于根据用户触控的按键的不同向所述两相四线步进电机发出控制指令控制所述两相四线步进电机完成不同的动作。

2.根据权利要求1所述的藤蔓捆绑机用开关控制系统，其特征在于，所述控制器为STC89C52单片机，所述STC89C52单片机的复位信号端连接复位子电路，晶振信号端连接时钟子电路，所述STC89C52单片机的按键信号接收引脚分别与所述复位按键、绕绳按键和拧绳按键电连接，每个按键分别还连接有指示灯和限流电阻。

3.根据权利要求2所述的藤蔓捆绑机用开关控制系统，其特征在于，所述控制按键内设置有ST188光电传感器和电压比较器，所述ST188光电传感器第一输入端与第一电阻的第一端电连接，第二输入端分别与第二电阻的第一端和所述电压比较器的第一输入端电连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端分别接内部电源，所述ST188光电传感器的两个输出端接地；所述电压比较器的第二输入端与一可变电阻电连接，所述可变电阻一端与内部电源电连接，另一端接地；所述电压比较器的输出端与LED灯的负极电连接，所述LED灯的正极通过限流电阻与内部电源电连接。

4.根据权利要求3所述的藤蔓捆绑机用开关控制系统，其特征在于，所述两相四线步进电机与所述控制器之间设置有两相四线步进电机驱动芯片，所述两相四线步进电机驱动芯片包括L289N驱动芯片，所述L289N驱动芯片的使能端与所述STC89C52单片机的PWM输出引脚电连接，所述L289N驱动芯片的输出端与所述两相四线步进电机的控制端电连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的藤蔓捆绑机用开关控制系统，其特征在于，还包括供电电源，所述供电电源分别与所述控制器和所述两相四线步进电机电连接。

6.根据权利要求5所述的藤蔓捆绑机用开关控制系统，其特征在于，所述控制器还连接一报警模块，所述报警模块包括报警器和限流电阻，所述限流电阻分别与所述报警器和所述控制器电连接。

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