[发明专利]一种粮仓料位检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子检测技术领域，具体涉及一种粮仓料位检测装置。

背景技术

在粮情测控领域，粮食管理单位为了及时、准确掌握粮仓内所存储粮食的数量，经常需要对仓内粮食的高度信息(即料位)进行测量。所以对粮仓料位的是粮情监控领域的关键技术之一。现有的料位测量装置主要有接触式、非接触式两种类型。在接触式测量装置中：有的采用在粮仓的最顶端和最低端各安装一个阻旋式料位开关的方法来判断粮仓是否处于装满或清空状态，却不能测量在这两种极限状态之间的准确粮食高度信息。有的采用接触式开关对料位检测，虽然触摸式开关动作灵敏，但是受到粮食的挤压故障率高，维护成本高。在非接触式测量装置中：超声波料位计，有效探测距离只有5～10米。红外线料位计，很容易受外界其他光源干扰。雷达测料计虽然具有较高的测量精度而且抗干扰能力强，但是其价格太高，不利于大规模推广。有的采用非接触式开关对料位检测，非接触式开关不与粮食直接发生接触，粮食不会对其产生粘附、挤压、磨损等损害，但是容易受到周围温度、周围物体的影响。综上所述，粮情测控领域中低成本、高可靠性的料位检测装置亟待研制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种粮仓料位检测装置，用于解决以上背景技术中涉及到的问题。

具体技术方案如下：

一种粮仓料位检测装置，包括主控模块、光敏电阻电路模块、通信模块、显示模块、报警模块和电源模块，所述主控模块以ATmega128单片机为核心，所述光敏电阻电路模块包括8个模拟多路复用开关芯片74HC4067和光敏电阻电路，且光敏电阻电路包括参考电阻和光敏电阻，所述通信模块包括SPI、485和TTL串行口接口电路，所述显示模块使用串口液晶屏，所述报警模块包括声光报警单元和GSM报警单元，所述电源模块包括变压器、整流电路和稳压电路；

优选的，ATmega128单片机使能掉电检测器BOD，在供电电压低于4.0V时，单片机能够自动重启，在ADC转换器的电源AVCC处增加滤波电路，使用ADC时ATmega128单片机的工作模式变更为ADC噪声抑制模式；

优选的，所述主控模块通过使能掉电检测器BOD、ADC电源滤波、数字地和模拟地隔离和ADC噪声抑制模式的使用，实现了ADC的高可靠性转换，其中电路中数字地和模拟地进行隔离，并用0欧姆电阻短接；

优选的，所述光敏电阻电路模块包括8个模拟多路复用开关芯片74HC4067，系统支持光敏电阻的个数最多为128个，74HC4067的使用扩展了系统中光敏电阻的容量，采用引脚的按需使能方法，在保证ADC检测速度的同时，进一步降低了数字信号对模拟信号的干扰；

优选的，通过模数转换器通道序号、74HC4067编号和74HC4067选通引脚序号来确定所述光敏电阻的高度位置；

优选的，将光敏电阻作为非接触开关使用，选定无光阻值的70％作为开关状态判断阈值，以无光阻值的70％～100％范围内的电压分辨率高为标准，选择出合适的参考电阻；

优选的，该装置支持双机联合检测，检测主机获取检测分机的料位数据，并将所有料位数据按照位置信息进行融合从而得出精确的料位信息。

有益效果：

本发明包括主控模块、光敏电阻电路模块、通信模块、显示模块、报警模块和电源模块。通过将光敏电阻作为非接触开关使用、高可靠的数据检测措施、装置的可拓展性为用户提供了精确稳定的粮仓料位检测装置，该装置减少了粮仓事故发生概率，有效保障了储粮安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：粮仓料位检测装置整体结构框图；

图2：粮仓料位检测装置粮仓中安装示意图；

图3：粮仓料位检测装置主控模块电路原理图；

图4：粮仓料位检测装置主控模块与74HC4067连线示意图；

图5：粮仓料位检测装置单机模式电路示意图；

图6：粮仓料位检测装置光敏电阻在0～1.5MΩ阻值范围内ADC测量电压在不同参考电阻下的仿真图；

图7：粮仓料位检测装置光敏电阻在无光阻值的70％～100％阻值范围内ADC测量电压在不同参考电阻下的仿真图；

图8：粮仓料位检测装置双机模式电路示意图；