本發(fā)明涉及谷物在線監(jiān)測技術領域，特別涉及一種谷物在線監(jiān)測裝置。

背景技術：

谷物在線監(jiān)測設備是用來在線、進行實時的檢測通過電機傳送過來的谷物的目標參數的設備，其工作原理是：通過傳感器捕捉到目標谷物，并通過預設類型的傳感器獲得目標谷物的目標數據，將目標數據傳輸至顯示屏幕以及通過處理器根據采集到目標數據控制電機等的工作，整個過程為自動化進行。

具體的，目標谷物可以為：玉米、大豆、花生、小麥等農作物，而目標數據可以是目標谷物的溫度、濕度、水分等數據。針對每一類的谷物可以設置不同的目標數據參數。例如設置玉米的水分含量為10％-20％之間，如果超出這個范圍，谷物在線監(jiān)測設備會進行報警。

因此，通過傳感器采集到的數據，在通過處理器進行控制電機是谷物在線監(jiān)測裝置的重要技術。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種谷物在線監(jiān)測裝置，通過電機控制模塊能夠實現對電機的自動控制，可以將采集到的傳感器數據通過傳輸至處理器達到，進而根據傳感器的數據進行控制電機。

為解決現有技術問題，本發(fā)明實施例提供一種谷物在線監(jiān)測裝置，包括：顯示模塊、信號采集模塊、電壓控制模塊、電機控制模塊、處理器，所述顯示模塊、所述信號采集模塊、所述電機控制模塊分別與所述處理器相連，所述電壓控制模塊分別用于為所述顯示模塊、所述信號采集模塊、所述電機控制模塊和所述處理器提供工作電壓；

所述信號采集模塊包括用于進行目標信號采集的目標傳感器，所述目標傳感器包括以下的至少一種：溫度傳感器、濕度傳感器、水分傳感器；

所述電壓控制模塊與輸入電壓相連，用于進行交流電壓和直流電壓的轉換，且具有電路過壓保護功能，所述電壓控制模塊分別為所述顯示模塊、所述信號采集模塊以及所述處理器提供工作電壓；

所述電機控制模塊包括：繼電器控制模塊、電機通訊模塊、電機驅動模塊以及電機控制信號轉化模塊。

可選的，所述顯示模塊的顯示數據引腳分別與所述處理器的數據端相連，且所述顯示模塊的所述顯示數據引腳通過排阻與第一工作電壓相連。

可選的，所述電機驅動模塊包括電機驅動芯片，所述電機驅動芯片通過接收所述處理器發(fā)送的電機驅動信號進行電機驅動。

可選的，所述繼電器控制模塊采用繼電器驅動芯片與待控制繼電器連接，所述繼電器驅動芯片的輸入端分別與所述處理器的數據端口相連；所述繼電器驅動芯片的輸出端通過穩(wěn)壓二極管控制所述待控制繼電器的動作。

可選的，所述電機通訊模塊采用通信芯片與受控電機通信，所述單片機的數據端口與所述通信芯片相連，所述通信芯片的輸出端與所述受控電機相連。

可選的，所述電機控制信號轉化模塊包括：電機控制信號轉化模塊接收到的輸入信號中的第一輸入信號和第二輸入信號與第一運算放大器的反向輸入端和正向輸入端相連，所述第一運算放大器的反向輸入端與所述第一運算放大器的輸出端相連，且通過電阻與第二運算放大器的反向輸入端相連；所述第二運算放大器的正向輸入端通過可變電阻接地，所述第二運算放大器的正向輸入端通過并聯的電阻、電容與所述第二運算放大器的輸出端相連，所述第二運算放大器的輸出端通過電阻輸出第一控制信號；所述第一運算放大器的輸出端通過電阻與第三運算放大器的正向輸入端相連；所述第第三運算放大器的反向輸入端通過可變電阻接地，所述第三運算放大器的輸出端通過電阻輸出第二控制信號；所述第一運算放大器的反向輸入端通過可變電阻連接至第四運算放大器的正向輸入端，所述第四運算放棄的反向輸入端與所述輸入信號中的第三輸入信號相連，所述第四運算放大器的輸出端與所述第四運算放大器的反向輸入端相連，且所述第四運算放大器的輸出端通過電阻和濾波電容輸出第三控制信號。

可選的，所述電壓控制模塊包括：整流模塊、交直流轉化模塊、穩(wěn)壓模塊以及短路保護模塊；

所述整流模塊用于將接收到的電壓信號進行整流并輸出；

所述交直流轉化模塊接收所述整流模塊的輸出電壓，并轉化為至少一種直流輸出電壓；

所述穩(wěn)壓模塊通過電阻與第二輸出電壓相連，該電阻的另一端與tl431的k端相連，所述tl431的a端接地，g端通過分別連接兩個電阻，且經過電阻分壓后與所述電壓電路的所述第二輸出電壓相連；

所述短路保護模塊采用降壓芯片mc3406，第三輸出電壓與所述mc3406的引腳6相連，且所述引腳6通過電阻分別與所述mc3406的引腳7、引腳8相連，且所述引腳7、所述引腳8與引腳1相連；引腳2通過電感接地，且通過反向二極管、濾波電路與所述第三輸出電壓相連；引腳3通過電容與引腳4相連，所述引腳4通過電阻與引腳5相連，且所述引腳4與所述反向二極管的陽極相連。

可選的，所述處理器的型號為：stc12c5a。

可選的，所述處理器的數據端口通過光電耦合器與所述繼電器驅動芯片的輸入端相連。

與現有技術相比，本發(fā)明的一種谷物在線監(jiān)測裝置具備如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的一種谷物在線監(jiān)測裝置，通過電機控制模塊能夠實現對電機的自動控制，可以將采集到的傳感器數據通過傳輸至處理器達到，進而根據傳感器的數據進行控制電機。利用發(fā)明提供的實施例，能夠很好的進行電機的控制。

2、本發(fā)明的一種谷物在線監(jiān)測裝置，穩(wěn)定性強，反應靈敏度高，抗干擾性強，使用操作上更符合國內用戶，一鍵式操作簡單方便快捷，便于用戶使用。

3、本發(fā)明的一種谷物在線監(jiān)測裝置，具有自動溫度補償功能，可快速、正確、的對稻谷、麥子、玉米進行檢測，操作簡單。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種谷物在線監(jiān)測裝置結構圖。

圖2為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第一種電路圖。

圖3為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第二種電路圖。

圖4為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第三種電路圖。

圖5為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第四種電路圖。

圖6為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第五種電路圖。

具體實施方式

為使發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖中及實施例，對本發(fā)明技術方案進行進一步詳細說明。但是應該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明技術方案，并不用于限制本發(fā)明技術方案的范圍。

參見圖1，圖1是本發(fā)明的一種谷物在線監(jiān)測裝置結構圖，包括：顯示模塊1、信號采集模塊2、電壓控制模塊3、電機控制模塊4、處理器5，所述顯示模塊1、所述信號采集模塊2、所述電機控制模塊4分別與所述處理器5相連，所述電壓控制模塊3分別用于為所述顯示模塊1、所述信號采集模塊2、所述電機控制模塊4和所述處理器5提供工作電壓；

具體的，所述信號采集模塊2包括用于進行目標信號采集的目標傳感器，所述目標傳感器包括以下的至少一種：溫度傳感器、濕度傳感器、水分傳感器；

所述電壓控制模塊3與輸入電壓相連，用于進行交流電壓和直流電壓的轉換，且具有電路過壓保護功能，所述電壓控制模塊分別為所述顯示模塊1、所述信號采集模塊2以及所述處理器5提供工作電壓；

所述電機控制模塊4包括：繼電器控制模塊401、電機通訊模塊402、電機驅動模塊403以及電機控制信號轉化模塊404。

需要說明的是，谷物在線監(jiān)測裝置實時獲取待檢測谷物的數據，可以通過溫度傳感器、濕度傳感器、水分傳感器中的一種或者多種獲得目標數據?？梢岳斫獾氖?，如果傳感器采集到的為模擬量則需要通過a/d轉換電路將模擬量轉化為數字量傳輸至處理器5；如果采集到的數據由傳感器發(fā)送至處理器5的時候為數字量，則不需要進行ad轉換，目前常用的溫度傳感器、濕度傳感器、水分傳感器等傳感器中以模擬傳感器居多。具體實現方式為現有技術，本發(fā)明在此不對其進行贅述。示例性的，目標數據為玉米的溫度和水分，通過模擬量的溫度傳感器獲得玉米的溫度數據，以及通過模擬量的水分傳感器獲得玉米的含水量，然后分別通過ad770506轉換成數字量，并發(fā)送至處理器5。

本發(fā)明實施例中，處理器接收到信號采集模塊采集到的數據后，通過顯示模塊1進行顯示，這樣用戶可以通過顯示模塊1獲得玉米的溫度和水分數據。具體的，顯示模塊為液晶顯示，處理器與液晶顯示的連接為現有技術，本發(fā)明實施例在此不對其進行贅述。顯示模塊1的顯示數據引腳分別與所述處理器5的數據端相連，示例性的，處理器5的vcc、p0.0-0.6、p1.0-p1.2分別與顯示模塊1的引腳相連，且處理器5的vcc、p0.0-0.6、p1.0-p1.2分別通過排阻與第一工作電壓vcc相連。本發(fā)明實施例中，通過排阻將處理器5的各個引腳連接到vcc，處理器5通常是集成在電路板上，通過排阻將各個引腳的信號引出至處理器5以外的線路上，便于測量信號，能夠及時發(fā)現問題?？梢詫⒓Z食的實時溫度濕度通過計算將信號傳輸到顯示面板上讀出數據，同時以數字化傳輸最大程度避免了外界干擾因素，保證在使用下的準確度和穩(wěn)定性，可靠性

具體的，電壓控制模塊3在將輸入電壓進行轉換后，在通過電壓轉換芯片和/或穩(wěn)壓器進行電壓的輸出，從而為本發(fā)明實施例中的各個模塊提供工作電壓。

本發(fā)明實施例中，電壓控制模塊3可以包括：整流模塊301、交直流轉化模塊302、穩(wěn)壓模塊303以及短路保護模塊304，具體的可以包括整流模塊301、交直流轉化模塊302、穩(wěn)壓模塊303以及短路保護模塊304中的一種也可以是多種；

所述整流模塊301用于將接收到的電壓信號進行整流并輸出，例如輸入的電壓信號為220v、50hz的民用電，通過整流橋等構成的整理電路將整流后的電壓進行輸出，具體的過程為現有技術，本發(fā)明實施例在此不對其進行贅述。

所述交直流轉化模塊302接收所述整流模塊的輸出電壓，并轉化為至少一種直流輸出電壓。具體的，可以通過交直流轉化芯片，將接收到的交流電壓轉化為直流電壓，如，轉化后的直流電壓可以為3.3v、5v、12v、24v等等。另外，經過交直流轉化芯片輸出后的直流電壓還可以通過穩(wěn)壓器進行穩(wěn)壓后輸出，具體的，穩(wěn)壓器可以為7805。參見圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第一種電路圖，具體的，輸入電壓vi通過交直流轉化芯片u10后輸出直流電壓v1，直流電壓v1通過電解電容與7805的輸入端相連，7805的輸出端輸出穩(wěn)壓后電壓。實現整個電路的供電電壓的穩(wěn)定性，以保證電路安全。

參見圖3，圖3為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第二種電路圖，具體的，為穩(wěn)壓模塊303的具體實現電路，所述穩(wěn)壓模塊303通過電阻r27與第二輸出電壓相連，示例性的，第二輸出電壓為12v，r27的另一端與tl431的k端相連，所述tl431的a端接地，g端通過分別連接兩個電阻r28、r29，且經過電阻分壓后與所述電壓電路的所述第二輸出電壓相連；具體的，第二輸出電壓通過r28、r29、r30、r31四個電阻分壓后，在r29上的分壓作為d1的參考電壓，從而實現對整個電路的穩(wěn)壓。

參見圖4，圖4為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第三種電路圖，具體為短路保護模塊304的一種實現方式，所述短路保護模塊304采用降壓芯片mc3406，第三輸出電壓與所述mc3406的引腳6相連，且所述引腳6通過電阻分別與所述mc3406的引腳7、引腳8相連，且所述引腳7、所述引腳8與引腳1相連；引腳2通過電感接地，且通過反向二極管、濾波電路與所述第三輸出電壓相連；引腳3通過電容與引腳4相連，所述引腳4通過電阻與引腳5相連，且所述引腳4與所述反向二極管的陽極相連。

mc3406具有低靜態(tài)電流特性，具體可以體現在低靜態(tài)電流、短路電流限制，以及可實現升壓或降壓電源變換器。mc34063的基本結構及引腳介紹如下：

1腳：開關管t1集電極引出端；2腳：開關管t1發(fā)射極引出端；3腳：定時電容ct接線端；調節(jié)ct可使工作頻率在100—100khz范圍內變化；4腳：電源地；5腳：電壓比較器反相輸入端，同時也是輸出電壓取樣端；使用時應外接兩個精度不低于1％的精密電阻；6腳：電源端；7腳：負載峰值電流(ipk)取樣端；6，7腳之間電壓超過300mv時，芯片將啟動內部過流保護功能；8腳：驅動管t2集電極引出端。

通過本發(fā)明圖4所示的實施例，由于mc34063光電偶合作用，對本發(fā)明的電路能夠起到短路保護作用。

需要說明的是，電機控制模塊4用于根據處理器5的指令進行電機的控制，例如，處理器根據接收到傳感器采集的數據來確定電機是否工作，以及轉速的調整，進而可以通過電機控制模塊4進行電機的啟動或者停止、轉速的調整等。本發(fā)明實施例中，電機控制模塊4可以包括：繼電器控制模塊401、電機通訊模塊402、電機驅動模塊403以及電機控制信號轉化模塊404

可選的，所述電機驅動模塊403包括電機驅動芯片，所述電機驅動芯片通過接收所述處理器發(fā)送的電機驅動信號進行電機驅動。具體的電機驅動芯片可以為l298，l298與處理器5連接，包括中斷引腳、以及用于電機工作的pwm信號，用于驅動電機工作，具體的控制技術為現有技術，本發(fā)明在此不對其進行贅述。

圖5為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第四種電路圖，具體的，為繼電器控制模塊401的一種實現電路，繼電器控制模塊401采用繼電器驅動芯片與待控制繼電器連接，所述繼電器驅動芯片的輸入端分別與所述處理器的數據端口相連；所述繼電器驅動芯片的輸出端通過穩(wěn)壓二極管控制所述待控制繼電器的動作?？蛇x的，所述處理器的數據端口通過光電耦合器與所述繼電器驅動芯片的輸入端相連。

所述繼電器驅動芯片u19為uln2004，所述處理器的p0.0至p0.3數據端口分別與光電耦合器的輸入端相連，每一個光電耦合器的輸出端連接至所述uln2004的一個數據輸入端，與所述uln2004的每一個數據輸入端對應的輸出端分別與所述繼電器相連。

具體的，所述uln2004的輸入端i1至i4分別與處理器的數據端口p0.0至p0.3相連；所述uln2004的輸出端通過穩(wěn)壓二極管控制所述繼電器jk5、jk7、jk8的動作，具體的，可以通過繼電器jk5、jk7、jk8來控制與開關k1至k6的連通情況，以實現電路的連通選擇。

在一種實現方式中，所述處理器的每一個數據端口可以通過光電耦合器與所述繼電器驅動芯片u19連接，如圖2所示，p0.1與光電耦合器u4的第一輸入端相連，u4的第二輸入端與5v的工作電壓相連，u4的第一輸出端與u19的輸入端i1相連，u4的第二輸出端與vdd相連。同理，可以得到圖2中u7至u9的連接電路。采用u4、u7-u9的光電耦合器，能夠進一步保護u19。

在本發(fā)明的一種實現方式中，所述電機通訊模塊402采用通信芯片與受控電機通信，所述單片機的數據端口與所述通信芯片相連，所述通信芯片的輸出端與所述受控電機相連。所述通信芯片為max485，所述單片機的數據端口與所述max485相連，所述max485的輸出端與電機相連。處理器的p3.0、p3.1、p3.2分別用于作為max485的片選以及數據輸入，max485的a、b為數據輸出端人別通過電阻r38和r37進行數據輸出。

進一步的，所述處理器的數據端口p3.2與pnp型三極管q2的基極相連，所述三極管的集電極分別于所述max485的使能接收和使能輸出引腳相連，所述max485的引腳a和引腳b之間并接阻值為220歐姆的電阻。在引腳a和引腳b之間并接阻值為220歐姆的電阻，可以提高rs485通信的抗干擾能力。

圖6為本發(fā)明實施例提供的谷物在線監(jiān)測裝置的第五種電路圖，所述電機控制信號轉化模塊404包括：電機控制信號轉化模塊接收到的輸入信號中的第一輸入信號和第二輸入信號與第一運算放大器u7的反向輸入端和正向輸入端相連，所述第一運算放大器u7的反向輸入端與所述第一運算放大器u7的輸出端相連，且通過電阻與第一運算放大器u9的反向輸入端相連；所述第一運算放大器u9的正向輸入端通過可變電阻接地，所述第一運算放大器u9的正向輸入端通過并聯的電阻、電容與所述第一運算放大器u9的輸出端相連，所述第一運算放大器u9的輸出端通過電阻輸出第一控制信號；所述第一運算放大器u7的輸出端通過電阻與第一運算放大器u8的正向輸入端相連；所述第第一運算放大器u8的反向輸入端通過可變電阻接地，所述第一運算放大器u8的輸出端通過電阻輸出第二控制信號；所述第一運算放大器u7的反向輸入端通過可變電阻連接至第一運算放大器u6的正向輸入端，所述第四運算放棄的反向輸入端與所述輸入信號中的第三輸入信號相連，所述第一運算放大器u6的輸出端與所述第一運算放大器u6的反向輸入端相連，且所述第一運算放大器u6的輸出端通過電阻和濾波電容輸出第三控制信號。

在本發(fā)明的實施例中，所述處理器5的型號可以為：stc12c5a，高速、低功耗、超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12倍。內部集成max810專用復位電路,2路pwm,8路高速10位a/d轉換(250k/s),針對電機控制，強干擾場合。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。