一种履带式微耕机控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及农业机械技术领域，特别涉及一种履带式微耕机控制系统。


背景技术：

2.微耕机广泛适用于平原、山区、丘陵的旱地、水田、果园等，配上相应机具便可进行抽水、发电、喷药、喷淋等作业，还可牵引拖挂车进行短途运输；微耕机具有重量轻、体积小、结构简单等特点，可以在田间自由行驶，便于用户使用和存放，是广大农民消费者替代牛耕的最佳选择。
3.现有的履带式微耕机通常需要人工驾驶操控，微耕机的行进、转向、旋耕等都需要人工操作手柄实现，当遇到一些地面崎岖的作业场地时，通过人工驾驶增加了微耕机驾驶操作的危险性，而且微耕机行进和旋耕作业过程中的速度控制多采用的是机械式控制系统，存在调速率差、过渡时间长等缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的旨在克服现有技术的缺陷，提供一种履带式微耕机控制系统，基于stm32处理器，通过不同电子功能模块的搭建，实现对履带式微耕机的整机控制，使得履带式微耕机的运转更加安全。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种履带式微耕机控制系统，包括控制器、无线模块、行走电机控制模块、旋耕电机控制模块以及电推杆控制模块，所述无线模块用于对微耕机进行无线操作控制，所述行走电机控制模块和所述旋耕电机控制模块用于控制行走电机和旋耕电机的启停、正反转以及高低速运转，所述电推杆控制模块用于控制电液推杆的升降，所述无线模块、所述行走电机控制模块、所述旋耕电机控制模块以及所述电推杆控制模块均与所述控制器连接；
6.所述无线模块包括信号接收机和sbus信号接收电路，所述信号接收机的一端连接有天线并用于接收控制信号，另一端与所述sbus信号接收电路的输入端连接，所述sbus信号接收电路的输出端与所述控制器连接；
7.所述电推杆控制模块包括电推杆控制电路和电液推杆，所述电推杆控制电路的输入端与所述控制器连接，所述电推杆控制电路的输出端分别通过两路继电器与所述电液推杆连接。
8.本实用新型的进一步设置为：所述sbus信号接收电路包括电阻r1、三极管q1、电阻r2和电阻r3，所述电阻r1的一端为sbus信号输入端，所述电阻r1的另一端连接至所述三极管q1的基极，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极与所述电阻r2的输入端连接，所述电阻r2的输出端为sbus信号输出端，所述电阻r3的一端与所述电阻r2的输出端连接，另一端连接至电源。
9.本实用新型的进一步设置为：还包括人体红外感应开关和红外线信号检测电路，所述人体红外感应开关与所述红外线信号检测电路的输入端连接连接，所述红外线信号检
测电路的输出端与所述控制器连接。
10.本实用新型的进一步设置为：所述红外线信号检测电路包括电阻r4、三极管q2、电阻r5和电阻r6，所述电阻r4的一端为红外线信号输入端，另一端连接至所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极连接至红外线信号输出端，所述电阻r5的一端与所述三极管q2的基极连接，另一端与所述三极管q2的发射极连接，所述电阻r6的一端连接至所述三极管q2的集电极，另一端连接至电源。
11.本实用新型的进一步设置为：所述行走电机控制模块包括左电机控制模块和右电机控制模块，所述左电机控制模块包括电机信号使能电路一、pwm产生电路一以及左电机控制器，所述电机信号使能电路一和所述pwm产生电路一的输入端均与所述控制器连接，所述电机信号使能电路一和所述pwm产生电路一的输出端分别与所述左电机控制器的输入端连接，所述左电机控制器的输出端与左电机连接，所述右电机控制模块包括电机信号使能电路二、pwm产生电路二以及右电机控制器，所述电机信号使能电路二和所述pwm产生电路二的输入端均与所述控制器连接，所述电机信号使能电路二和所述pwm产生电路二的输出端分别与所述右电机控制器的输入端连接，所述右电机控制器的输出端与右电机连接。
12.本实用新型的进一步设置为：所述旋耕电机控制模块包括电机信号使能电路三、pwm产生电路三和旋耕电机控制器，所述电机信号使能电路三和所述pwm产生电路三的输入端均与所述控制器连接，所述电机信号使能电路三和所述pwm产生电路三的输出端分别与所述旋耕电机控制器的一端连接，所述旋耕电机控制器的另一端连接至旋耕电机。
13.本实用新型的进一步设置为：所述控制器采用stm32f103。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型的履带式微耕机控制系统是基于stm32处理器，通过不同电子功能模块的搭建，实现对履带式微耕机的整机控制，通过无线模块实现了对履带式微耕机的无线控制，降低了驾驶操作的危险性，通过电机信号使能电路实现对行走电机及旋耕电机的启停和正反转控制，通过pwm产生电路控制行走电机和旋耕电机的高低速运转，提高履带式微耕机运转的高效自动化，通过红外线信号检测电路判断是否有障碍物，便于履带式微耕机及时进行避障，提高行驶安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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他的附图。
16.图1是本实用新型一种履带式微耕机控制系统的模块示意图；
17.图2是本实用新型一种履带式微耕机控制系统的电路原理图；
18.图3是本实用新型一种履带式微耕机控制系统的sbus信号接收电路示意图；
19.图4是本实用新型一种履带式微耕机控制系统的红外线信号检测电路示意图。
20.图中，1、控制器；2、无线模块，21、信号接收机，22、sbus信号接收电路；3、行走电机控制模块；4、电推杆控制模块，41、电推杆控制电路，42、电液推杆，43、继电器；5、左电机控制模块，51、电机信号使能电路一，52、pwm产生电路一，53、左电机控制器，54、左电机；6、右电机控制模块，61、电机信号使能电路二，62、pwm产生电路二，63、右电机控制器，64、右电
机；7、旋耕电机控制模块，71、电机信号使能电路三，72、pwm产生电路三，73、旋耕电机控制器，74、旋耕电机；8、人体红外感应开关；9、红外线信号检测电路。
具体实施方式
21.下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.参见图1和图2，一种履带式微耕机控制系统，包括控制器1、无线模块2、行走电机控制模块3、旋耕电机控制模块7以及电推杆控制模块4，无线模块2用于对微耕机进行无线操作控制，行走电机控制模块3和旋耕电机控制模块7用于控制行走电机和旋耕电机74的启停、正反转以及高低速运转，电推杆控制模块4用于控制电液推杆42的升降，无线模块2、行走电机控制模块3、旋耕电机控制模块7以及电推杆控制模块4均与控制器1连接；无线模块2包括信号接收机21和sbus信号接收电路22，信号接收机21的一端连接有天线并用于接收控制信号，另一端与sbus信号接收电路22的输入端连接，sbus信号接收电路22的输出端与控制器1连接；电推杆控制模块4包括电推杆控制电路41和电液推杆42，电推杆控制电路41的输入端与控制器1连接，电推杆控制电路41的输出端分别通过两路继电器43与电液推杆42连接，从而通过两路继电器43输出信号，控制电液推杆42的升降，使旋耕刀下降至与土壤接触，进行旋耕作业。本实用新型的履带式微耕机控制系统基于stm32系统构建，控制器1采用stm32f103，低功耗、集成度高、简单易用。sbus信号接收电路22采集由信号接收机21发出的sbus电平信号并传输至控制器1，控制器1对接收到的信号进行分析处理，并下达指令至行走电机控制模块3、旋耕电机控制模块7或电推杆控制模块4，控制微耕机的行进、转向或旋耕作业，通过无线模块2实现了对履带式微耕机的无线控制，降低了驾驶操作的危险性。
23.参见图3，sbus信号接收电路22包括电阻r1、三极管q1、电阻r2和电阻r3，电阻r1的一端为sbus信号输入端，电阻r1的另一端连接至三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极与电阻r2的输入端连接，电阻r2的输出端为sbus信号输出端，电阻r3的一端与电阻r2的输出端连接，另一端连接至电源。电阻r1的阻值为1kω，电阻r2的阻值为100ω，电阻r3的阻值为10kω，电阻r1的一端连接信号接收机21，电阻r1为限流电阻，防止电流过大损坏三极管q1，电阻r3为上拉电阻，当三极管集电极和射极未通时，可以保证sbus信号输出端为高电平，本实用新型的履带式微耕机控制系统，通过sbus通信方式获取遥控器上所有通道的数据，不仅效率高，而且数据准确度高，提高微耕机控制系统的高效性。
24.参见图2和图4，还包括人体红外感应开关8和红外线信号检测电路9，人体红外感应开关8与红外线信号检测电路9的输入端连接连接，红外线信号检测电路9的输出端与控制器1连接。红外线信号检测电路9包括电阻r4、三极管q2、电阻r5和电阻r6，电阻r4的一端为红外线信号输入端，另一端连接至三极管q2的基极，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极连接至红外线信号输出端，电阻r5的一端与三极管q2的基极连接，另一端与三极管q2的发射极连接，电阻r6的一端连接至三极管q2的集电极，另一端连接至电源，电阻r4的阻值为1kω，电阻r5和电阻r6的阻值均为10kω。通过红外线信号检测电路9对人体红外感应开关8进行信号检测，判断是否有障碍物，微耕机在行进或转向过程中，当检测到有障碍物
时，将信号及时传输至控制器1，以使控制器1下发指令，使微耕机停止行进，提高微耕机的避障能力，从而提高微耕机运转过程中的智能性和安全性。
25.具体的，行走电机控制模块3包括左电机控制模块5和右电机控制模块6，左电机控制模块5包括电机信号使能电路一51、pwm产生电路一52以及左电机控制器53，电机信号使能电路一51和pwm产生电路一52的输入端均与控制器1连接，电机信号使能电路一51和pwm产生电路一52的输出端分别与左电机控制器53的输入端连接，左电机控制器53的输出端与左电机54连接，右电机控制模块6包括电机信号使能电路二61、pwm产生电路二62以及右电机控制器63，电机信号使能电路二61和pwm产生电路二62的输入端均与控制器1连接，电机信号使能电路二61和pwm产生电路二62的输出端分别与右电机控制器63的输入端连接，右电机控制器63的输出端与右电机64连接。旋耕电机控制模块7包括电机信号使能电路三71、pwm产生电路三72和旋耕电机控制器73，电机信号使能电路三71和pwm产生电路三72的输入端均与控制器1连接，电机信号使能电路三71和pwm产生电路三72的输出端分别与旋耕电机控制器73的一端连接，旋耕电机控制器73的另一端连接至旋耕电机74。电机信号使能电路通过继电器43输出信号，控制左电机54、右电机64及旋耕电机74的启动、停止、正转、反转，pwm产生电路通过输出pwm波形信号，控制左右电机64及旋耕电机74的高低速运转，从而确保微耕机正常的运转过程。