[实用新型]一种智能牛体刷控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能牛体刷控制器块，属于电子产品技术领域。 

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，对牛奶的需求越来越大，养牛业也逐步壮大。为了提高牛奶的质量与产量，对奶牛的健康和生活质量提出了更高的要求。由此带来的人员管理成本也日益提高，而且很难实现二十四小时不间断管理。虽然市场上出现了部分牛体刷设备，能给牛实现自动清洁，但是存在控制不灵敏，保护不健全，容易损坏电机设备，使得使用成本过高等缺点，而且频繁的更换和维护设备，对牛奶生产会造成诸多的影响。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种智能牛体刷控制器，以用于解决现有牛体刷设备保护不健全等问题。 

本实用新型的技术方案是：一种智能牛体刷控制器，包括MCU模块1、电源模块2、复位电路3、时钟电路4、角度检测模块5、电流检测模块6、电机控制继电器7、角度/电流/延时设定模块8；其中MCU模块1与角度检测模块5、电流检测模块6、电机控制继电器7、角度/电流/延时设定模块8相连，电源模块2与MCU模块1、角度检测模块5、电流检测模块6、电机控制继电器7相连，复位电路3与MCU模块1、时钟电路4相连。 

MCU模块1，用于实现信号检测与控制；电源模块2，用于提供工作电压；复位电路3，用于重启MCU模块1；时钟电路4，用于提供MCU模块1工作所需的时钟信号；角度检测模块5，用于检测倾斜角度；电流检测模块6，用于检测工作电流；电机控制继电器7，用于控制电机工作；角度/电流/延时设定模块8，用于设定工作角度，设定保护电流，设定保护延时时间。 

所述MCU模块1包括单片机IC23、拨码开关S1。 

所述电源模块2包括二极管D6、D7、D8、D9，稳压芯片IC2、IC3，滤波电容C9、C10、C11、C12；其中稳压芯片IC2和滤波电容C9、C10相连，稳压芯片IC3和滤波电容C11、C12相连。 

所述角度检测模块5包括加速度传感芯片IC4，电容C5、C6、C7、C3，电阻R6、R7、R9；其中加速度传感芯片IC4的第2、3、4、5、6引脚分别与电容C5、C6、C7、C3相连，加速度传感芯片IC4的第7、9、13引脚分别与电阻R7、R9、R6相连。 

所述电流检测模块6包括霍尔传感芯片IC1，电容C2、C4、C8，电阻R5，二极管D5；其中霍尔传感芯片IC1的第5、6、8脚和电容C4、C2相连，二极管D5和电容C8、电阻R5相连。 

所述电机控制继电器7包括继电器K1、K2，三极管T1、T2，二极管D3、D4，发光二极管D1、D2，启动电容C1，电阻R2、R3，接线端子J1、J4；其中继电器K1的3脚和继电器K2的4脚相连，三极管T1的3脚和继电器K1的2脚相连，三极管T2的3脚和继电器K2的2脚相连，二极管D3和继电器K1的1脚、2脚相连，二极管D4和继电器K2的1脚、2脚相连，启动电容C1和继电器K1的4脚、5脚相连。 

本实用新型的工作原理是：首先由角度检测模块5检测出刷子的倾斜角度，将角度数据传送给MCU模块1进行处理。此时，如果倾斜角度超过角度/电流/延时设定模块8中R12的设定值，那么MCU模块1会输出一个高电平给电机控制继电器7中的三极管T2，从而驱动继电器K2闭合，开启电机带动牛体刷运转；当牛离开刷子时，刷子恢复到初始角度，MCU模块1延时一小段时间后关闭输出，使继电器K2断开，电机停转。 

其中，在电机运转期间，电流检测模块6中的霍尔电流传感器IC1会时刻监测电机电流并传给MCU模块1，如果电流小于角度/电流/延时设定模块8中R10的设定值，则说明电机运转正常；如果电机因外力（比如牛撕咬刷子、过分用力靠近刷子等）导致过载，则电流会增大，当电流大于角度/电流/延时设定模块8给出的设定值时，MCU模块1也同样会关闭输出，让继电器K2断开，切断电机电源，保护电机。电机被切断电源后，延时一段时间后继电器K1闭合，会重新启动反转，如果电流正常，则电机正常工作；如果电流仍然异常，则重复前面的控制步骤，周而复始。 

另外，通过MCU模块1中的S1拨码开关可以设定电路检测角度的分量（X轴、Y轴、Z轴），从而使得电路板能适用于任何安装场合。 通过角度/电流/延时设定模块8中的电位器（R10、R11、R12）可以分别用于设定保护电流阀值、保护时间和工作角度。 

本实用新型的有益效果是：通过该装置实现了对牛体刷的正常运转，保护了电机因外力过载而受到破坏，同时装置简单、可靠、小巧，成本低廉。 

附图说明