本實用新型涉及一種基于在線稱重的犢牛精確給料控制系統(tǒng)，特別是涉及一種以單片機為核心的基于在線稱重的犢牛精確給料控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

犢牛作為牛場養(yǎng)殖的后備力量，飼養(yǎng)管理的好壞將會直接影響犢牛成年后的某些性能（例如產(chǎn)奶性能、繁殖性能）和牛場的經(jīng)濟利益。目前，犢牛飼喂過程主要包括常乳巴氏消毒和常乳精確供給，控制系統(tǒng)是實現(xiàn)該過程智能化、自動化的控制單元。

當前市場上中低端犢牛飼喂機采用的是繼電器、溫控儀表等分散元器件進行分散控制，電子元器件較多，線路復(fù)雜，布線工作量大、時間長，系統(tǒng)故障率高，且故障點排查難度大，設(shè)備自身的保護能力差，不利于實現(xiàn)自動化，無法與上位機和下位機或其它信息管理系統(tǒng)通信交換數(shù)據(jù)；當前市面上的高端犢牛飼喂機采用PLC進行控制，線路簡化，可靠性有保障，但成本高，制造周期長，而且大多數(shù)的犢牛飼喂機采用的是先將犢牛體重信息采集，再將采集到的信息導(dǎo)入到控制系統(tǒng)，這類采集犢牛體重信息的方式太過繁瑣，用戶難以對該產(chǎn)品上手，一定程度上影響了犢牛飼喂機的推廣應(yīng)用。因此構(gòu)建控制簡易及解決現(xiàn)有問題的犢牛飼喂機控制系統(tǒng)，是目前函待解決的問題，然而對于該類產(chǎn)品，目前現(xiàn)有技術(shù)中并未出現(xiàn)相應(yīng)的解決方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
術(shù)

本實用新型目的在于解決采集犢牛體重信息的方式太過繁瑣問題，提供一種適用于犢牛飼喂常乳的巴氏消毒處理和對犢牛體重信息進行實時采集，并根據(jù)采集信息確定飼喂量對犢牛進行精確飼喂的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)具有成本低廉、工作可靠、適用于各種需要采集體重信息的犢牛飼喂機的特點。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:

單片機控制模塊采用的是STC89C52RC單片機進行控制；

控制系統(tǒng)復(fù)位模塊由復(fù)位按鍵、晶振和瓷片電容組成；

蠕動泵驅(qū)動模塊由雙泵頭蠕動式計量泵和驅(qū)動器組成，可根據(jù)控制系統(tǒng)給定的脈沖數(shù)對犢牛精確給料；

電源模塊由外部24V直流電源供電，內(nèi)部分別經(jīng)過穩(wěn)壓濾波模塊穩(wěn)壓濾波后輸出24V, 5V直流電壓，供其它模塊使用，同時此電源模塊還具有過熱、過流保護功能；

DS18B20溫度測量模塊由5V電源和DS18B20溫度傳感器組成，安裝在常乳攪拌桶的內(nèi)部，時刻檢測常乳攪拌桶內(nèi)常乳的溫度變化狀態(tài)，將檢測到的溫度反饋到單片機控制系統(tǒng)，為單片機控制系統(tǒng)的加熱電路是否通斷來提供依據(jù)；

紅外檢測模塊由5V電源和兩個紅外檢測傳感器組成，為了防止誤觸發(fā)，需裝兩個傳感器對犢牛是否進入飼喂站進行檢測，然后將檢測結(jié)果返回給單片機控制系統(tǒng)，從而為單片機是否控制蠕動泵對犢牛進行精確給料；

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用的是HX711 24位模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，由于犢牛飼喂機是基于在線稱重的方式達到精確給料，因此對于稱重傳感器的轉(zhuǎn)換精度要求較高，在此系統(tǒng)中采用的是24位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；

RS232轉(zhuǎn)TTL信號模塊主要是將單片機的TTL信號轉(zhuǎn)換為RS232信號與觸摸屏進行通訊；

攪拌槳控制模塊包含三相交流電機控制電路，單片機I0管腳驅(qū)動三極管，再驅(qū)動固態(tài)繼電器，導(dǎo)通交流接觸器啟動攪拌電機，三極管采用9013 H.331芯片，固態(tài)繼電器和交流接觸器安裝在控制柜內(nèi)，并根據(jù)三相交流電機功率選擇其規(guī)格型號，與攪拌電機相連接的攪拌葉片安裝在常乳加工桶內(nèi)部，加熱電路通斷由飼喂工藝的需求決定；

加熱控制模塊包含加熱控制電路，單片機I0管腳驅(qū)動三極管，再驅(qū)動固態(tài)繼電器，導(dǎo)通交流接觸器對常乳進行水浴加熱。三極管采用9013 H.331芯片，固態(tài)繼電器和交流接觸器安裝在控制柜內(nèi)，并根據(jù)加熱棒功率選擇其規(guī)格型號，加熱棒安裝在水浴加熱桶內(nèi)部。加熱電路通斷由DS18B20溫度測量模塊向單片機系統(tǒng)反饋回來的值與飼喂工藝的對比結(jié)果確定；

冷卻控制模塊單片機I0管腳驅(qū)動三極管，再驅(qū)動固態(tài)繼電器，導(dǎo)通交流接觸器對牛乳進行水循環(huán)將溫。三極管采用9013 H.331芯片，固態(tài)繼電器和交流接觸器安裝在控制柜內(nèi)，并根據(jù)加熱塊功率選擇其規(guī)格型號，冷卻桶安裝在水浴加熱桶外部。加熱電路通斷由DS18B20溫度測量模塊向單片機系統(tǒng)反饋回來的值與飼喂工藝的對比結(jié)果確定；

通信模塊采用MODBUS協(xié)議，從而實現(xiàn)觸摸屏與單片機進行通訊；

人機界面采用觸摸屏，使用EB8000軟件作為開發(fā)環(huán)境進行開發(fā)，使它系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，對控制系統(tǒng)進行控制；

稱重模塊由四個廣測YZC-320C型號的稱重傳感器和一個接線盒構(gòu)成，從而實現(xiàn)犢牛的在線稱重功能。

附圖說明

圖1為精確給料控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2 系統(tǒng)操作流程圖；

圖3 供水模式流程圖；

圖4 巴氏消毒模式流程圖；

圖5 飼喂模式流程圖；

圖6 飼喂模式流程圖。

具體實施方式

該控制系統(tǒng)共分為四個控制模式，當進入控制系統(tǒng)后，通過觸摸屏上的模式按鍵進行模式選擇，選擇好相應(yīng)的模式后，點擊“運行鍵”開始運行相應(yīng)的模式，當每個模式運行結(jié)束之后，系統(tǒng)會進行報警提醒，如果需要繼續(xù)操作運行，則重復(fù)上述步驟，否則系統(tǒng)將待機等待下一步的操作，系統(tǒng)操作流程圖如圖2所示。

1.供水模式：進入供水模式后，打開抽水泵，為牛奶或常乳進行水浴加熱時提供所需水量，并且自動開始計時，計時13分鐘，計時達到后退出供水模式并報警提醒，供水模式流程圖如圖3所示。

2.巴氏消毒模式：進入巴氏消毒模式后，加熱棒開始加熱，控制系統(tǒng)將溫度控制在78-83攝氏度之間，持續(xù)半個小時，計時達到后退出供水模式并報警提醒，巴氏消毒模式流程圖如圖4所示。

3.飼喂模式：進入飼喂模式后，系統(tǒng)的紅外檢測電路開始檢測是否有犢牛到來，如果沒有，則繼續(xù)等待，如果有，則開始觸發(fā)體重傳感器進行犢牛體重的采集，采集三次體重以求平均值，通過數(shù)學(xué)函數(shù)模型將犢牛體重信息轉(zhuǎn)化為驅(qū)動伺服電機所需的脈沖數(shù)，然后驅(qū)動電機進行精確給料，本次飼喂結(jié)束后，等待下一頭犢牛的飼喂，當飼喂量不足時，退出飼喂模式并報警提醒，巴氏消毒模式流程圖如圖5所示。

4.清洗模式：進入清洗模式后，加熱棒開始加熱，攪拌電機開始啟動，清洗時邊清洗邊放掉奶箱里邊的清洗過的“污水”，清洗完成后退出供水模式并報警提醒，清洗模式流程圖如圖6所示。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。