基于PIC單片機的自動噴料機設(shè)計
2.4.2 噴料量控制電路
魚類對飼料量的需求因魚類品種、養(yǎng)殖密度、環(huán)境氣候等因素不同而不同,因此要對噴灑飼料的量進(jìn)行控制,由用戶根據(jù)不同情況設(shè)定。其工作原理是由一個小功率減速電機帶動飼料箱口開啟的大小,該電機在正反轉(zhuǎn)極限位置檢測按鍵的配合下正反轉(zhuǎn)工作,其電路原理同噴料方向的控制電路。
2.4.3 噴射距離控制電路
為了把飼料均勻噴灑到池塘中,不僅要求噴料方向要左右轉(zhuǎn)動,而且噴料距離也要由近而遠(yuǎn)或由遠(yuǎn)而近地變化噴灑。噴料最遠(yuǎn)距離可根據(jù)池塘的大小進(jìn)行設(shè)定。飼料的噴灑是由壓縮空氣吹射而完成,噴料的距離由壓縮空氣的速度決定,而壓縮空氣的速度則由電機轉(zhuǎn)速而定。利用單片機輸出PWM信號,該信號的占空比決定了電機的轉(zhuǎn)速,占空比越大電機轉(zhuǎn)速越快,反之越小。因此,該控制方法簡單實用,可滿足設(shè)計要求。
3 軟件設(shè)計
本系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計,同時輔以看門狗、軟件陷阱、軟件冗余等措施提高系統(tǒng)運行的可靠性。
為了方便修改,多人配合完成,本系統(tǒng)軟件分為實時時鐘模塊、按鍵掃描模塊、掃描顯示模塊、正常工作模塊、設(shè)定時間模塊、設(shè)定噴料時間長度模塊、設(shè)定第一二三四次噴料時間模塊、設(shè)定噴料時連續(xù)噴時間長度模塊、設(shè)定噴料時暫停時間長度模塊。主程序采用散轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)便于修改和提高程序運行可靠性。
4 抗干擾設(shè)計
系統(tǒng)共有三臺電機工作,會產(chǎn)生較強的電磁干擾。這些干擾信號很可能導(dǎo)致系統(tǒng)死機、程序亂飛、破壞系統(tǒng)參數(shù)等不正?,F(xiàn)象,因而在硬件和軟件上都相應(yīng)地采取了一些抗干擾措施。
4.1 件抗干擾
控制系統(tǒng)的電源輸入端接入電源濾波器,濾除電網(wǎng)中的高次諧波和脈沖干擾。單片機選型時選擇帶硬件看門狗的型號,或者通過外加看門狗電路,能有效地監(jiān)視程序陷入死循環(huán)故障。在每個器件的電源輸入端與共地端并聯(lián)一只0.1μF去耦電容。PCB板布線時注意數(shù)字地和模擬地分開布線,大電流電源線應(yīng)單獨布線,PCB板空白位置采用大面積覆銅設(shè)計。
4.2 軟件抗干擾
第一,軟件冗余。對任意的輸出信號和設(shè)置均不斷重復(fù)刷新,且周期設(shè)定為4 ms。可以有效地避免干擾信號對輸出信號和設(shè)置等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的干擾。
第二,軟件陷阱。軟件陷阱技術(shù)是通過跳轉(zhuǎn)指令強行將捕獲到的亂飛程序引入復(fù)位地址0000H,使程序納入正軌。在各程序模塊之間和未使用的程序空間設(shè)置軟件陷阱可以有效地抑制程序亂飛,使程序運行更加可靠。
5 結(jié)束語
該自動噴料機已開始批量生產(chǎn),用戶反映本機不僅可以滿足功能要求,而且可靠性高、故障率低、使用效果良好。
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