一种料塔称重电路的制作方法

1.本实用新型涉及工业设备领域，尤其涉及一种料塔称重电路。


背景技术：

2.在养殖场中，为了保证饲料的充足和实现自动喂料，通常使用料塔来储存饲料。料塔内物料减少时，需要对料塔进行加料，对料塔实时称重十分必要。然而料塔一般设立在户外，易受自然环境的影响，料塔有时会发生倾斜，当倾斜角度较大时，就会导致料塔称重所得的物料重量与实际加入的物料重量不相符合，即料塔的称重不准确。因此料塔在称重时，也需要关注料塔的倾斜度，保证料塔称重的准确性。


技术实现要素：

3.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种料塔称重电路，解决如何保证料塔称重精确度的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种料塔称重电路，包括单片机、称重检测电路、倾斜度检测电路；所述称重检测电路用于检测料塔的重量，包括芯片hx710a，所述芯片hx710a的模拟信号输入端与称重传感器的模拟信号输出端电连接，所述芯片hx710a的数字信号输出端和时钟信号输出端对应与所述单片机的第一数据端和第一时钟端电连接；所述倾斜度检测电路用于检测料塔的倾斜度，包括芯片mpu6050，芯片mpu6050的数据端和时钟端对应与所述单片机的第二数据端和第二时钟端电连接。
5.优选的，还包括用于显示料塔重量的称重显示电路，所述称重显示电路包括芯片tm1638和数码显示管，所述芯片tm1638与所述单片机、数码显示管电连接。
6.优选的，还包括多个物料存量显示电路，每个物料存量显示电路均包括一个存量显示发光二极管和一个存量显示限流电阻，存量显示发光二极管的负极串联存量显示限流电阻的一端，存量显示限流电阻的另一端接所述芯片tm1638的一个输出位，发光二极管的正极与所述芯片tm1638的供电端电连接。
7.优选的，所述单片机还与物联网模块电连接。
8.优选的，还包括报警电路，所述报警电路包括蜂鸣器，所述蜂鸣器的正极电连接第三直流电源，所述蜂鸣器的负极电连接报警控制三极管的集电极，所述报警控制三极管的基极电连接第一报警分压电阻后与所述单片机的报警控制端电连接，所述报警控制三极管的基极还电连接第二报警分压电阻后接地。
9.优选的，所述芯片hx710a的数字信号输出端与所述单片机的第一数据端之间设置有数字接口电路，所述数字接口电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述芯片hx710a的数字信号输出端电连接所述第一分压电阻后接入所述单片机的第一数据端，所述单片机的第一数据端还电连接第二分压电阻后接地。
10.优选的，所述芯片hx710a的时钟信号输出端与所述单片机的第一时钟端之间设置有时钟控制电路，所述时钟控制电路包括控制三极管，所述控制三极管的集电极串联第一
限流电阻后接入第二直流电源，集电极还电连接第二限流电阻后接入所述芯片hx710a的时钟信号输入端，发射极接地，基极连接第三限流电阻的一端，所述第三限流电阻的另一端作为称重信号控制端接入所述单片机的第一时钟端。
11.优选的，所述芯片mpu6050的数据端与所述单片机的第二数据端之间设置有第一串口通信电路，所述第一串口通信电路包括第一场效应管，所述第一场效应管的源极电连接所述芯片mpu6050的数据端，栅极电连接第一直流电源，漏极电连接所述单片机的第二数据端。
12.优选的，所述芯片mpu6050的时钟端与所述单片机的第二时钟端之间设置有第二串口通信电路，所述第二串口通信电路与所述第一串口通信电路组成相同。
13.优选的，还包括电源电路，所述电源电路包括芯片lm2596，所述芯片lm2596的输入端连接第三直流电源，输出端输出第二直流电源；还包括芯片ams1117-3.3，ams1117-3.3的电源输入端电连接第二直流电源，ams1117-3.3的电源输出端输出第一直流电源。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种料塔称重电路，包括单片机、称重检测电路、倾斜度检测电路；称重检测电路用于检测料塔的重量，倾斜度检测电路用于检测料塔的倾斜度，还通过称重显示电路显示料塔重量的。单片机还与物联网模块电连接，当料塔倾斜度较小时，进行远程校准，使称重显示电路显示的称重数据保持准确；当料塔倾斜度较大时，并报警提醒料塔维护人员重新标定料塔。
附图说明
15.图1是根据本实用新型一种料塔称重电路的组成示意图；
16.图2是根据本实用新型中料塔的示意图；
17.图3是根据本实用新型一种料塔称重电路中的电源电路；
18.图4是根据本实用新型一种料塔称重电路中的单片机；
19.图5是根据本实用新型一种料塔称重电路中的称重检测电路；
20.图6是根据本实用新型一种料塔称重电路中的倾斜度检测电路；
21.图7是根据本实用新型一种料塔称重电路中的芯片tm1638；
22.图8是根据本实用新型一种料塔称重电路中的数码显示管；
23.图9是根据本实用新型一种料塔称重电路中的物料存量显示电路；
24.图10是根据本实用新型一种料塔称重电路中的报警电路。
具体实施方式
25.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
26.需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.如图1所示，料塔称重电路包括单片机1、物联网模块2、称重检测电路3、倾斜度检测电路4、称重显示电路5、物料存量显示电路6、报警电路7以及电源电路8。
28.其中，称重检测电路3用于检测料塔的重量，随者料塔内物料的放出或者放入，料塔的重量会发生变化。另外，料塔由于地质、天气等原因产生倾斜时，会造成称重不准确，精度低。倾斜度检测电路4用于检测料塔的倾斜度，当料塔的倾斜度超过预设值时，则需要对料塔进行重新标定，即重新对料塔进行支撑，使料塔保持平稳。
29.称重显示电路5用于显示料塔重量；物料存量显示电路6用于显示料塔内物料的存量；报警电路7用于在料塔倾斜度过大时，提醒料塔维护人员对料塔进行重新标定。而当料塔的倾斜度较小，不影响正常使用时，料塔维护人员可以将实际消耗的物料或者放入的物料质量汇报至远程监控终端，远程监控终端能够对称重数据进行校准，使称重显示电路显示的称重数据保持准确。
30.电源电路8用于向上述各个部分进行供电。单片机1和物联网模块2电连接，用于远程传输数据，将采集的各种数据进行远程监控。物联网模块2可以是物联网芯片等常规的联网通信模块。
31.如图2所示，料塔10的有周向均匀分布的四个端脚，每个端脚处设置一个称重传感器12，每个称重传感器12均可以单独对料塔10进行称重，在计算该料塔10的重量时，取四个称重传感器12的平均值即为料塔10的重量。除称重传感器12外，上述电路均设置在控制器11内。
32.进一步的，如图3所示，如图3所示，电源电路包括芯片lm2596,芯片lm2596的输入端vin连接第三直流电源 24v；输出端vout输出第二直流电源 5v，具体的，输出端vout接一肖特基二极管d1的阴极，肖特基二极管d1的阳极接地，同时输出端vout还接一电感l7，电感l7的另一端接第一极性电容c27的正极，第一极性电容c27的负极接地，第一极性电容c27的正极输出第二直流电源 5v。
33.第一极性电容c27的正极还与芯片lm2596的反馈端fback电连接，芯片lm2596的开关端on/off接地。优选的，第一极性电容c27的正极还分别连接电容c25、c28、c26后接地。
34.电源电路还包括芯片ams1117-3.3，ams1117-3.3的电源输入端in电连接第二直流电源 5v，ams1117-3.3的电源输出端ouit输出第一直流电源 3.3v，芯片ams1117-3.3的输出端还分别电连接电容c21和电容c22后接地。
35.如图4所示，单片机为芯片stm32f030c，单片机为芯片stm32f030c的电源端电连接第一直流电源 3.3v，芯片stm32f030c的复位端nrst电连接复位电阻r101后接入 3.3v电源，并且还连接电容c5后接地，芯片stm32f030c的管脚boot1电连接电阻r202后接地。
36.如图5所示，称重检测电路包括芯片hx710a，芯片hx710a的参考电压输入端vref串联第一电感l1和第二电感l2后接入称重传感器的电源正极e ，第一电感l1和第二电感l2的电连接处还与第二直流电源 5v电连接，芯片hx710a的接地端agnd接地并且还电连接第三电感l3后接入称重传感器的电源负极e-。
37.芯片hx710a的模拟信号输入端与称重传感器的模拟信号输出端电连接，即芯片hx710a的负信号输入端ain-电连接第一信号输入电阻r7和第四电感l4后接入称重传感器的信号负极s-，芯片hx710a的正信号输入端ain 电连接第二信号输入电阻r10和第五电感l5后接入称重传感器的信号正极s-。
38.芯片hx710a的参考电压输入端vref与模拟电源接入端avdd电连接，芯片hx710a的数字电源输入端dvdd电连接第二直流电源 5v，并且还串联电容c9后接地。
39.芯片hx710a的数字信号输出端与图4中单片机的第一数据端pa12之间设置有数字接口电路，数字接口电路实现接口之间的电压转换，即芯片hx710a输出的 5v电压转化为 3.3v电压输出到单片机中。数字接口电路包括第一分压电阻r5和第二分压电阻r4，芯片hx710a的数字信号输出端dout电连接第一分压电阻r5后接入单片机的第一数据端pa12，单片机的第一数据端pa12还电连接第二分压电阻r4后接地。
40.芯片hx710a的时钟信号输出端sclk与图4中单片机的第一时钟端pa11之间设置有时钟控制电路，时钟控制电路包括控制三极管q1，控制三极管q1的集电极串联第一限流电阻r9后接入第二直流电源 5v，集电极还电连接第二限流电阻r6后接入芯片hx710a的时钟信号输入端sclk，发射极接地，基极连接第三限流电阻r8的一端，第三限流电阻r8的另一端作为称重信号控制端接入图4中单片机的第一时钟端pa11。当对料塔进行称重时，图4中的单片机向称重信号控制端输出时钟信号，对应控制控制三极管q1连续导通和截止，芯片hx710a的时钟信号输入端sclk输入的时钟信号的高电压对应为第二直流电源的电压，即 5v电压。
41.优选的，在图5中，芯片hx710a的参考电压输入端vref电连接第一滤波电容c11接入接地端agnd，第一电感l1与第二电感l2的电连接处分别连接第二滤波电容c12和第三滤波电容c13后接地；芯片hx710a的接地端agnd电连接第四滤波电容c15后接入负信号输入端ain-，第四电感l4与电连接第五滤波电容c14后接地，负信号输入端ain-电连接第六滤波电容c16后接入正信号输入端ain ，正信号输入端ain 还连接第七滤波电容c18后接地，第二信号输入电阻r10电与第五电感l5的电连接处连接第八滤波电容c17后接地，设置这些滤波电容是为了防止称重传感器输入的信号之间的相互干扰，同时电感(l1-l5)均为磁珠电感，也具有相同的作用。
42.如图6所示，倾斜度检测电路包括芯片mpu6050，芯片mpu6050通过第一直流电源 3.3v供电，能够采集料塔的倾斜度。芯片mpu6050的数据端和时钟端对应与图4中单片机的第二数据端pa1和第二时钟端pa2电连接。
43.芯片mpu6050的数据端sda与图4中单片机的第二数据端pa1之间设置有第一串口通信电路，在图6中，第一串口通信电路包括第一场效应管q2，第一场效应管q2的源极电连接芯片mpu6050的数据端sda，栅极电连接第一直流电源 3.3v，漏极电连接图4中单片机的第二数据端pa1。芯片mpu6050的数据端sda还电连接上拉电阻r4后接入第一直流电源 3.3v，图4中单片机的第二数据端pa1还电连接上拉电阻r5后接入第一直流电源 3.3v。
44.芯片mpu6050的时钟端scl与图4中单片机的第二时钟端pa2之间设置有第二串口通信电路，第一串口通信电路与第二串口通信电路组成相同，这里不再赘述。
45.如图7和图8所示，称重显示电路包括芯片tm1638和数码显示管，芯片tm1638与单片机、数码显示管电连接，通过该称重显示电路能够显示料塔的重量。
46.具体的，芯片tm1638的片选端stb连接图4中单片机的片选端pb3，并且还连接片选限流电阻r8后接入第一直流电源 3.3v，时钟端clk电连接图4中单片机的第三时钟端pb4，并且还连接上拉电阻r10后接入第一直流电源 3.3v，数据端dio连接图4中单片机的第三数据端pb5，并且还电连接上拉电阻r11后接入第一直流电源 3.3v。电源端vdd电连接第二直
流电源 5v，并且电源端vdd电连接极性电容c2的正极，极性电容c2的负极接地，优选的电源端还电连接极性电容c1的正极，极性电容c1的负极接地。
47.如图8所示，数码显示管的共阳极(a-dp)分别一一对应连接芯片tm1638的输出位(gr1-gr8)；图8中数码显示管的三个位选段(dig1-dig3)对应连接芯片图7中tm1638的第一输出段至第三输出段(seg1/k1-seg3/k3)，芯片tm1638的第四输出段至第六输出段(seg4/k4-seg6/k6)对应连接另一数码显示管的三个位选段，另一数码显示管共阳极(a-dp)也分别一一对应连接芯片tm1638的输出位(gr1-gr8)，与图8中所示数码显示管连接方式相同。
48.如图9所示，还包括多个物料存量显示电路，每个物料存量显示电路包括一个存量显示发光二极管和一个存量显示限流电阻，存量显示发光二极管的负极串联该存量显示限流电阻的一端，该存量显示限流电阻的另一端接芯片tm1638的一个输出位(gr1-gr8)，存量显示发光二极管的正极均与芯片tm1638的供电端gr1电连接。例如存量显示发光二极管led1电连接存量显示限流电阻r1后接入图7中的芯片tm1638的输出位gr1，其他存量显示发光二极管与之类似，这里不再赘述。
49.每个存量显示发光二极管的正极均与图7中芯片tm1638的第七输出段电连接，即第七输出端为这些存量显示发光二极管提供电源，其值为 5v。
50.优选的，每个物料存量显示电路分别用于料塔内物料的存量，例如，存量显示发光二极管led1表示物料的存量为0％，存量显示发光二极管led3表示物料的存量为20％，存量显示发光二极管led4表示物料的存量为40％，存量显示发光二极管led6表示物料的存量为60％，存量显示发光二极管led8表示物料的存量为80％，存量显示发光二极管led9表示物料的存量为100％。这里的存量指的是料塔内物料的实际重量与物料满载时的比值。物料存量显示电路可以显示出物料的存量，在增加物料时，便于随时观察，以免超载。
51.如图10所示，报警电路包括蜂鸣器b1，蜂鸣器b1的正极电连接第三直流电源 24v，蜂鸣器b1的正极和第一直流电源 24v之间还串联有电阻r36；蜂鸣器b1的负极电连接报警控制三极管q6的集电极，报警控制三极管q6的基极电连接第一报警分压电阻r42后与图4中单片机的报警控制端pa3电连接，报警控制三极管q6的基极还电连接第二报警分压电阻r49后接地。在蜂鸣器b1的正极和负极之间还连接有报警保护二极管d14。
52.当料塔的倾斜度过大时，单片机控制报警控制三极管q6导通，蜂鸣器b1报警提示。
53.由此可见，本实用新型公开了一种料塔称重电路，包括单片机、称重检测电路、倾斜度检测电路；称重检测电路用于检测料塔的重量，倾斜度检测电路用于检测料塔的倾斜度，还通过称重显示电路显示料塔重量的。单片机还与物联网模块电连接，当料塔倾斜度较小时，进行远程校准，使称重显示电路显示的称重数据保持准确；当料塔倾斜度较大时，并报警提醒料塔维护人员重新标定料塔。
54.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。