专利摘要

本发明涉及一种基于ARM的谷物干燥机落料量检测装置；包括落料系统、落料检测单元、光电隔离单元、ARM处理器单元、485通讯模块、组态软件触摸屏以及电源模块；落料检测单元通过霍尔计数传感器检测带轮上的磁钢，ARM处理器单元检测PWM信号下降沿次数，计算出附着在带轮上的料斗倾倒个数，然后将倾倒料斗个数传输到组态触摸屏软件，并在触摸屏上直观显示干燥机落料量。本发明可以实时获取谷物干燥机的出料量，并直观显示于组态软件触摸屏上，辅助计算谷物干燥机的干燥水分，具有精度高、稳定性好以及操作简便等优点。

权利要求

1.一种基于ARM的谷物干燥机落料量检测装置，其特征在于包括落料系统、落料检测单元、光电隔离单元、ARM处理器单元、485通讯模块和触摸屏；

所述落料系统包括伺服电机、同步带轮、输送带和料斗，所述料斗开口向上等间距的固定在输送带上；输送带环套在同步带轮上且其带面与地面垂直安装；伺服电机的转轴连接同步带轮；通过伺服电机带动同步带转动，料斗转动到最高点向下翻转时倾翻落料；

所述落料检测单元包括霍尔计数传感器和磁钢；所述霍尔计数传感器用于将磁场信号转化为电信号，其输出信号形式为NPN常开，所述NPN常开信号是指当霍尔计数传感器没有感应到磁场时输出线悬空，此时输出为24V高电平；当霍尔计数传感器感应到磁场信号时，输出线与地线导通，此时输出低电平；所述霍尔计数传感器通过支架悬空固定在同步轮转动时每个磁钢都能经过的地方，且磁钢与霍尔计数传感器的距离小于1cm；所述磁钢按照与料斗1:3的比例均匀固定在同步带轮上，用于产生磁场；所述霍尔计数传感器输出端与光电隔离单元的光电耦合器输入端通过杜邦线连接；

所述光电隔离单元包括光电耦合器及其相关电路；光电耦合器用于将落料检测单元输出的幅值为24V的电信号同步转化为幅值是3.3V的电信号，所述光电隔离单元输出的电信号与ARM处理器单元I/O引脚的外部中断通道连接；

所述ARM处理器单元，其选择STM32芯片作为主控MCU，用于采集光电隔离单元输出的电信号上升沿次数以计算倾翻料斗个数，通过485通讯模块遵循“MODBUS”通讯协议与组态软件进行通讯；

所述485通讯模块由RS485通讯芯片及外围电路组成，用于将主控MCU产生的同分信号转化为差分信号进行传输；

所述光电隔离单元、ARM处理器单元和485通讯模块均焊接在一块PCB电路板上；

所述触摸屏为MCGS触摸屏，触摸屏中输入通过组态软件编制的谷物干燥机料量检测应用软件，用于落料料量的直观显示以及对检测装置的实时操控；谷物干燥机料量检测软件内容包括落料量的显示、干燥水分的计算显示、干燥费用的计算显示和数据的导出，并控制落料检测单元的启停。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于ARM的谷物干燥机落料量检测装置，属于谷物落料检测领域。

背景技术

随着国民经济的高速发展与人民生活水平的不断提高，粮食用于食用、饲用还是产业化深加工，对于粮食品质要求也随之增加。国家对于农业机械化自动化要求以及农村土地方式的的流转，农业在整地、耕作、播种、植保、收获等一系列操作方式的全程机械化的普及中，靠天气来作为粮食主要干燥方式肯定是要淘汰的。进入世贸组织以后，国外高品质粮食也对我国粮食市场进行冲击。如何把收到手的谷物损失降低到最低点，生产高品质商品粮，谷物烘干的机械化比田间作业的机械化更为重要，它是谷物丰产、丰收的重要保障条件。

干燥机烘干过程粮食含水率的检测，一直是判断干燥机运行状态和粮食品质的必要评价标准，根据循环式粮食干燥的特点，干燥过程开始之后没有粮食的进入与排出，进行干燥的粮食一直在干燥机主体与进出粮提升机之间循环流动。而在粮食的干燥过程之中，干物质是不变量，只有水分在变化。这就说明在循环式粮食干燥过程，总重量的减少即是水分的蒸发量。由于谷物干燥机进料量一定，因此对谷物干燥机出料料量的检测是干燥水粉检测的关键。再者，在粮食干燥过程中，对干燥费用的收取也需要以干燥机出料量作为标准。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种基于ARM的谷物干燥机落料量检测装置；目的在于提供一种用于谷物干燥机出料量的检测装置，该装置可以实时获取谷物干燥机的出料量，并将出料量直观显示于组态软件触摸屏上并可以实时操控，辅助计算谷物干燥机的干燥水分，具有精度高、稳定性好以及操作简便等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

落料系统通过料斗的倾翻进行落料，首先进行人工校准计算单个料斗载料量，将数据输入通过触摸屏输入组态软件进行保存，落料检测单元通过霍尔计数传感器检测带轮上的磁感应强度，经过光电隔离单元输出幅值是3.3V的PWM信号，ARM处理器单元通过I/O引脚的外部中断通道检测PWM信号下降沿次数，计算出料斗倾倒个数，然后通过485通讯模块按照“MODBUS”通讯协议将倾倒料斗个数传输到组态触摸屏软件，与之前校准的单个料斗载料量相乘便可得到干燥机落料料量，在触摸屏上直观显示并可以实时操控。

一种基于ARM的谷物干燥机落料量检测装置，包括落料系统、落料检测单元、光电隔离单元、ARM处理器单元、485通讯模块和触摸屏；

所述落料系统由伺服电机、同步带轮、输送带和料斗组成，所述料斗开口向上等间距固定在输送带上；输送带环套在同步带轮上且其带面与地面垂直安装；伺服电机的转轴连接同步带轮；通过伺服电机带动同步带转动，料斗转动到最高点向下翻转时倾翻落料；

所述落料检测单元由霍尔计数传感器和磁钢组成；所述霍尔计数传感器用于将磁场信号转化为电信号，其输出信号形式为NPN常开，所述NPN常开信号是指当霍尔计数传感器没有感应到磁场时输出线悬空，此时输出为24V高电平；当霍尔计数传感器感应到磁场信号时，输出线与地线导通，此时输出低电平。所述霍尔计数传感器通过支架悬空固定在同步轮转动时磁钢都能经过的地方，且磁钢与霍尔计数传感器的距离小于1cm；所述磁钢按照与料斗1:3的比例均匀固定在同步带轮上，用于产生磁场。所述霍尔计数传感器输出端与光电隔离单元的光电耦合器输入端通过杜邦线连接；

所述光电隔离单元由光电耦合器及其相关电路组成；光电耦合器用于将落料检测单元输出的幅值为24V的电信号同步转化为幅值是3.3V的电信号，所述光电隔离单元输出的电信号与ARM处理器单元I/O引脚的外部中断通道连接；

所述ARM处理器单元，其选择STM32芯片作为主控MCU，用于采集光电隔离单元输出的电信号上升沿次数以计算倾翻料斗个数，通过485通讯模块遵循“MODBUS”通讯协议与组态软件进行通讯；

所述485通讯模块由RS485通讯芯片及外围电路组成，用于将主控MCU产生的同分信号转化为差分信号进行传输；

所述光电隔离单元、ARM处理器单元和485通讯模块均焊接在一块PCB电路板上。

所述触摸屏为MCGS触摸屏，触摸屏中输入通过组态软件编制的谷物干燥机料量检测应用软件，用于落料料量的直观显示以及对检测装置的实时操控。谷物干燥机料量检测软件可以根据现有技术编程，内容包括落料量的显示，干燥水分的计算显示，干燥费用的计算显示，及一些数据的导出，还有控制落料检测单元的启停。

该检测装置通过电源模块供电。

本发明的优点：

利用霍尔计数传感器和同步带轮上固定的磁钢配合，实现对带轮上料斗的倾翻个数的测量，结构简单，稳定性好，确保了测量精度；

采用485通讯接口按照“MODBUS”通讯协议实现下位机ARM处理器与上位机组态软件触摸屏的通讯，传输距离长，抗干扰性强。

本发明实现了谷物干燥机出料量直观显示以及实时操控，操作简便，极大地提高了灵活性和可扩展性，结构简单，制作成本低廉，具有体积小，可靠性高等特点。

附图说明

图1是一种基于ARM的谷物干燥机料量检测装置结构框图；

图2是本发明落料系统及落料检测单元示意图；

输送带，2、料斗，3、磁钢，4、同步带轮，5、霍尔计数传感器，6、伺服电机；

具体实施方式

实施例1：参照图1。一种基于ARM的谷物干燥机料量检测装置，包括由电源模块供电的落料系统、落料检测单元、光电隔离单元、ARM处理器单元、485通讯模块和触摸屏；

所述落料系统由伺服电机、同步带轮、输送带和料斗组成，所述料斗开口向上等间距的固定在输送带上；输送带环套在同步带轮上且其带面与地面垂直安装；伺服电机的转轴连接同步带轮；通过伺服电机带动同步带转动，料斗转动到最高点向下翻转时倾翻落料；

所述落料检测单元由霍尔计数传感器CFJ12-20K和磁钢组成。所述霍尔计数传感器是由电压调整器，霍尔电压发生器，差分放大器，施密特触发器和集电极开路的输出极组成的磁敏传感器，所述霍尔计数传感器用于将磁场信号转化为电信号，其输出信号形式为NPN常开，所述NPN常开信号是指当霍尔计数传感器没有感应到磁场是，输出线悬空，此时输出为24V高电平；当霍尔计数传感器感应到磁场信号时，输出线与地线导通，此时输出低电平。所述磁钢用于产生磁场，其以与料斗个数成1:3的比例均匀固定在同步带轮上。所述落料检测单元输出端与光电隔离单元输入端通过杜邦线连接；

所述光电隔离单元由光电耦合器PC817及相关电路组成，用于将落料检测单元输出的幅值为24V的电信号同步转化为幅值是3.3V的电信号，所述光电隔离单元输出的电信号与ARM处理器单元I/O引脚的外部中断通道连接；

所述ARM处理器单元，其选择STM32F103RCT6芯片作为主控MCU，用于采集PWM信号上升沿次数并计算倾翻料斗个数，通过485通讯模块遵循“MODBUS”通讯协议与触摸屏进行通讯；

所述485通讯模块由RS485通讯芯片SP3485EN及外围电路组成，用于将主控MCU产生的同分信号转化为差分信号进行传输；

所述光电隔离单元、ARM处理器单元和485通讯模块均焊接在一块PCB电路板上。

所述触摸屏选择MCGS触摸屏，型号是TPC7062KX，触摸屏中输入通过组态软件编制的谷物干燥机料量检测应用软件，用于落料料量的直观显示以及对检测装置的实时操控。谷物干燥机料量检测软件可以根据现有技术编程，内容包括落料量的显示，干燥水分的计算显示，干燥费用的计算显示，及一些数据的导出，还有控制落料检测单元的启停。

实施例2：参照图2。所述落料系统由伺服电机、同步带轮、输送带和料斗组成，所述料斗开口向上等间距的固定在输送带上；输送带环套在同步带轮上且其带面与地面垂直安装；伺服电机的转轴连接同步带轮；通过伺服电机带动同步带转动，料斗转动到最高点向下翻转时倾翻落料；

所述落料检测单元由霍尔计数传感器CFJ12-20K和磁钢组成。所述霍尔计数传感器是由电压调整器，霍尔电压发生器，差分放大器，施密特触发器和集电极开路的输出极组成的磁敏传感器，所述霍尔计数传感器用于将磁场信号转化为电信号，其输出信号形式为NPN常开，所述NPN常开信号是指当霍尔计数传感器没有感应到磁场时，输出线悬空，此时输出为24V高电平；当霍尔计数传感器感应到磁场信号时，输出线与地线导通，此时输出低电平；所述霍尔计数传感器悬空安装在同步轮转动时磁钢总是经过的地方，而且磁钢与霍尔计数传感器的最近距离不得大于1cm；所述磁钢用于产生磁场，其以与料斗个数成1:3的比例均匀固定在同步带轮上。

一种基于ARM的谷物干燥机落料量检测装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。