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一种农业无人驾驶行驶控制电路及农业无人驾驶装置的制作方法

时间:2018-12-10 12:10:21

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一种农业无人驾驶行驶控制电路及农业无人驾驶装置的制作方法

本实用新型涉及无人驾驶技术领域,更具体地说,涉及一种农业无人驾驶行驶控制电路及农业无人驾驶装置。

背景技术:

作为一个主要依靠农业的农业大国,我国对农业的依靠程度依然占主导地位。随着新兴农民的出现,越来越多的农业劳动者,对传统的农业操作方式产生的强烈的排斥。对于他们,更希望能够轻松的进行农业作业。同时,随着人力成本的日益增加和科技的发展,人们越来越希望从原始的重复的,农作方式中解脱出来以节省更多的精力去做更具有创造性的劳动中。摒弃传统的耕作方式成为当前的迫切需求。

尤其是我国作为一个农业大国,其向工业化发展的过程中,必然需要针对农业耕作方式做出变革,以提高农业生产力。

技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述现有技术的缺陷,提供一种农业无人驾驶行驶控制电路及农业无人驾驶装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种农业无人驾驶行驶控制电路,包括用于生成第一控制信号的第一控制信号生成电路和执行电路;所述执行电路与所述第一控制信号生成电路通过第一通信接口可拆卸连接;

所述第一控制信号生成电路包括主控芯片,以及

与所述主控芯片连接、用于获取所述执行电路实际行驶参数的若干检测传感器、用于发送所述执行电路预设行驶参数的若干控制传感器和用于接收预设行驶任务的第二通信接口;

所述执行电路包括:plc控制器,以及

与所述plc控制器连接、用于发送第二控制信号至所述plc控制器的第二控制信号生成电路,

与所述plc控制器连接、用于切换所述plc控制器与所述第一控制信号生成电路或所述第二控制信号生成电路通信连接的切换开关,

与所述plc控制器连接、用于执行行驶操作的行驶工作电路;

所述行驶工作电路包括:与所述plc控制器连接的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和伺服驱动器以及

与所述第一继电器和所述第二继电器分别连接的刹车电机,

与所述第三继电器连接的接触器,与所述接触器连接的启动电机,

与所述第四继电器连接的档位电机,

与所述伺服驱动器连接的方向电机。

优选地,所述行驶工作电路还包括与所述plc控制器连接、与所述方向电机对应设置的第一限位开关、第二限位开关和原点开关。

优选地,所述第一通信接口为rs232接口、rs485接口和can总线接口中的任意一种。

优选地,所述第一控制信号生成电路还包括:

与所述主控芯片连接的、用于监测行驶环境信息的环境监测单元;或/和

与所述主控芯片连接的、用于监测行驶位置信息的定位单元。

优选地,所述环境监测单元包括雷达或/和摄像头;所述定位单元包括北斗模块或/和gps模块。

优选地,所述第一控制信号生成电路还包括:与所述主控芯片连接、用于提示所述环境信息状态的第一指示灯。

优选地,所述第一控制信号生成电路还包括:与所述主控芯片连接、用于与移动终端通信连接的第三通信接口;和/或

所述第一控制信号生成电路还包括:与所述主控芯片连接、用于指示所述控制电路行驶状态的第二指示灯。

优选地,所述第二通信接口和所述第三通信接口为有线或无线接口。

优选地,所述第二控制信号生成电路包括:

用于接收外部遥控信号的接收机;

分别连接所述接收机和所述plc控制器的方向控制单元、第五继电器、第六继电器和第七继电器;

连接所述接收机与一急停开关的第八继电器;

连接所述接收机与一行车油门拉线的行车油门舵机。

本实用新型还构一种农业无人驾驶装置,包括上面任意一项所述的农业无人驾驶行驶控制电路。

实施本实用新型的一种农业无人驾驶行驶控制电路及农业无人驾驶装置,具有以下有益效果:能够实现农业无人驾驶,提高工作效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型一种农业无人驾驶行驶控制电路第一实施例的结构示意图;

图2是本实用新型一种农业无人驾驶行驶控制电路第二实施例的结构示意图;

图3为图1中第二通信接口的第一实施例的电路原理图;

图4为图1中第一通信接口的第一实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示,在本实用新型的一种农业无人驾驶行驶控制电路第一实施例中,包括用于生成第一控制信号的第一控制信号生成电路100和执行电路200;执行电路200与第一控制信号生成电路100通过第一通信接口141可拆卸连接;第一控制信号生成电路100包括主控芯片,以及与主控芯片连接、用于获取执行电路200实际行驶参数的若干检测传感器120、用于发送执行电路200预设行驶参数的若干控制传感器130和用于接收预设行驶任务的第二通信接口142;执行电路200包括:plc控制器210,以及与plc控制器210连接、用于发送第二控制信号至plc控制器210的第二控制信号生成电路230,与plc控制器210连接、用于切换plc控制器210与第一控制信号生成电路100或第二控制信号生成电路230通信连接的切换开关220,与plc控制器210连接、用于执行行驶操作的行驶工作电路250;行驶工作电路250包括:与plc控制器210连接的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和伺服驱动器以及与第一继电器和第二继电器分别连接的刹车电机,与第三继电器连接的接触器,与接触器连接的启动电机,与第四继电器连接的档位电机,与伺服驱动器连接的方向电机。主控芯片可以采用stm32f429igt6。

具体的,在本实用新型的一种农业无人驾驶行驶控制电路中,可以通过切换开关220进行手动控制模式和自动模式的切换,手动模式即可对应第二控制信号控制执行电路200工作,自动模式对应第一控制信号控制执行电路200工作。执行电路200在执行与第一工作控制信号对应的工作时,第一控制信号生成电路100通过与主控芯片mcu110连接的若干检测传感器120获取执行电路200实际行驶参数、与主控芯片mcu110连接的若干控制传感器130发送执行电路200预设行驶参数,以实现第一控制信号生成电路100与执行电路200之间的信号反馈,以设定或者获取执行电路200的工作参数。在这里,第一控制信号生成电路100可以根据预设任务进行第一控制信号的生成,这里第一控制信号生成电路100可以通过第二通信口142获取预设任务。第一控制信号生成电路100其与执行电路200之间通过第一通信接口141可拆卸连接,以实现自动模式的选配。还可以理解,执行电路200中可以包括实现手动模式的第二控制信号生成电路230,其还包括实施第一控制信号或者第二控制信号的具体的行驶工作电路250,其执行信号通过plc控制器210下发,其行驶的具体参数包括启动电机控制的启动参数,行驶的档位电机设置的档位参数,控制行驶方向的方向电机。这里可以理解,第一继电器、第二继电器分别为控制踩紧刹车电机的刹车继电器和控制放松刹车电机的刹车继电器,第三继电器可以对应为控制接触器的行车点火继电器。第四继电器对应为控制档位电机工作的档位继电器,这一系列的继电器均通过plc控制器210控制工作。还可以理解,这里第二通信接口142可以为有线方式,也可以为无线方式。如图3所示,其中第二接口电路142为有线方式时,其可以采用网络处理芯片lan8720,并通过接口芯片u7和u8进行必要的网络连接。芯片u7和u8的型号为sp3232ee。

可选的,行驶工作电路250还包括与plc控制器210连接、与方向电机对应设置的第一限位开关、第二限位开关和原点开关。具体的,在行驶过程中,可以通过第一限位开关,第二限位开关及原点开关来对方向电机状态进行配合控制。

可选的,第一通信接口141为rs232接口、rs485接口和can总线接口中的任意一种。其可以理解为,自动模式的第一控制信号生成电路100可以通过rs232接口、rs485接口和can总线接口中的任意一种与执行电路200连接。如图4所示,其中rs232接口电路包括芯片u9和u13。其型号可以为sp3485en。

可选的,第一控制信号生成电路100还包括:与主控芯片连接的、用于监测行驶环境信息的环境监测单元;或/和与主控芯片连接的、用于监测行驶位置信息的定位单元。具体的,可以通过连接环境监测单元或者定位单元来获取无人驾驶中的各种行驶参数,实现安全行驶。

可选的,在上面的基础上,环境监测单元包括雷达或/和摄像头;定位单元包括北斗模块或/和gps模块。

可选的,第一控制信号生成电路100还包括:与主控芯片连接、用于提示环境信息状态的第一指示灯。具体的,可以通过第一指示灯指示行驶中的环境状态,例如指示行驶中遇到的障碍物等环境的突发情况,采用指示灯提醒或者蜂鸣器提醒。

可选的,第一控制信号生成电路100还包括:与主控芯片连接、用于与移动终端通信连接的第三通信接口;具体的,还可以通过第三通信接口与移动终端连接,可以通过移动终端进行操作指令的输入,可以理解,第三通信接口也可以为有线的也可以为无线的。

可选的,第一控制信号生成电路100还包括:与主控芯片连接、用于指示控制电路行驶状态的第二指示灯。具体的,还可以通过第二指示灯指示整个控制电路的运行状态,其也可以理解为指示执行电路200进行的工作状态,例如各个电路或者行驶功能正常时,其用来指示各个行驶状态,在出现行驶状态异常时产生告警提示,例如正常运行时的状态指示,行驶过程中,不同的异常情况可以使用不同的状态信息进行指示,有助于迅速判断故障,并快速找出问题原因,及时排除故障。

可选的,如图2所示,第二控制信号生成电路230包括:用于接收外部遥控信号的接收机;分别连接接收机和plc控制器210的方向控制单元、第五继电器、第六继电器和第七继电器;连接接收机与一急停开关的第八继电器;连接接收机与一行车油门拉线的行车油门舵机。具体的,方向控制单元包括方向舵机传感器和编码器,通过方向舵机传感器和编码器来控制行程方向,方向舵机采用kstds215mg,行车油门舵机采用大扭矩舵机,第五继电器对应为刹车信号继电器,第六继电器为行车点火继电器,第七继电器对应为档位信号继电器,第八继电器对应为汽车熄火继电器,上述继电器均采用pwm继电器,在上述继电器被触发后,其分别传递对应的控制信号或者控制对应的电路进行工作。在行驶过程中,出现突发情况,自动控制或者手动控制参与时,来不及控制,直接启动紧急急停开关,直接停止,避免造成巨大损失或影响。

本实用新型的一种农业无人驾驶装置,包括上面的任意的农业无人驾驶行驶控制电路。通过上述的无人驾驶行驶控制电路实现农业无人驾驶装置的无人驾驶功能。

可以理解的,以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围;因此,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

技术特征:

1.一种农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,包括用于生成第一控制信号的第一控制信号生成电路和执行电路;所述执行电路与所述第一控制信号生成电路通过第一通信接口可拆卸连接;

所述第一控制信号生成电路包括主控芯片,以及

与所述主控芯片连接、用于获取所述执行电路实际行驶参数的若干检测传感器、用于发送所述执行电路预设行驶参数的若干控制传感器和用于接收预设行驶任务的第二通信接口;

所述执行电路包括:plc控制器,以及

与所述plc控制器连接、用于发送第二控制信号至所述plc控制器的第二控制信号生成电路,

与所述plc控制器连接、用于切换所述plc控制器与所述第一控制信号生成电路或所述第二控制信号生成电路通信连接的切换开关,

与所述plc控制器连接、用于执行行驶操作的行驶工作电路;

所述行驶工作电路包括:与所述plc控制器连接的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和伺服驱动器以及

与所述第一继电器和所述第二继电器分别连接的刹车电机,

与所述第三继电器连接的接触器,与所述接触器连接的启动电机,

与所述第四继电器连接的档位电机,

与所述伺服驱动器连接的方向电机。

2.根据权利要求1所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述行驶工作电路还包括与所述plc控制器连接、与所述方向电机对应设置的第一限位开关、第二限位开关和原点开关。

3.根据权利要求1所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述第一通信接口为rs232接口、rs485接口和can总线接口中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述第一控制信号生成电路还包括:

与所述主控芯片连接的、用于监测行驶环境信息的环境监测单元;或/和

与所述主控芯片连接的、用于监测行驶位置信息的定位单元。

5.根据权利要求4所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述环境监测单元包括雷达或/和摄像头;所述定位单元包括北斗模块或/和gps模块。

6.根据权利要求5所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述第一控制信号生成电路还包括:与所述主控芯片连接、用于提示所述环境信息状态的第一指示灯。

7.根据权利要求1所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述第一控制信号生成电路还包括:与所述主控芯片连接、用于与移动终端通信连接的第三通信接口;和/或

所述第一控制信号生成电路还包括:与所述主控芯片连接、用于指示所述控制电路行驶状态的第二指示灯。

8.根据权利要求7所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述第二通信接口和所述第三通信接口为有线或无线接口。

9.根据权利要求1所述的农业无人驾驶行驶控制电路,其特征在于,所述第二控制信号生成电路包括:

用于接收外部遥控信号的接收机;

分别连接所述接收机和所述plc控制器的方向控制单元、第五继电器、第六继电器和第七继电器;

连接所述接收机与一急停开关的第八继电器;

连接所述接收机与一行车油门拉线的行车油门舵机。

10.一种农业无人驾驶装置,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的农业无人驾驶行驶控制电路。

技术总结

本实用新型涉及一种农业无人驾驶行驶控制电路及农业无人驾驶装置,包括通过第一通信接口可拆卸连接的第一控制信号生成电路和执行电路;第一控制信号生成电路包括主控芯片,与主控芯片连接的若干检测传感器、若干控制传感器和第二通信接口;执行电路包括PLC控制器,与PLC控制器连接的第二控制信号生成电路、切换开关和行驶工作电路;行驶工作电路包括与PLC控制器连接的第一、第二、第三、第四继电器和伺服驱动器以及与第一继电器和第二继电器分别连接的刹车电机,与第三继电器连接的接触器,与接触器连接的启动电机,与第四继电器连接的档位电机,与伺服驱动器连接的方向电机。实施本实用新型能够实现农业无人驾驶,提高工作效率。

技术研发人员:王帅

受保护的技术使用者:深圳市中科智创信息技术有限公司

技术研发日:.06.10

技术公布日:.01.07

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