太阳城集团

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带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统及控制方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510547148.1

申请日:

2015.08.31

公开号:

CN105048929A

公开日:

2015.11.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02P 27/08申请日:20150831|||公开
IPC分类号: H02P27/08; F04B49/06; H02H5/08 主分类号: H02P27/08
申请人: 哈尔滨理工大学
发明人: 周美兰; 张小明
地址: 150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号
优先权:
专利代理机构: 哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)23209 代理人: 荣玲
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201510547148.1

授权太阳城集团号:

太阳城集团105048929B||||||

法律状态太阳城集团日:

2017.06.13|||2015.12.09|||2015.11.11

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统及控制方法,它涉及灌溉泵机调速系统及其控制方法。本发明为了解决农业泵机灌溉效率低,使用过程中易出现压力过大致使输水管脱节或爆裂的问题。本发明的水压检测调理电路的输出端连接DSP控制器的A/D输入端,驱动保护电路的输入端连接主控电路,驱动保护电路的输出端连接DSP控制器的PDPINTA端口,指令接收装置安装在DSP控制器上,指令接收装置的输出端连接DSP控制器的XD数据输入端,指令发射装置和指令接收装置通过无线网络建立数据传输连接,显示屏通过数据连线与DSP控制器建立双向数据传输。本发明对灌溉泵机的进行远程监控和无级调速,控制效果更佳,调控更加精确。

权利要求书

1.带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:包括DSP控制器、
主控电路、泵机电机、水压检测调理电路、显示屏、驱动保护电路和无线遥控装置,所述
无线遥控装置包括指令发射装置和指令接收装置,所述DSP控制器的输出端连接主控电路,
主控电路的输出端连接泵机电机,泵机电机安装在灌溉泵机内,灌溉泵机的输出端连接输
水管线,所述水压检测调理电路的输入端连接输水管线,水压检测调理电路的输出端连接
DSP控制器的A/D输入端,驱动保护电路的输入端连接主控电路,驱动保护电路的输出端
连接DSP控制器的PDPINTA端口,所述指令接收装置安装在DSP控制器上,指令接收装
置的输出端连接DSP控制器的XD数据输入端,指令发射装置和指令接收装置通过无线网
络建立数据传输连接,所述显示屏通过数据连线与DSP控制器建立双向数据传输。
2.根据权利要求1所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:
所述指令发射装置包括指令发射电路,指令发射电路包括指令输入端、编码芯片和无线发
送模块,指令输入端包括调速按键,所述编码芯片的输出端与无线发送模块的输入端建立
连接。
3.根据权利要求1所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:
所述指令接收装置包括指令接收电路,指令接收电路包括无线接收模块和解码芯片,所述
无线接收模块的输出端连接解码芯片的输入端,解码芯片的输出端依次对应连接DSP控制
器的XD输入端。
4.根据权利要求1所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:
所述主控电路包括不可控三相整流桥电路、滤波电路、缓冲电路和IPM模块,滤波电路包
括两个串联的电容,缓冲电路包括缓冲电阻、无感电容和恢复二极管,缓冲电阻与二极管
并接后与无感电容串联,所述滤波电路并接在整流桥的两端,缓冲电路并接在滤波电路的
两端,IPM模块的两个输入端分别接在缓冲电路两端。
5.根据权利要求4所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:
所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括线电压检测调理电路和若干光电隔
离电路,所述线电压检测调理电路包括电压传感器、采样电阻、滤波电阻、滤波电容和放
大电路,所述电压传感器的输入端接在主控电路的IPM模块的输出端,电压传感器的输出
端分别连接采样电阻的一端和滤波电阻的一端,采样电阻的另一端接地,滤波电阻的另一
端分别连接滤波电容的一端和放大电路的输入端,滤波电容的另一端接地,放大电路的输
出端连接DSP控制器的A/D转换模块接口,光电隔离电路的数目与DSP的PSM信号输出
端数目相同,光电隔离电路包括依次连接的缓冲器、第一光耦和第二光耦,所述DSP控制
器的每个PWM信号的输出端分别通过相应的光电隔离电路与主控电路的IPM模块建立连
接。
6.根据权利要求4所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:
所述驱动保护电路包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、四个光电耦
合器和一个与非门,第一输入端、第二输入端和第三输入端分别连接IPM模块的三个上桥
臂,第四输入端连接IPM模块的三个下桥臂,第一输入端、第二输入端、第三输入端和第
四输入端分别通过光电耦合器与与非门建立连接,与非门的输出端连接DSP控制器的
PDPINTA端口。
7.根据权利要求1所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:
所述水压检测调理电路包括压力传感器、第一放大器、RC滤波电路和第二放大器,所述压
力传感器的输出端接入第一放大器的同相输入端,第一放大器的输出端通过RC滤波电路
接入第二放大器的同相输入端,第二放大器的输出端连接DSP控制器的A/D转换模块接口。
8.根据权利要求1所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,其特征在于:
所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括电机检测调理电路,所述电机检测
调理电路包括光电编码器、隔离光耦和施密特触发器,光电编码器安装在泵机电机的转子
上,光电编码器的输出端通过光耦与施密特触发器建立连接,施密特触发器的输出端连接
DSP控制器的QEP输入端。
9.基于权利要求1所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统的控制方法,其
特征在于:包括以下步骤:
步骤一、将系统和DSP控制器进行初始化后,通过指令发射装置使电机工作在中速巡
航状态;
步骤二、长按指令发射装置调速按键,DSP控制器根据输入指令的时长调节PWM信
号占空比,对电机进行调速。
10.根据权利要求9所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统的控制方法,
其特征在于:步骤二所述根据输入指令的时长调节输出PWM信号占空比的方法具体为:
α=kt,
式中α为输出PWM信号的占空比,t为输入指令的时长,k为比例因子。

说明书

带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统及控制方法

技术领域

本发明涉及灌溉泵机调速系统及其控制方法,具体涉及带有保护装置的无线遥控式灌
溉泵机调速系统及其控制方法,属于电机调速保护技术领域。

背景技术

目前,国内的电机调速控制技术在灌溉泵机无线调速方面,简单控制,智能化程度很
低,不能满足现代农业发展要求。现有的农业灌溉泵机,基本上还是传统潜水泵机,不能
进行调压调速控制,不能满足人们对不同情况下对泵机功率要求,比如灌溉大块农田时,
我们想提升泵机电压,使其单位太阳城集团出水量提高;灌溉菜苗、高度较高小麦时,我们希望
水流变小,减小对农作物的冲刷损害,另外还不能实现自动正反调控。近年来为了方便对
泵机的启停控制,市场上出现了无线控制泵机启动、停止的控制器,但大多是简单的启停
控制,并且还没有对泵机的一些系统保护。此外,当人们较远灌溉农田时,需要多根输水
管的连接,传输距离远时就容易发生水管折弯,导致水管连接处、泵机出水口处水压激增,
致使水管脱节或者爆裂,会影响灌溉效率,也给人们带来经济损失。

发明内容

本发明的目的是为了解决农业泵机灌溉效率低,不能实现电机的无线调速,也不能无
线控制泵机正反转,使用过程中易出现压力过大致使输水管脱节或爆裂的问题。

本发明的技术方案是:带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统,包括DSP控
制器、主控电路、泵机电机、水压检测调理电路、显示屏、驱动保护电路和无线遥控装置,
所述无线遥控装置包括指令发射装置和指令接收装置,所述DSP控制器的输出端连接主
控电路,主控电路的输出端连接泵机电机,泵机电机安装在灌溉泵机内,灌溉泵机的输出
端连接输水管线,所述水压检测调理电路的输入端连接输水管线,水压检测调理电路的输
出端连接DSP控制器的A/D输入端,驱动保护电路的输入端连接主控电路,驱动保护电
路的输出端连接DSP控制器的PDPINTA端口,所述指令接收装置安装在DSP控制器上,
指令接收装置的输出端连接DSP控制器的XD数据输入端,指令发射装置和指令接收装
置通过无线网络建立数据传输连接,所述显示屏通过数据连线与DSP控制器建立双向数
据传输。

所述指令发射装置包括指令发射电路,指令发射电路包括指令输入端、编码芯片和无
线发送模块,指令输入端包括调速按键,所述编码芯片的输出端与无线发送模块的输入端
建立连接。

所述指令接收装置包括指令接收电路,指令接收电路包括无线接收模块和解码芯片,
所述无线接收模块的输出端连接解码芯片的输入端,解码芯片的输出端依次对应连接DSP
控制器的XD输入端。

所述主控电路包括不可控三相整流桥电路、滤波电路、缓冲电路和IPM模块,滤波电
路包括两个串联的电容,缓冲电路包括缓冲电阻、无感电容和恢复二极管,缓冲电阻与二
极管并接后与无感电容串联,所述滤波电路并接在整流桥的两端,缓冲电路并接在滤波电
路的两端,IPM模块的两个输入端并接在缓冲电路两端,三相不可控整流桥,它们将电源
的三相交流全波整流成直流,滤波电容除了滤除整流后的电压纹波外,还在整流电路与逆
变器之间起去耦作用,以消除相互干扰,这就给作为感性负载的电动机提供必要的无功功
率。逆变电路IPM集成功率模块内由六个全控型MOSFET构成逆变电路,逆变电路把整流
后的直流电再逆变为幅值、频率均可调的交流电,考虑到对MOSFET保护,在逆变桥上加
上一个吸收缓冲电路,电路中的无感电容,缓冲电阻及快速恢复二极管,构成功率吸收缓
冲电路,能有效的抑制浪涌。

所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括线电压检测调理电路,所述
线电压检测调理电路包括电压传感器、采样电阻、滤波电阻、滤波电容和放大电路,所述
电压传感器的输入端接在主控电路的IPM模块的输出端,电压传感器的输出端分别连接采
样电阻的一端和滤波电阻的一端,采样电阻的另一端接地,滤波电阻的另一端分别连接滤
波电容的一端和放大电路的输入端,滤波电容的另一端接地,放大电路的输出端连接DSP
控制器的A/D转换模块接口。

所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括若干光电隔离电路,光电隔离
电路的数目与DSP的PSM信号输出端数目相同,光电隔离电路包括依次连接的缓冲器、第
一光耦和第二光耦,所述DSP控制器的每个PWM信号的输出端分别通过相应的光电隔离电
路与主控电路的IPM模块建立连接。

所述驱动保护电路第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、四个光电耦
合器和一个与非门,第一输入端、第二输入端和第三输入端分别连接IPM模块的三个上桥
臂,第四输入端连接IPM模块的三个下桥臂,第一输入端、第二输入端、第三输入端和第
四输入端分别通过光电耦合器与与非门建立连接,与非门的输出端连接DSP控制器的
PDPINTA端口,针对主控电路逆变部分IPM模块加入故障检测保护电路,在过流、过压、
过热的实时保护,一旦发生故障控制器会实时封锁控制信号输出,切断主电路与泵机电机
的连接。

所述水压检测调理电路包括压力传感器、第一放大器、RC滤波电路和第二放大器,
所述压力传感器的输出端接入第一放大器的同相输入端,第一放大器的输出端通过RC滤
波电路接入第二放大器的同相输入端,第二放大器的输出端连接DSP控制器的A/D转换模
块接口。

所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括电机检测调理电路,所述电机
检测调理电路包括光电编码器、隔离光耦和施密特触发器,光电编码器安装在泵机电机的
转子上,光电编码器的输出端通过光耦与施密特触发器建立连接,施密特触发器的输出端
连接DSP控制器的QEP输入端,电机检测调理电路不仅对电机的转速进行监测,同时也实
现了对泵机电机正反转的控制,省去了人们手动调换相线实现转向调节的麻烦;还有就是
线电压、电机转速、电机正反转显示,方便人机交互,实时查看电机工作状况。

基于所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统的控制方法,包括以下步骤:

步骤一、将系统和DSP控制器进行初始化后,利用指令发射装置使电机工作在中速
巡航状态;

步骤二、长按指令发射装置调速按键,DSP控制器根据输入指令的时长调节PWM信
号占空比,对电机进行调速。

步骤二所述根据输入指令的时长调节输出PWM信号占空比的方法具体为:

α=kt,

式中α为输出PWM信号的占空比,t为输入指令的时长,k为比例因子。

α取值范围为0至1之间,k值随着t的最大持续太阳城集团而变化,所述t的最大值范围
为30s至60s之间。

本发明与现有技术相比具有以下效果:本发明通过无线遥控技术对灌溉泵机的进行远
程监控和无级调速,控制效果更佳,调控更佳精。为了防止水管折弯,引起水管脱节、甚
至爆裂状况发生,在泵机出水口处添加了水压实时检测模块,一旦检测到此处水压达到水
管承受能力的80%时,控制器就自动启动控制程序通过继电器断开电源开关,实时起到对
水管的保护作用,提升效率,减少不必要损失。通过显示屏显示泵机电机的运转情况,通
过对泵机电机正反转向显示,避免同电机正常电压较小运行时的混淆,因为电压较小与泵
机反转时,输出水流量都很小。反转时就切换到正转,需要调大功率时就换挡。

附图说明

图1是本发明的结构框图;

图2是本发明的主控电路图;

图3是本发明的无线控制指令发射电路图;

图4是本发明的无线控制指令接收电路图;

图5是本发明的光电隔离电路电路图;

图6本发明的驱动保护电路图;

图7是本发明的线电压检测调理电路图;

图8是本发明的水压实时检测调理电路图;

图9是本发明的电机检测调理电路图;

图10是本发明控制流程图;

图11是本发明控制器保护中断程序的流程图;

图12是发明的DSP控制器的电源电路图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的具体实施方式,如图1所示,本发明的带有保护装置的无线遥
控式灌溉泵机调速系统,包括DSP控制器、主控电路、泵机电机M、水压检测调理电路、
显示屏、驱动保护电路和无线遥控装置,所述无线遥控装置包括指令发射装置和指令接收
装置,所述DSP控制器的输出端连接主控电路,主控电路的输出端连接泵机电机M,泵
机电机M安装在灌溉泵机内,灌溉泵机的输出端连接输水管线,所述水压检测调理电路
的输入端连接输水管线,水压检测调理电路的输出端连接DSP控制器的A/D输入端,驱
动保护电路的输入端连接主控电路,驱动保护电路的输出端连接DSP控制器的PDPINTA
端口,所述指令接收装置安装在DSP控制器上,指令接收装置的输出端连接DSP控制器
的XD数据输入端,指令发射装置和指令接收装置通过无线网络建立数据传输连接,所述
显示屏通过数据连线与DSP控制器建立双向数据传输。本实施方式的DSP控制器以数字
信号处理器TMS320F2812为核心,所述泵机电机M为三相交流电机。

如图3所示,所述指令发射装置包括指令发射电路,指令发射电路包括指令输入端、
编码芯片U1和无线发送模块Y1,所述指令输入端连接编码芯片U1的输入端,编码芯片
PT2262的输出端与无线发送模块Y1的输入端建立连接。所述指令输入端与编码芯片
PT2262之间并接有发光二极管电路,输入指令输入端包括六个指令输入按键,分别为SB1、
SB2、SB3、SB4、SB5和SB6,所述SB1、SB2和SB3用来实现电机无极上调、中速巡航运
行、无极下调控制,SB4、SB5控制电机的正反转,SB6是电机的启停按键。

如图4所示,所述指令接收装置包括指令接收电路,指令接收电路包括无线接收模块
Y2和解码芯片U2,所述无线接收模块Y2的输出端连接解码芯片U2的输入端,解码芯片
U2的输出端依次对应连接DSP控制器的XD输入端。

本实施方式的编码芯片U1为PT2262芯片,解码芯片为PT2272芯片,无线发射模块
为YG300U-S,无线接收模块为YG300U-R,DSP控制器对SB1、SB2、SB3三个控制按键输
入指令状态进行实时扫描,对SB4、SB5两按键只进行初始电平状态扫描。当按下某个键
时,都会有发光二极管点亮,说明此指令有效,然后指令经由PT2262的DOUT端口输入到
无线发射模块YG300U-S,经此将控制指令传送出去,所述PT2262的地址编码端地址设定
需同PT2272-L6一致。无线接收模块YG300U-R接收到指令后,传送到PT2272-L6的Din
端口,经过指令解码,输出数据端口输入到DSP控制器的XD数据输入端,实现电机的各
种调控。

如图2所示,所述主控电路包括不可控三相整流桥电路1、滤波电路2、缓冲电路3、
IPM模块4和电源开关K,不可控三相整流桥电路1的三个桥臂上分别为串联连接的二极
管VD1与二极管VD2、二极管VD3与VD4和二极管VD5和二极管VD6,滤波电路包括串联
第一电容C1和第二电容C2,缓冲电路包括缓冲电阻R、无感电容C3和恢复二极管VD7,
缓冲电阻R与恢复二极管VD7并接后与无感电容C3串联,所述滤波电路2并接在不可控
三相整流桥1的桥臂两端,电源开关K设在不可控三相整流桥电路1与滤波电路2之间,
电源开关K由DSP控制器进行控制,缓冲电路3并接在滤波电路2的两端,所述IPM模
块包括并联连接的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂,第一桥臂包括相互串联的功率管T1
和功率管T4、第二桥臂包括串联的功率管T3和功率管T6,第三桥臂包括串联的功率管
T5和功率管T2,IPM模块的两个输入端分别接在缓冲电路3的两端。

所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括线电压检测调理电路,如图7
所示,所述线电压检测调理电路包括电压传感器5、采样电阻R2、滤波电阻R3、滤波电
容C4和放大电路,放大电路包括第一运算放大器6和第二运算放大器7,所述电压传感
器5的输入端接在主控电路的IPM模块4的输出端,电压传感器的输出端分别连接采样电
阻R2的一端和滤波电阻R3的一端,采样电阻R2的另一端接地,滤波电阻R3的另一端分
别连接滤波电容C4的一端和第一运算放大器6的反相输入端,第一运算放大器6的输出
端连接第二运算放大器7的同相输入端,第二运算放大器7的输出端连接DSP控制器的
A/D转换模块接口,滤波电容C4的另一端接地。所述电压传感器为LEM公司的LV100电
压型传感器,第一运算放大器6和第二运算放大器7型号均为OP27,其测定额定电压在
100V至2500V之间,有足够大的容裕量避免线路故障时对器件损害。LV100电压型传感器
输出是电流信号,为了测得电压,在副边输出串接采样电阻R2,采样转换比
Kn=Ip/Is=10mA/50mA,其中Ip是原边额定电流,Is是副边额定电流,同时还要进行滤波
与阻抗匹配的处理,滤波电阻R3与滤波电容C4组成一阶低通滤波电路,接入输入阻抗无
限大的第一运算放大器6,起到阻抗匹配的作用。经过以上链接电路的处理,得到一个与
输入直流电成比例的低压输出信号,然后传送到DSP的A/D处理模块,计算并显示出测得
的线电压。

所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括若干光电隔离电路,光电隔离
电路的数目与DSP的PSM信号输出端数目相同,如图5,所示光电隔离电路包括依次连接
的缓冲器8、第一光耦9和第二光耦10,所述DSP控制器的每个PWM信号的输出端分别通
过相应的光电隔离电路与主控电路的IPM模块建立连接。所述缓冲器8为SN7407,第一
光耦9为6N137,第二光耦10为HCPL4504,DSP控制器发出的六路PWM脉冲信号,经由
集电极开路输出缓冲器SN7407,来提高输出脉冲的驱动能力,由于逆变驱动模块需要进
行隔离,所以再经过高速光电耦合器6N137来驱动IPM模块。输出的还要再经由高速光耦
HCPL4504,驱动U相Up驱动电压信号,为了防止电压变化率过大误动作,PWM1输入端要
接上拉电阻R4。

如图6所示,所述驱动保护电路第一输入端UF0、第二输入端VF0、第三输入端WF0、
第四输入端F0、第一光电耦合器11、第二光电耦合器12、第三光电耦合器13、第四光电
耦合器14和与非门15,第一输入端UF0、第二输入端VF0和第三输入端WF0分别连接IPM
模块的三个上桥臂,第四输入端F0连接IPM模块的三个下桥臂,第一输入端UF0、第二
输入端VF0、第三输入端WF0和第四输入端F0分别通过光第一光电耦合器11、第二光电
耦合器12、第三光电耦合器13和第四光电耦合器14与与非门15建立连接,与非门15
的输出端连接DSP控制器的PDPINTA端口。其中逆变桥三个上桥臂各有一个保护信号输出,
分别为UF0、VF0、WF0,三个下桥臂共用一个输出保护信号F0。无故障时各路保护信号输
出高电平,光电耦合器TPL521不导通,连接到四个与门的74LS21的输入端为高电平。当
上下桥臂中一个驱动信号有故障时,输出即为低电平,光电耦合器TPL521导通,与门的
输入信号变为低电平,输出也随之变为低电平,此时连接到DSP的PDPINTA就检测到一个
下降沿,触发DSP的故障中断程序,封锁六路PWM脉冲信号输出,起到保护IPM模块驱动
单元作用。

TMS320F2812芯片需要的电源有:DSP芯片内核电源VDD、模拟电路电源VDDA和
I/O供电电源VDDIO。供电电压要求为1.8V和3.3V,设计时必须要考虑到各部分电源的电
压精度和供电电流的大小。

本实施方式采用TPS73HD138芯片为DSP提供所需电源,它是双路低压差输出的电
源芯片,可以输出3.3V和1.8V的固定电压值,由两个独立的使能端分别控制输出,每路
输出电流可达到750mA。此外,该芯片还可为DSP控制器提供低电平有效的上电复位信
号,输出12所示,图中TPS73HD138芯片的输出端分别为DSP控制器的内核和外围供电,
TPS73HD138芯片的输入端分别设有第一滤波稳压电路23和第二滤波稳压电路24,
TPS73HD138芯片的两个输出端分别设有稳压电容C5和C6。

如图8所示,所述水压检测调理电路包括压力传感器16、第一放大器17、RC滤波电
路18和第二放大器19,所述压力传感器的输出端接入第一放大器17的同相输入端,第
一放大器17的输出端通过RC滤波电路18接入第二放大器19的同相输入端,第二放大器
19的输出端连接DSP控制器的A/D转换模块接口。第一放大器17和第二放大器19的型
号分别为LM1458和LM358。对于水压的测定,使用霍尔压力传感器,将物理量压力信号
转换为模拟量的电信号,输入到LM1458、LM358及电阻、电容构成的放大、滤波、整形电
路中,然后传送到DSP的A/D处理模块,计算并显示出测得的出水管处的水压。

所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统包括电机检测调理电路,如图9
所示,所述电机检测调理电路包括光电编码器20、隔离光耦21和施密特触发器22,光电
编码器20安装在泵机电机的转子上,光电编码器20的输出端通过隔离光耦21与施密特
触发器22建立连接,施密特触发器22的输出端连接DSP控制器的QEP输入端。本设计采
用光电编码器作为速度传感器,采用欧姆龙公司生产的光电编码器。其分辨率是1000P/R,
即电机每转一圈编码器码盘输出1000个脉冲。该型编码器有三个输出A、B、Z三相,A、
B相用来测量速度,A、B相是相位相差90度的正交信号,通过错开的先后相位关系也可
得到电机转动的方向。编码器编码发送的方波信号,经由TLP1114A高速光耦隔离输送到
74F14施密特触发器缓冲、整形后输入到DSP的QEP事件管理单元,DSP捕获脉冲沿上升
的个数,最后经过测速程序计算输出电机的转速。

基于所述带有保护装置的无线遥控式灌溉泵机调速系统的控制方法,包括以下步骤:

步骤一、将系统和DSP控制器进行初始化后,利用指令发射装置使电机工作在中速
巡航状态;

步骤二、长按指令发射装置调速按键,DSP控制器根据输入指令的时长调节PWM信
号占空比,对电机进行调速。

步骤二所述根据输入指令的时长调节输出PWM信号占空比的方法具体为:

α=kt(1)

式中α为输出PWM信号的占空比,t为输入指令的时长,k为比例因子。

α取值范围在0至1之间,k值随着t的最大持续太阳城集团tmax变化而变化,k=1/tmax,
为了使输出控制信号与太阳城集团之间变化更缓和平滑,比例因子k适当要低一点,t的最长持
续太阳城集团设定为30s,超过此值输出信号将不再跟随t增加而变化,此时k就是1/30,再改
变t的持续最大值,k也会随之再小,但尽量不要持续太阳城集团太长(超过1min),这样调节
输出效果就不那么明显了。

输入指令设置为六个按键,分别为SB1、SB2、SB3,此三按键分别实现电机M的无极
上调、中速巡航运行、无极下调控制,SB4、SB5控制电机的正反转,SB6是电机的启停按
键。DSP控制器对SB1、SB2、SB3三个控制按键输入指令状态进行实时扫描,对SB4、SB5
两按键只进行初始电平状态扫描。当按下某个键时,都会有发光二极管点亮,说明此指令
有效,然后指令经由PT2262编码芯片DOUT端口输入到YG300U-S无线发射模块,经此将
控制指令传送出去。YG300U-R无线接收模块接收到指令后,传送到PT2272-L6的Din端
口,经过指令解码,输出数据端口输入到DSP的XD数据输入端,实现电机的各种调控,
所述地址编码端地址设定需同PT2272-L6一致。

具体的控制过程包括:

DSP控制器包括T1定时器、T2定时器、T1CNT寄存器、T2CNT寄存器和CMPR1比较寄
存器;

SB6按下系统启动;

SB1按下不松时,SB1无线信号指令输入,接收端输出端口持续保持高电平,DSP控
制器开始不断扫描相应输入端口的状态太阳城集团,DSP控制器内的T1定时器计时输入指令状
态持续太阳城集团并最终写入T1CNT寄存器,并按照按键太阳城集团长短按式(1)的关系缓慢不断上
调改变PWM输出信号的占空比,并且可根据显示屏幕实时显示的电压、转速太阳城集团或出水口
处水流量的大小选定泵机输出功率,当达到我们需要的输出水流量效果时,松开按键,此
时发射信号消失,接收端保持最后松开时的状态,DSP控制器存储此刻PWM控制信号占空
比并保持输出,所述DSP控制器存储最后断开时刻状态太阳城集团,也是为SB3下调电机转速提
供初始太阳城集团,泵机就维持松开时刻输出功率,以此实现连续控制泵机转速上调。

同理SB3按下不松时,SB3无线信号指令输入,接收端输出端口持续保持高电平,控
制器响应处理,读出T1CNT寄存器内的值,T2定时器计时SB3输入端口状态太阳城集团并把最
终太阳城集团写入T2CNT寄存器内,这时电机下调幅度的初始值是T1CNT内的值所对应的输出控
制信号大小。DSP控制器按照按键太阳城集团长短按式(1)所述调节关系缓慢不断下调改变PWM
输出信号的占空比,并且可根据显示屏实时显示电压、转速太阳城集团或出水口处水流量的大小
选定泵机输出功率,判定当达到我们需要的输出水流量效果时,松开按键,此时发射信号
消失,接收端保持最后松开时的状态,DSP存储此刻PWM控制信号占空比并保持输出,所
述DSP控制器存储最后断开时刻状态太阳城集团,也是为SB1上调电机转速提供初始太阳城集团,泵机
就维持松开时刻输出功率,以此实现连续控制泵机转速下调。

SB2按下,读取比较寄存器CMPR1内的数值,此刻直接输出此值所对应的电机控制信
号。设定电机启动时固定在中速等转速下运行,当需要从高速或者是低速直接跳到中速时,
按下SB2键,处理器只扫描处理最初触发电平那一刻,不按照按键太阳城集团长短来改变泵机转
速,不像SB1、SB3保持实时扫描输入端口状态。需要保持中档匀速运行时就按下SB2。
此按键设计是为电机启动时上调、下调提供初始基准值,同时也为电机处于较高或较低运
行状态下直接转到中速运行提供方便。

水压检测调理电路检测到水压超过水管极限承受能力时,进入中断保护程序,DSP控
制器控制电源开关K断开,切断主电路电源;驱动保护电路检测IPM模块内部异常信号时,
立即进入中断保护程序,DSP控制器封锁PWM信号的输出,所述中断程序均编写为NMI不
可屏蔽最高级中断子程序,无论在什么状况下,只要有故障就及时处理,达到较高级别保
护控制器效果。

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