[发明专利]一种基于AT89S52的自主清淤装置控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于AT89S52的自主清淤装置控制系统，适用于机械领域。

背景技术

冶金企业排污沟中除了生产废水和生活污水外还淤积有大量的淤泥，极大地降低了其通水能力。为了保障排污沟具有良好的排水能力，需要在每年雨季到来之前对排污沟进行彻底的清理。

目前，冶金企业排污沟清淤一直沿袭人工作业方法，不但作业效率低、劳动强度大，而且恶劣、有害的作业环境对工人人身安全也造成极大威胁。所以，实现机械化清淤顺应了企业生产的要求。作者所提出的清淤装置可替代人工在排污沟中自动完成清理工作，因此控制系统主要解决的问题是清淤装置应具有对复杂的、在某种程度上是非确定性的作业环境的初级适应能力。

发明内容

本发明提出了一种基于AT89S52的自主清淤装置控制系统，以3片AT89S52单片机为控制器，采取“1个上位机+2个下位机”的控制模式，上位机和下位机之间通过无线串口模块实现信息交互。清淤装置还配有红外避障传感器、光电编码器、红外测距传感器、蓄电池电量检测传感器和荷重传感器等，以实时监测清淤装置的运行状态。

本发明所采用的技术方案是：所述自主清淤装置控制系统利用3片ATMEL公司的51系列单片机AT89S52作为控制器，采用“1个上位机+2个下位机”控制模式，上位机和下位机之间通过无线模块进行通讯。其中上位机由AT89S52单片机、128×64LCD屏、4×4矩阵键盘、报警器和FT1100-232无线串口模块组成，采用遥控和显示相结合的一体化模式，具有发送遥控指令和显示清淤装置运行状态的功能；第一个下位机由AT89S52单片机、红外避障传感器、蓄电池电量检测传感器、光电编码器、红外测距传感器和FT1100-232无线串口模块组成，用于控制清淤装置本体；第二个下位机由AT89S52单片机、红外传感器、光电开关、荷重传感器和FT1100-232无线串口模块组成，用于控制运泥车。

所述清淤装置控制程序包括上位机主程序、串口初始化子程序、LCD初始化子程序、矩阵键盘子程序、多机通讯主机子程序、多机通讯从机子程序、串口发送数据子程序、串口查询接收数据子程序、LCD显示子程序、清淤本体控制程序、运泥车控制程序、A/D转换子程序等。

本发明的有益效果是：该控制系统使清淤装置在诸如排污沟之类的复杂、恶劣的环境中具有一定的自主作业能力，从而保证清淤装置能够替代人工实现冶金企业排污沟自动清理工作。

附图说明

图1是本发明的上位机控制流程图。

图2是本发明的清淤装置本体控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2，由于清淤装置是在地下排污沟中作业，地面上的操作人员无法直观地监控其运行，因此控制系统必须能够实时地监测清淤装置的工作状态，并对电动机过载、遇到障碍、行进轨迹异常、蓄电池电量不足、运泥车已满等状况进行显示报警；当清淤装置遇到障碍(如横贯沟渠的管道)时应对出现障碍的大致位置予以显示，以便为后续的人工处理提供参考；当蓄电池电量不足时应发出警报，以提醒操作人员迅速采取措施，从而使清淤装置及时退出排污沟。

为了提高作业效率，控制系统根据作业方式的不同适时调整清淤装置的行进速度:在进行正常的清理工作时，清淤装置以较低的速度行进，从而保证在前进的过程中能够将沟内淤积物清理干净;当某段沟渠清理完毕而需要清淤装置退出时，清淤装置应以较快的速度返回，以缩短非作业时间，提高清淤效率。

为了使清淤装置能够在远离操作人员控制的情况下实施自动清理作业，地面操作人员应向清淤装置发送“作业开始”、“急停”、“手动返回”、“运泥车启动”等命令，而清淤装置应将遇到障碍、遇障时装置所处的大致位置、各电机运行状态、轨迹是否正常、蓄电池电量是否充足等信息及时反馈给操作人员。由于清淤装置为无缆式，故采用无线通讯以实现与地面操作人员之间的信息交互。