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基于FPGA的飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)控制裝置的制作方法

文檔序號(hào):11988066閱讀:182來源:國知局
基于FPGA的飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)控制裝置的制作方法

本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及到一種飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)控制裝置。



背景技術(shù):

隨著社會(huì)發(fā)展,規(guī)?;曫B(yǎng)場越來越多。管理好飼養(yǎng)場,具有以下好處:降低人工成本;提高飼料利用率;智能化操作;提高養(yǎng)殖效率和企業(yè)市場競爭力。飼養(yǎng)場控制技術(shù)是現(xiàn)代禽畜養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要。研究飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái),提高清洗的自動(dòng)化,就顯得尤為重要?,F(xiàn)有的飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)主要有以下幾種:一是,單片機(jī)系統(tǒng)配合電動(dòng)機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的;二是,PLC配合電動(dòng)機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的?,F(xiàn)有的飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)存在一些不足:自動(dòng)化程度低,部分設(shè)備智能化;浪費(fèi)人力,需要人的參與;精度達(dá)不到要求,常需要微調(diào),調(diào)試很不方便。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)控制裝置的缺點(diǎn),提供一種結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、成本低、可聯(lián)網(wǎng)控制的基于FPGA的飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)控制裝置。

解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它具有:對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行控制的FPGA電路;檢測電路,該電路的輸出端接FPGA控制電路;通信電路,該電路與FPGA控制電路相連;存儲(chǔ)電路,該電路與FPGA電路相連;繼電器控制電路,該電路的輸入端接FPGA電路。

本實(shí)用新型的FPGA電路為:集成電路U7的66腳通過電阻R2接集成電路U2的3腳、34腳通過電阻R4接集成電路U3的3腳、151腳接晶體振蕩器Y1的4腳,集成電路U7的22腳、25腳、23腳、24腳、27腳、147腳、146腳、29腳、26腳、144腳、33腳、143腳接插座J3的13~2腳,集成電路U7的62腳、121腳、182腳、240腳、60腳、2腳、180腳、123腳、28腳、40腳、76腳、82腳、93腳、99腳、104腳、108腳、148腳、158腳、196腳、201腳、204腳、 211腳、220腳、224腳接1.2V電源,集成電路U7的36腳、53腳、10腳、19腳、219腳、229腳、190腳、207腳、160腳、176腳、129腳、142腳、101腳、115腳、69腳、77腳、83腳接3V,集成電路U7的122腳、124腳、120腳、11腳、3腳、239腳、179腳、181腳、183腳、59腳、61腳、63腳、227腳、225腳、112腳、107腳、103腳、102腳、98腳、89腳、85腳、81腳、75腳、74腳、71腳、48腳、45腳、32腳、17腳、12腳、133腳、138腳、145腳、163腳、169腳、172腳、193腳、198腳、202腳、205腳、206腳、215腳、217腳、221腳接地,集成電路U7的58腳、38腳、39腳、41腳、42腳、44腳、46腳、47腳接集成電路U1的5腳,集成電路U7的50~52腳、54~57腳、37腳接集成電路U4的5腳,集成電路U7的109腳接集成電路U5的11腳、106腳接集成電路U5的12腳,集成電路U7的87腳、86腳、80腳、78腳依次接集成電路U6的1~4腳,集成電路U7的134腳和177腳依次接集成電路U8的6腳和5腳,晶體振蕩器Y1的1腳接3V電源、3腳接地,插座J3的14腳接地;集成電路U1和集成電路U4的型號(hào)為HK4100F-DC5V,集成電路U2和集成電路U3的型號(hào)為UGN3020,集成電路U5的型號(hào)為MAX232,集成電路U6的型號(hào)為MAX485,集成電路U7的型號(hào)為EP2C20Q240C6,集成電路U8的型號(hào)為AT24LC16。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。

圖2是圖1中FPGA控制電路的電子原理線路圖。

圖3是圖1中檢測電路、通信電路、存儲(chǔ)電路、繼電器控制電路的電子原理線路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明,但本實(shí)用新型不限于下述的實(shí)施方式。

在圖1、2、3中,本實(shí)施例的基于FPGA的飼養(yǎng)場清洗升降平臺(tái)控制裝置由檢測電路、通信電路、FPGA控制電路、存儲(chǔ)電路、繼電器控制電路連接構(gòu)成,檢測電路的輸出端接FPGA控制電路,通信電路與FPGA控制電路相連,存儲(chǔ)電路與FPGA電路相連,繼電器控制電路的輸入端接FPGA電路。

本實(shí)施例的檢測電路由集成電路U2、集成電路U3、電阻R1~R4連接構(gòu)成, 集成電路U2和集成電路U3的型號(hào)為UGN3020。集成電路U2的3腳通過電阻R1接5V電源并通過電阻R2接FPGA控制電路、1腳接5V電源、2腳接地。

本實(shí)施例的FPGA電路由集成電路U7、插座J3、晶體振蕩器Y1連接構(gòu)成,集成電路U7的型號(hào)為EP2C20Q240C6。集成電路U7的66腳通過電阻R2接集成電路U2的3腳、34腳通過電阻R4接集成電路U3的3腳、151腳接晶體振蕩器Y1的4腳,集成電路U7的22腳、25腳、23腳、24腳、27腳、147腳、146腳、29腳、26腳、144腳、33腳、143腳接插座J3的13~2腳,集成電路U7的62腳、121腳、182腳、240腳、60腳、2腳、180腳、123腳、28腳、40腳、76腳、82腳、93腳、99腳、104腳、108腳、148腳、158腳、196腳、201腳、204腳、211腳、220腳、224腳接1.2V電源,集成電路U7的36腳、53腳、10腳、19腳、219腳、229腳、190腳、207腳、160腳、176腳、129腳、142腳、101腳、115腳、69腳、77腳、83腳接3V,集成電路U7的122腳、124腳、120腳、11腳、3腳、239腳、179腳、181腳、183腳、59腳、61腳、63腳、227腳、225腳、112腳、107腳、103腳、102腳、98腳、89腳、85腳、81腳、75腳、74腳、71腳、48腳、45腳、32腳、17腳、12腳、133腳、138腳、145腳、163腳、169腳、172腳、193腳、198腳、202腳、205腳、206腳、215腳、217腳、221腳接地,集成電路U7的58腳、38腳、39腳、41腳、42腳、44腳、46腳、47腳、50~52腳、54~57腳、37腳接繼電器控制電路,集成電路U7的109腳、106腳、87腳、86腳、80腳、78腳接通信電路,集成電路U7的134腳和177腳接存儲(chǔ)電路,晶體振蕩器Y1的1腳接3V電源、3腳接地,插座J3的14腳接地。

本實(shí)施例的存儲(chǔ)電路由集成電路U8構(gòu)成,集成電路U8的型號(hào)為AT24LC16,集成電路U8的5腳和6腳依次接集成電路U7的177腳和134腳、1~4腳和7腳接地、8腳接3V電源。

本實(shí)施例的繼電器控制電路由集成電路U1、集成電路U4、熔斷器F1~F3、繼電器Relay1、繼電器Relay2、電動(dòng)機(jī)M1連接構(gòu)成,集成電路U1和集成電路U4的型號(hào)為HK4100F-DC5V。集成電路U1的5腳接集成電路U7的58腳、38腳、39腳、41腳、42腳、44腳、46腳、47腳,集成電路U1的2腳接地、1腳和6腳接110V交流電、4腳接繼電器Relay1的8腳,集成電路U4的5腳接集成電路U7的50~52腳、54~57腳、37腳,集成電路U4的2腳接地、1腳和6腳接 110V交流電、4腳接繼電器Relay2的8腳,繼電器Relay1的1腳接繼電器Relay2的3腳并通過熔斷器F1接三相電的U端、3腳接繼電器Relay2的1腳并通過熔斷器F2接三相電的V端、5腳接繼電器Relay2的5腳并通過熔斷器F3接三相電的W端、2腳接繼電器Relay2的2腳并接電動(dòng)機(jī)M1的1腳、4腳接繼電器Relay2的4腳并接電動(dòng)機(jī)M1的2腳、6腳接繼電器Relay2的6腳并接電動(dòng)機(jī)M1的3腳。

本實(shí)施例的通信電路由集成電路U5、集成電路U6、插座J1、插座J2、電容C1~C4、電阻R5,集成電路U5的型號(hào)為MAX232,集成電路U6的型號(hào)為MAX485。集成電路U5的1腳接電容C1的一端、3腳接電容C1的另一端、4腳接電容C3的一端、5腳接電容C3的另一端、11腳接集成電路U7的109腳、12腳接集成電路U7的106腳、2腳接電容C2的一端、6腳接電容C4的一端、13腳接插座J1的2腳、14腳接插座J1的1腳、15腳接地、16腳接5V電源,電容C2的另一端接5V電源,電容C4的另一端接地,插座J1的3腳接地,集成電路U6的1~4腳依次接集成電路U7的87腳、86腳、80腳、78腳,集成電路U6的6腳接電阻R5的一端并接插座J1的2腳、7腳接電阻R5的另一端并接插座J2的1腳、8腳接5V電源。

本實(shí)用新型的工作原理如下:

系統(tǒng)上電,首先,集成電路U7開始初始化工作,然后,系統(tǒng)開始正常工作。集成電路U7時(shí)刻檢測外設(shè)是否有數(shù)據(jù)輸入,沒有,則等待。否則,信號(hào)從插座J1的引腳2輸入,經(jīng)過集成電路U5電平變換,從集成電路U5的引腳12輸出,輸入到集成電路U7引腳106;或信號(hào)從連接器J2的引腳1,2輸入,經(jīng)過集成電路U6電平變換,從集成電路U6的引腳1輸出,輸入到集成電路U7引腳87;由集成電路U7內(nèi)部產(chǎn)生了2路串口的控制邏輯,集成電路U7開始接收從串口發(fā)送來的清洗平臺(tái)升降距離數(shù)據(jù),進(jìn)一步處理。首先,集成電路U7啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制邏輯,信號(hào)從集成電路U7的引腳58、38、39、41、42、44、46、47輸出,輸入到集成電路U1的引腳5,從而去控制繼電器Relay1開關(guān),控制三相電機(jī)M1正轉(zhuǎn)動(dòng)作。其次,集成電路U7啟動(dòng)霍爾傳感器的控制邏輯,開始檢測目前平臺(tái)距離,信號(hào)從集成電路U2的引腳3輸出,經(jīng)過電阻R2,輸入到集成電路U7,或信號(hào)從集成電路U3的引腳3輸出,經(jīng)過電阻R4,輸入到集成電路U7。最后, 集成電路U7比較兩個(gè)數(shù)據(jù),從串口發(fā)送來的清洗平臺(tái)升降距離數(shù)據(jù)與目前升降平臺(tái)距離差別,從而執(zhí)行相應(yīng)的升降動(dòng)作;并啟動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制邏輯,將從串口發(fā)送來的清洗平臺(tái)升降距離數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)器,信號(hào)從集成電路U7的引腳134,177輸出,輸入到集成電路U8。

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