基于PIC單片機(jī)的自動(dòng)噴料機(jī)設(shè)計(jì)

2.4.2 噴料量控制電路

　　魚類對(duì)飼料量的需求因魚類品種、養(yǎng)殖密度、環(huán)境氣候等因素不同而不同，因此要對(duì)噴灑飼料的量進(jìn)行控制，由用戶根據(jù)不同情況設(shè)定。其工作原理是由一個(gè)小功率減速電機(jī)帶動(dòng)飼料箱口開啟的大小，該電機(jī)在正反轉(zhuǎn)極限位置檢測(cè)按鍵的配合下正反轉(zhuǎn)工作，其電路原理同噴料方向的控制電路。

2.4.3 噴射距離控制電路

　　為了把飼料均勻噴灑到池塘中，不僅要求噴料方向要左右轉(zhuǎn)動(dòng)，而且噴料距離也要由近而遠(yuǎn)或由遠(yuǎn)而近地變化噴灑。噴料最遠(yuǎn)距離可根據(jù)池塘的大小進(jìn)行設(shè)定。飼料的噴灑是由壓縮空氣吹射而完成，噴料的距離由壓縮空氣的速度決定,而壓縮空氣的速度則由電機(jī)轉(zhuǎn)速而定。利用單片機(jī)輸出PWM信號(hào)，該信號(hào)的占空比決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速,占空比越大電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，反之越小。因此，該控制方法簡(jiǎn)單實(shí)用，可滿足設(shè)計(jì)要求。

3 軟件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì),同時(shí)輔以看門狗、軟件陷阱、軟件冗余等措施提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

　　為了方便修改，多人配合完成，本系統(tǒng)軟件分為實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、按鍵掃描模塊、掃描顯示模塊、正常工作模塊、設(shè)定時(shí)間模塊、設(shè)定噴料時(shí)間長(zhǎng)度模塊、設(shè)定第一二三四次噴料時(shí)間模塊、設(shè)定噴料時(shí)連續(xù)噴時(shí)間長(zhǎng)度模塊、設(shè)定噴料時(shí)暫停時(shí)間長(zhǎng)度模塊。主程序采用散轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)便于修改和提高程序運(yùn)行可靠性。

4 抗干擾設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)共有三臺(tái)電機(jī)工作，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾。這些干擾信號(hào)很可能導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)、程序亂飛、破壞系統(tǒng)參數(shù)等不正常現(xiàn)象，因而在硬件和軟件上都相應(yīng)地采取了一些抗干擾措施。
4.1 件抗干擾

　　控制系統(tǒng)的電源輸入端接入電源濾波器，濾除電網(wǎng)中的高次諧波和脈沖干擾。單片機(jī)選型時(shí)選擇帶硬件看門狗的型號(hào)，或者通過外加看門狗電路，能有效地監(jiān)視程序陷入死循環(huán)故障。在每個(gè)器件的電源輸入端與共地端并聯(lián)一只0.1μF去耦電容。PCB板布線時(shí)注意數(shù)字地和模擬地分開布線，大電流電源線應(yīng)單獨(dú)布線，PCB板空白位置采用大面積覆銅設(shè)計(jì)。

4.2 軟件抗干擾

　　第一,軟件冗余。對(duì)任意的輸出信號(hào)和設(shè)置均不斷重復(fù)刷新，且周期設(shè)定為4 ms?？梢杂行У乇苊飧蓴_信號(hào)對(duì)輸出信號(hào)和設(shè)置等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的干擾。

　　第二，軟件陷阱。軟件陷阱技術(shù)是通過跳轉(zhuǎn)指令強(qiáng)行將捕獲到的亂飛程序引入復(fù)位地址0000H，使程序納入正軌。在各程序模塊之間和未使用的程序空間設(shè)置軟件陷阱可以有效地抑制程序亂飛，使程序運(yùn)行更加可靠。

5 結(jié)束語

　　該自動(dòng)噴料機(jī)已開始批量生產(chǎn)，用戶反映本機(jī)不僅可以滿足功能要求，而且可靠性高、故障率低、使用效果良好。