激光平地机控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光平地机控制器，包括控制面板、硬件电路和外壳，硬件电路包括输入信号处理电路、微处理器系统、指示灯驱动电路、互锁电路、第一输出单元、第二输出单元、继电器驱动电路、第一继电器电路、第二继电器电路、电源电路和自动／手动、粗平／精平切换开关；微处理器系统包括一单片机单元及与其连接的看门狗电路，激光接收器经输入信号处理电路与单片机单元连接，第一、第二继电器电路信号输出端分别与液压系统连接。本实用新型专利技术采用微处理器系统实现智能控制，工作效率高，性能稳定，可与相应的激光发射器和激光接收器配套组成激光控制系统，进行旱田或水田平地作业。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
激光平地机控制器
本技术涉及一种控制器，特别是涉及一种激光平地机控制器。
技术介绍
我国是农业大国，农业用水占全国用水量的75.3％，地面灌溉是我国农业灌溉的主要方法，改善农田平整状况，可以大大提高农田灌溉水利用率。土地平整方法包括常规平地方法和激光控制平地方法。常规平地方法采用的设备有推土机、铲运机和刮平机，具有土方运移量大、平地费用相对较低的特点，适合于地面起伏较大、原始平整程度较差的农田粗平作业，可以改变农田的宏观地形。由于平地效果主要取决推土机和刮平机的施工精度，受设备自身缺陷和人工操作的影响，常规平地方法达到一定平整精度后很难进一步提高。激光控制平地技术是利用激光束参照平面作为非视觉控制手段，代替常规平地设备操作人员的目测判断能力，自动控制液压调节系统实现平地铲的升降，达到精细平整土地的目的。它的应用能大幅度提高土地平整精度，其接收系统的灵敏性至少比人工视觉判断和平地机上操作人员的手动液压调节系统准确10-50倍。激光控制平地作业效率较高，适宜在常规粗平的基础上完成农田表面精平，进一步改善农田的平整精度。现有技术中，激光平地机中的控制器都采用模拟电路实现其功能，精度不容易控制，也不利于功能扩展。
技术实现思路
本技术的目的在于针对激光平地机中的控制器所存在的缺点或不足提供一种激光平地机控制器。本技术采用微处理器系统实现智能控制，工作效率高，性能稳定，易于功能扩展，方便操作。-->本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种激光平地机控制器，包括控制面板、外壳和硬件电路；所述硬件电路包括输入信号处理电路、微处理器系统、第一输出单元、第二输出单元、互锁电路、第一继电器电路、第二继电器电路和向硬件电路提供电源的电源电路。所述的微处理器系统包括一单片机单元及与单片机单元连接的看门狗电路；所述输入信号处理电路的信号输出端与所述单片机单元的信号输入端连接；所述单片机单元通过两根信号线分别与第一输出单元、第二输出单元连接。所述的互锁电路的信号输入端分别与第一输出单元、第二输出单元的信号输出端连接，其信号输出端与继电器驱动电路的信号输入端连接；所述继电器驱动电路信号输出端分别与第一继电器电路、第二继电器电路的信号输入端连接；所述的第一继电器电路、第二继电器电路的信号输出端与液压系统连接。所述单片机单元的CPU为嵌入式芯片AT89S51，所述看门狗电路由MAX813作为看门狗芯片，所述MAX813的第5引脚PFO悬空，第6、7引脚WDI、RESET分别连接所述AT89S51的第28引脚P2.7和第9引脚RESET。所述的指示灯驱动电路采用三极管9013作为指示灯的驱动元件，所述继电器驱动电路采用三极管9013作为继电器的驱动元件，所述的第一、第二继电器电路包括固态继电器SSR和由电阻、电容串联后再和压敏电阻并联构成的保护电路。所述互锁电路，包括一片74LS04、一片74LS32和一片第一74LS08、一片第二74LS08；第一74LS08的第1引脚和第5引脚分别和AT89S51的25引脚P2.4连接和24引脚P2.3；第一74LS08的2、4引脚连接74LS04的第8引脚；第一74LS08的第3、6引脚分别连接74LS32的1、4引脚；第二74LS08的1引脚连接74LS32的3引脚和74LS04的1引脚；第二74LS08的5引脚-->连接74LS32的6引脚和74LS04的3引脚；第二74LS08的2引脚连接74LS04的4引脚。所述电源电路采用电源稳压电路，由三端稳压芯片LM317构成稳压电路。本技术还包括与指示灯连接的指示灯驱动电路，所述的指示灯驱动电路的信号输入端与单片机单元连接。本技术具有自动/手动、粗平/精平切换开关，手动信号通过开关的切换可以与自动信号一起输入所述的第一、第二输出单元实时地参与控制。激光接收器通过4根信号线和2根电源线和本技术的控制器连接，控制器通过2根信号线输出控制信号。与现有激光平地机中的控制器相比，本技术有以下优点：1、采用AT89S51作为系统的CPU，该芯片不仅具有MCS51系列微处理器的所有特性，而且片内集成有2K字节的电擦除闪存(Flash ROM)。该芯片可以方便地对来自激光接收器的信号进行处理，然后输出两路控制信号。该芯片具有丰富地硬件资源，通过适当更改程序，可以方便地进行功能扩展。2、采用看门狗电路使系统工作更加稳定，由于本技术工作环境恶劣，为防止环境中各种干扰使系统死机或程序跑飞的现象发生，设计了看门狗电路，可以有效地避免上述现象的发生，使系统工作稳定。3、硬件互锁电路可以在硬件上保证两路输出信号只有一路为高电平，防止出现两路输出同时为高电平而损坏液压系统的情况发生。4、使用方便，本专利技术采用简洁实用的操作面板设计，具有电源开关、手动/自动、手动上升/手动下降切换开关，操作者可以容易地进行操作。由上述方案可知，本技术采用微处理器系统实现智能控制，工作效率高，性能稳定，精度高，可与相应的激光发射器和激光接收器配套组成激光控制系统，进行旱田或水田平地作业，且本技术价格低廉，操作方便，适合我国农村小地块同时能配套中小马力拖拉机使用。-->附图说明图1为本技术原理框图；图2为本技术软件流程图；图3为本技术电路原理图。具体实施方式以下，通过实施例并参考附图对本技术做进一步的详细说明。参见图1为本技术原理框图，本技术的硬件电路接收从激光接收器发送出的信号，该信号经过输入信号处理电路的处理后传向单片机单元，单片机单元根据接收到的信号进行判断并发出两路控制信号，两路控制信号分别经第一、第二输出单元，再经过互锁电路、继电器驱动电路，分别控制第一继电器、第二继电器，第一继电器、第二继电器接到控制信号后控制液压系统产生动作。同时通过自动/手动切换开关的切换，手动信号可以分别经第一、第二输出单元实时地参与控制。将自动/手动切换开关拨到手动位置，通过分压作用，结合参见图3，74LS04第9引脚输入为高电平，74LS04第8引脚则输出低电平，又由于74LS04第8引脚和第一74LS08的第2和第4引脚连接，因此，可以屏蔽来自AT89S51的第24、25引脚的输出信号。将自动/手动切换开关拨到手动位置，通过分压作用，第一74LS08的第10、12引脚输入为高电平，则通过拨动手动上升/手动下降开关，经电阻的分压作用，第一74LS08的第9、13引脚输入为高电平，则第一74LS08的第8或11引脚输出为高电平，达到手动控制的目的。单片机单元发出的状态信号经指示灯驱动电路控制指示灯显示地面的高度情况和控制器的工作状态。本技术的自动/手动切换功能包括手动/自动，粗平/精平，手动上升/手动下降切换，通过扳动面板上的切换开关，可以实现上述功能的切换。参见图2为本技术的软件流程图，控制器工作时，系统首先进行初-->始化，然后判断有无位置信号输入，若无信号输入则返回继续判断，若有信号输入则判断该位置信号是否有错，若信号有错则返回，若信号正确则查表，然后根据查表结果，输出控制信号对液压系统进行控制，最后驱动指示灯显示地面的高度情况和本技术控制器的工作状态。AT89S51的第1、2、3、4引脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光平地机控制器，包括控制面板、外壳，其特征在于，还包括硬件电路；所述硬件电路包括输入信号处理电路、微处理器系统、第一输出单元、第二输出单元、互锁电路、第一继电器电路、第二继电器电路和向硬件电路提供电源的电源电路；所述的 微处理器系统包括一单片机单元及与单片机单元连接的看门狗电路；所述的输入信号处理电路的信号输出端与所述单片机单元的信号输入端连接；所述单片机单元通过两根信号线分别与第一输出单元、第二输出单元连接；所述的互锁电路的信号输 入端分别与第一输出单元、第二输出单元的信号输出端连接，其信号输出端与继电器驱动电路的信号输入端连接；所述继电器驱动电路信号输出端分别与第一继电器电路、第二继电器电路的信号输入端连接；所述的第一继电器电路、第二继电器电路的信号 输出端与液压系统连接。

【技术特征摘要】
1、一种激光平地机控制器，包括控制面板、外壳，其特征在于，还包括硬件电路；所述硬件电路包括输入信号处理电路、微处理器系统、第一输出单元、第二输出单元、互锁电路、第一继电器电路、第二继电器电路和向硬件电路提供电源的电源电路；所述的微处理器系统包括一单片机单元及与单片机单元连接的看门狗电路；所述的输入信号处理电路的信号输出端与所述单片机单元的信号输入端连接；所述单片机单元通过两根信号线分别与第一输出单元、第二输出单元连接；所述的互锁电路的信号输入端分别与第一输出单元、第二输出单元的信号输出端连接，其信号输出端与继电器驱动电路的信号输入端连接；所述继电器驱动电路信号输出端分别与第一继电器电路、第二继电器电路的信号输入端连接；所述的第一继电器电路、第二继电器电路的信号输出端与液压系统连接。2、根据权利要求1所述的激光平地机控制器，其特征在于，还包括指示灯及与指示灯连接的指示灯驱动电路，所述的指示灯驱动电路的信号输入端与单片机单元连接。3、根据权利要求1或2所述的激光平地机控制器，其特征在于，还包括自动/手动、粗平/精平切换开关，手动信号通过开关的切换可以与自动信号一起输入所述的第一、第二输出单元实时地参与控制。4、根据权利要求3所述的激光平地机控制器，其特征在于，所述单片机单元的CPU为嵌入式芯片AT89S51，...

【专利技术属性】
技术研发人员：司永胜，林建涵，刘刚，王定成，姚岚，罗益芳，汪懋华，刘志春，方建卿，张淼，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：11[中国|北京]