用于混药器的随频变频可调控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种混药器控制装置，具体设及一种用于混药器的随频变频可调控制 装置。
【背景技术】
[0002] 如图1所示，W发动机为主动力的田间施药设备中，农药和水一般都是通过累将二 者吸出然后混到一起，水是通过功率较大、软管直径大的高压累吸出；高浓度的农药则是通 过电磁累吸出，然后混在一起。根据喷洒作物的不同，调节水和农药的比例，再通过喷枪喷 嘴喷洒。
[0003] 对于一套施药设备，发动机的转速是在一个工作范围内的，且磁电机发出的交流 电频率是和发动机的转速有关的(呈线性关系），因此累的出水量基本上也固定在一个范围 内，且和磁电机发出的交流电频率、发动机的转速呈线性关系。不同作物、不同农药所需的 水药比不同，因此，需要一种可W根据不同农药的配水比，可W通过改变直流电磁累的工作 频率来改变单位时间内的出药量，已达到设备工作时所需的水药比的装置及方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种用于混药器的随频变频可调控制装置及方法，能规避高 压柱塞累的皮带轮空转、皮带打滑或霍尔元件因安装脱落或受到其他磁性物体干扰情况下 所检测信号不精确的情况。
[000引本发明提供了如下的技术方案：
[0006] -种用于混药器的随频变频可调控制装置，包括mos管、光禪、单片机、输入终端、 施密特触发器、电磁累、发电机、AC/DC和DC/DC;
[0007] 发电机发出的交流电流通过AC/DC和DC/DC的转换，供电；经过AC/DC和DC/DC的转 换的电流一路通过分压电阻，将交流正弦波的正半周的波形采集到施密特触发器中，并提 供给单片机;另一路提供给电磁累；
[0008] 光禪的输出端引至Ijmos管的口极，控制mos管的导通；mos管的源极直接接地，漏极 与电磁累相连接，保证mos管在工作时，Π 极和源极之间的压差稳定；
[0009] 单片机与输入终端相连接，接到输入终端。
[0010] 优选的，单片机包括引脚P0.0-P1.4，单片机的引脚P0.0-P0.7引出，与输入终端 相连接。所述单片机引脚P0.0与组合开关相连接。
[0011] 优选的，输入终端为键盘。
[0012] -种用于混药器的随频变频可调控制方法，通过光禪将交流电中的5V和12V进行 隔离，保证单片机的输出脉冲不受影响;光禪的输出端引到mos管的口极，用来控制mos管的 导通;mos管的源极直接接地，漏极与电磁累相接，保证mos管在工作时，口极和源极之间的 压差稳定;将单片机接到输出终端；
[001引发电机发出的交流电流通过AC/DC和DC/DC的转换，供电；经过AC/DC和DC/DC的转 换的电流一路通过分压电阻，将交流正弦波的正半周的波形采集到施密特触发器中，通过 施密特触发器的输出波形测量发电机发出的交流电频率，作为电磁累输入电压频率的判定 依据来调节控制混药器的配比。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] 通过将相配套安装磁电机所发出的交流电引出，作为频率检测的依据，通过施密 特触发器对信号的处理，无需额外增加硬件部分；
[0016] W检测磁电机所发出交流电作为电磁累输入电压频率的判定依据，能规避高压柱 塞累的皮带轮空转、皮带打滑或霍尔元件因安装脱落或受到其他磁性物体干扰情况下所检 测信号不精确的情况；
[0017] 另外，在单片机P0 口外设了组合开关，能将输出脉冲的频率分为128个档，调节范 围广，适合多种农药、不同比例配比的要求。
【附图说明】
[0018] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0019] 图1是现有技术中混药器结构示意图；
[0020] 图2是应用了本发明的混药器结构示意图；
[0021 ]图3是一个较佳实施例的电路结构示意图；
[0022] 图4是经过施密特触发器的波形转换图；
[0023] 图5是本发明工作流程图；
[0024] 图6是基频f波形图；
[0025] 图7是0.7f调制输出波形图；
[0026] 图8是0.8f调制输出波形图；
[0027] 图9是0.9f调制输出波形图；
[0028] 图10是1. Of调制输出波形图；
[0029] 图11是1. If调制输出波形图；
[0030] 图12是1.2f调制输出波形图；
[0031 ]图13是1.3f调制输出波形图；
[0032] 图14是1.4f调制输出波形图。
【具体实施方式】
[0033] 如图2-5所示，本发明公开一种用于混药器的随频变频可调控制装置，包括mos管、 光禪、单片机、输入终端、施密特触发器、电磁累、发电机、AC/DC和DC/DC;
[0034 ] 发电机发出的交流电流通过AC/DC和DC/DC的转换，供电；经过AC/DC和DC/DC的转 换的电流一路通过分压电阻，将交流正弦波的正半周的波形采集到施密特触发器中，并提 供给单片机;另一路提供给电磁累；
[00对光禪的输出端引至Ijmos管的口极，控制mos管的导通；mos管的源极直接接地，漏极 与电磁累相连接，保证mos管在工作时，Π 极和源极之间的压差稳定；
[0036]单片机与输入终端相连接，接到输入终端。
[0037] 单片机包括引脚P0.0 -PI. 4，单片机的引脚PO. O-PO. 7引出，与输入终端相连接。 所述单片机引脚P0.0与组合开关相连接。
[0038] 在本实施例中，输入终端为键盘。
[0039] -种用于混药器的随频变频可调控制方法，通过光禪将交流电中的5V和12V进行 隔离，保证单片机的输出脉冲不受影响;光禪的输出端引到mos管的口极，用来控制mos管的 导通;mos管的源极直接接地，漏极与电磁累相接，保证mos管在工作时，口极和源极之间的 压差稳定;将单片机接到输出终端；
[0040] 发电机发出的交流电流通过AC/DC和DC/DC的转换，供电；经过AC/DC和DC/DC的转 换的电流一路通过分压电阻，将交流正弦波的正半周的波形采集到施密特触发器中，通过 施密特触发器的输出波形测量发电机发出的交流电频率，作为电磁累输入电压频率的判定 依据来调节控制混药器的配比。
[0041] 单片机测量频率量有测量频率法和测量周期法，对于频率较低的频率两，使用后 者方法比较适合。本系统测量正弦交流电的频率，是先将交流电引入施密特触发器，将正弦 波形转换成方波。
[0042] 如图4所示，将发电机发出的交流电，引入施密特触发器，当电压值达到施密特触 发器的阀值电压，则输出方波。本系统选用的是施密特触发的反相器，所W，当输入电压达 到阀值电压后，输出的方波为低电平，所W单片机测得的周期时间是两次电平的下降沿，如 图4中第Ξ个坐标轴中的T。
[0043] 施密特触发器的输出时接到单片机的P1.0口，P1.4口作脉冲输出口。当单片机测 量出发电机发出的交流电周期后，先判断与P0.0-P0.7 口所接的按键组合。每种按键组合 对应着一种电磁累所需的共组频率，若需要改变交流电的频率，则对应着对T做变换;若不 需要改变T，则电磁累的工作频率与交流电同频。
[0044] AT89S52中有Ξ个定时/计数器，对它们的功能分配如下：
[004引定时器TO用于测量交流电周期；
[0046] 定时器T2用于周期性检测频率；
[0047] 定时器T1用于发PWM脉冲。
[0048] 如图5所示，主程序首先启动T2,用T2的定时中断来实现周期性的检测交流电的周 期。要测量交流电的周期，就是要测量施密特触发器的输出波形两次下降沿的间隔时间。先 等待高电平的到来，在运个高电平下降沿TO开始计时，然后继续等待下一个高电平的下降 沿到，停止计时。将测量到的时间的一半赋给T1，由T1所产生的定时中断来发出PWM波，在产 生PWM波的同时，实时检测P0 口的电压变化，发现有变化，立即按照对应的关系调整PWM波的 输出频率。
[0049] 在中断服务程序中，T1的中断服务程序作用是周期性取反P1.4 口的输出，T2的中 断服务程序时保证周期性的检测交流电的频率。
[0050] 实验中基频选择f=50化的正弦波，通过键盘按键来实现在基频的基础上做按比例 的调整输出。实验所得波形如图6-14所示。
[0051] 图6所示的是经过施密特触发器转换过的基频方波，图7-14是通过按键键盘调制 后输出的波形，将图6-14输出波形图进行整理，可得到表1实测调制频率与理论计算频率比 较表格：
[0052]
[0053] 表 1
[0054] 按照需要所调制输出的脉冲频率，和理论计算出的很逼近，完全可W满足实际使 用的需要。
[0055] 在本实施例中，电磁累随频可调控制系统，可W通过改变单片机P0口的按键组合， 在交流电频率的基础上按比例地来调整输出脉冲频率，最多可W将输出脉冲的频率分为 128个档位，样机系统仅做了 8个档，为:频率减小1/10、2/10、3/10;增大1/10、2/10、3/10、4/ 10和随频档。将做好的电路板接上电磁累，系统工作稳定，调节频率准确。
[0056] W上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实 施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可W对前述各实施 例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于混药器的随频变频可调控制装置，其特征在于，包括mos管、光耦、单片机、 输入终端、施密特触发器、电磁栗、发电机、AC/DC和DC/DC; 发电机发出的交流电流通过AC/DC和DC/DC的转换，供电；经过AC/DC和DC/DC的转换的 电流一路通过分压电阻，将交流正弦波的正半周的波形采集到施密特触发器中，并提供给 单片机;另一路提供给电磁栗； 光親的输出端引到mos管的门极，控制mos管的导通；mos管的源极直接接地，漏极与电 磁栗相连接，保证mos管在工作时，门极和源极之间的压差稳定； 单片机与输入终端相连接，接到输入终端。2. 根据权利要求1所述的用于混药器的随频变频可调控制装置，其特征在于，单片机包 括引脚P0.0-P1.4，单片机的引脚P0.0-P0.7引出，与输入终端相连接。3. 根据权利要求2所述的用于混药器的随频变频可调控制装置，其特征在于，所述单片 机引脚P0.0与组合开关相连接。4. 根据权利要求1所述的用于混药器的随频变频可调控制装置，其特征在于，输入终端 为键盘。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于混药器的随频变频可调控制装置，发电机发出的交流电流通过AC/DC和DC/DC的转换，供电；经过AC/DC和DC/DC的转换的电流一路通过分压电阻，将交流正弦波的正半周的波形采集到施密特触发器中，并提供给单片机；另一路提供给电磁泵；光耦的输出端引到mos管的门极，控制mos管的导通；mos管的源极直接接地，漏极与电磁泵相连接，保证mos管在工作时，门极和源极之间的压差稳定；单片机与输入终端相连接，接到输入终端。本实用新型能规避高压柱塞泵的皮带轮空转、皮带打滑或霍尔元件因安装脱落或受到其他磁性物体干扰情况下所检测信号不精确的情况。
【IPC分类】G05D11/13
【公开号】CN205302023
【申请号】
【发明人】张宋超, 邱白晶, 薛新宇, 孙竹
【申请人】江苏大学, 农业部南京农业机械化研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月16日