張行儀 李壯
摘要:筏桿自動釣魚器的設(shè)計主要由stc15f104w控制芯片和桿梢前端固裝的震動模塊,儲力觸發(fā)裝置構(gòu)成??刂破鞑捎胹tc15f104w芯片,控制器接入端通過杜邦線公頭與所述杜邦線母頭對接,其輸出端與小馬達的輸入端相連且控制器的輸出端外接一蜂鳴器,以實現(xiàn)報警作用。
關(guān)鍵詞:控制芯片;杜邦線;蜂鳴器:震動開關(guān)
0緒論
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對娛樂質(zhì)量的要求逐漸提高,越來越多的人選擇通過垂釣來放松自己?,F(xiàn)在市場上大多數(shù)自動釣魚器是針對魚線的拉力來檢測是否有魚咬鉤,但是并沒有針對于筏竿的自動釣魚器。而現(xiàn)在的一些磯竿或者海竿上使用的自動釣魚器或者警報器,并不適用于筏竿。設(shè)計一種筏桿釣魚器,提高中魚率,用機器代替人眼的觀察,降低疲勞感,以達到更舒適的使用體驗感。該設(shè)計具有廣泛應(yīng)用前景的新高技術(shù),值得我們認真學(xué)習(xí)研究。
1總體方案設(shè)計
1.1? 系統(tǒng)硬件組成
筏桿釣魚器,包括通過接插件相連的桿梢和桿身,所述桿梢前端固裝有一震動開關(guān),后段固裝有一兩杜邦線端母子,所述震動開關(guān)的兩端子分別通過漆包銅線與對應(yīng)的杜邦線端母子相連,所述桿身包括依次連接的桿身前段、手柄和儲力觸發(fā)裝置,桿身前段上安裝有一對通過漆包銅線相連的杜邦線公母頭,杜邦線公頭安裝在前端,杜邦線母頭安裝在后端,手柄下端安裝有一線輪,所述儲力觸發(fā)裝置包括塑料管、彈簧、扣件、粗皮筋、拉環(huán)、小馬達和小鐵環(huán),所述彈簧水平安裝在塑料管內(nèi),一端與塑料管內(nèi)側(cè)底面的中心點固接,另一端與所述扣件的一端固接,所述扣件的另一端通過粗皮筋與所述拉環(huán)固接,所述小馬達安裝在塑料管外側(cè)的上頂端,所述小鐵環(huán)通過L形連接桿與小馬達的轉(zhuǎn)軸端固接,所述小鐵環(huán)與所述扣件的扣頭部分套接,所述拉環(huán)套住線輪較遠一側(cè)的操作手柄;所述手柄前端上側(cè)安裝有一控制器,該控制器接入端通過杜邦線公頭與所述杜邦線母頭對接,其輸出端與小馬達的輸入端相連。
進一步地,所述震動開關(guān)與桿梢前端通過細扎線捆綁固定,且震動開關(guān)不可安裝在導(dǎo)環(huán)一側(cè)。
進一步地,所述漆包銅線每隔十公分用窄透明膠布固定,且漆包銅線與桿梢平行設(shè)置,不能有多余的線避免釣魚時纏繞。
進一步地,所述杜邦線母端子采用熱熔膠固定在桿梢后段。
進一步地,所述控制器采用stc15f104w芯片,且所述控制器的輸出端外接一蜂鳴器。
1.2? stc15f104w芯片的簡介及基本操作使用
特性:口增強型8051CPU,1T,單時鐘/ 機器周期,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。
工作電壓:STC15F104W系列工作電壓:5.5V-4.5V(5V單片機);STC15L104W系列工作電壓:3.6V-2.4V(3V單片機);
1K/2K/3K/4K/5K/7K字字節(jié)片內(nèi)Flash程序存儲器,擦寫次數(shù)10萬次以上;
“片內(nèi)128字節(jié)的SRAM XRAM(xdata);
片內(nèi)EEPROM功能,擦寫次數(shù)10萬次以上;
ISP/IAP,在系統(tǒng)可編程/ 在應(yīng)用可編程,無需編程器/ 仿真器;
內(nèi)部高可靠復(fù)位,ISP編程時8 級復(fù)位門檻電壓可選,可徹底省掉外部復(fù)位電路;
工作頻率范圍:5MH2~35MHz,相當于普通8051的 60MHz~420MHz口內(nèi)部高精度;
R/C時鐘(口共2 個定時器/計數(shù)器---TO(兼容普通8051的定時器)
/T2,井均可實現(xiàn)可編程時鐘輸出,另外管腳MCLKO可將內(nèi)部主時鐘對外分頻輸出??删幊虝r鐘輸出功能(對內(nèi)部系統(tǒng)時鐘或?qū)ν獠抗苣_的時鐘輸入進行時鐘分頻輸出);
由于STC15系列5V單片機/0口的對外輸出速度最快不超過135MHz,所以5V單片機的對外可編程時鐘輸出速度最快也不超過
13.5MHz.;而3.3V單片機U/0口的對外輸出速度最快不超過8MHz,故
3.3V單片機的對外可編程時鐘輸出速度最快也不超過8MHz;
整個芯片電流最大不要超過90mA如果I/0口不夠用,可外接74HC595(參考價0.15元)來擴展/0口,并可多芯片級聯(lián)擴展幾十個I/0口;
開發(fā)環(huán)境:在Keil C開發(fā)環(huán)境中,選擇Intel8052編譯即可。
1.3震動器感受及原理
在手柄附近還有一個震動開關(guān),當開關(guān)感受到震動時,整個系統(tǒng)停止響應(yīng)。作用:桿梢震動有兩種情況,一.有魚咬鉤導(dǎo)致桿梢晃動,二.是由于桿身以及手柄的晃動導(dǎo)致桿梢的晃動。如果竿稍搖動,桿梢會同時接收到來自桿梢和桿身的信號。而我們只需要的是來自桿梢的信號,這時在手柄附近震動開關(guān)就起作用了。它的作用就是屏蔽無用的信號,以免誤報警,提升產(chǎn)品的實用性。
2筏桿自動釣魚器的具體功能實現(xiàn)
2.1筏桿自動釣魚器的兩種使用模式
非垂釣時:打開電源開關(guān),手握桿柄,把拇指按一下輕觸開關(guān)按下之后不會發(fā)出警報或者觸發(fā)儲力裝置。設(shè)置原因:人把筏竿拿到手中后,因為無法一直保持靜止,桿梢一定會產(chǎn)生震動,傳感器一定會傳來信號,但是此時的信號是無用信號,所以需要屏蔽。正式垂釣時把筏竿放到支架上,再按一下輕觸開關(guān),此時接受到的信號為有效信號,可以產(chǎn)生響應(yīng),。
垂釣時,可以選擇兩種模式:
模式一只有報警功能,只需要把控制電機的開關(guān)關(guān)閉。具體功能,當魚咬鉤時,桿梢會發(fā)生一定程度彎曲振動。此時桿梢傳感器檢測到信號。stc15f104w芯片接收到信號之后會驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出規(guī)律的聲音。
模式二報警加拉線。把控制電機的開關(guān)打開。具體功能,當魚咬鉤時,桿梢會發(fā)生一定程度彎曲振動。此時桿梢傳感器檢測到信號。stc15f104w芯片接收到信號之后會驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出規(guī)律的聲音并且電機運轉(zhuǎn),觸發(fā)儲力裝置,會使線輪手柄處向收線方向轉(zhuǎn)動半圈,線收回30公分左右處理裝置是利用一根粗皮筋拉長而制成,觸發(fā)時會有很強的拉力帶動手柄旋轉(zhuǎn),從而拉動魚線,把魚釣到。
3結(jié)論與展望
①本文對筏桿自動釣魚器系統(tǒng)的設(shè)計的組成和工作原理進行了簡單的一個介紹,并對該模型提出了總體設(shè)計方案。
②對基于嵌入式的智能安全系統(tǒng)的設(shè)計進行了軟硬件的設(shè)計,對人體指紋數(shù)據(jù)采集和分析。
③系統(tǒng)設(shè)計完成后,進行了試驗,試驗還存在許多不足之處,對于電源的設(shè)計不太合理,如果不能在電池用完前及時更換或補充,那樣就會造成防護的失效。希望通過不斷的學(xué)習(xí),利用專業(yè)知識解決這個問題。
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基金項目:西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院大學(xué)生科研創(chuàng)新“雙E”項目資助項目編號:20191920
基金項目:西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院“雙E”大學(xué)生科研創(chuàng)新項目資助
第一作者簡介:張行儀(1998),女,重慶人,2017級通信工程