本发明属于割草设备技术领域，涉及一种割草机，尤其涉及一种推车式割草机；同时，本发明还涉及一种推车式割草机的控制电路。
背景技术
割草机又称除草机、剪草机、草坪修剪机等。割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具，它是由刀盘、发动机、行走轮、行走机构、刀片、扶手、控制部分组成。刀盘装在行走轮上，刀盘上装有发动机，发动机的输出轴上装有刀片，刀片利用发动机的高速旋转在速度方面提高很多，节省了除草工人的作业时间，减少了大量的人力资源。
通常的割草机通过汽油驱动发动机工作，发出的噪声很大，影响人们的工作及生活；同时，割草机排出的尾气也会对环境有污染；而利用的汽油为非可再生资源，需要寻找替换的能源。
近几年，出现了电动割草机，利用电力作为割草机的动力源；现有电动割草机需要连接交流电源，或者通过设置锂电池来为割草机供电。然而，连接交流电源会影响割草机的机动性，只能小范围割草，如家庭的草坪。而设置锂电池的方式同样存在问题，由于锂电池的容量有限，割草机只能完成短时间的割草任务，无法长时间不间断工作。此外，锂电池的寿命有限，需要处理的锂电池会对环境造成严重的二次污染(制备锂电池也存在一定污染)。
再者，锂电池所充的电能很大部分是通过煤、石油等非可再生资源而得到的，同时发电的过程也会对环境造成污染；电能在传输中会受损，充电过程也会使得电能受损。
此外，现有的割草机的控制方式无法满足科技发展的步伐，也不能满足人们日益增长的需要。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的割草机结构，以便克服现有割草机结构存在的上述缺陷。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种推车式割草机的控制电路，可控制新型割草机稳定工作；可以保证机器持续工作，同时不依赖非可再生资源。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种推车式割草机的控制电路，包括主控电路、系统电源管理电路、刀具控制电路，主控电路分别连接系统电源管理电路、刀具控制电路；
所述系统电源管理电路包括第一接插件p1，第一电容c1，第二电容c2，第三电容c3，第四电容c4，第五电容c5，第一电阻r1，第一电感l1，第一稳压二级管d1，第一芯片u1，第二芯片u2，发光二极管led1；
第一芯片u1的第一脚连接第一电容c1的正极、第一接插件p1的第二脚，第一接插件p1的第一脚接地；第一电容c1的负极连接第一芯片u1的第三脚、第一芯片u1的第五脚并接地，第一芯片u1的第二脚连接第一稳压二极管d1的第二端、第一电感l1的第一端，第一电感l1的第二端连接第一芯片u1的第四脚、第二电容c2的正极、第一电阻r1的第一端并接电源；第一电阻r1的第二端连接发光二极管led1的第一端，发光二极管led1的第二端连接第一稳压二极管d1的第一端、第二电容c2的负极并接地；
第二芯片u2的第三脚连接第三电容c3的第一端并接+5v电源，第二芯片u2的第二脚连接第四电容c4的正极、第五电容c5的第一端并接+3.3v电源，第二芯片u2的第一脚连接第三电容c3的第二端、第四电容c4的负极、第五电容c5的第二端并接地；
所述主控电路包括主控芯片u3，电平转换芯片u4，第六电容c6，第七电容c7，第八电容c8，第九电容c9，第十电容c10，第十一电容c11，第十二电容c12，第十三电容c13，第十四电容c14，第十五电容c15，第十六电容c16，第一晶振y1，第二晶振y2，开关key，第二电阻r2，第三电阻r3，第四电阻r4；
主控芯片u3的8号引脚连接第六电容c6的第一端、第一晶振y1的第一端，主控芯片u3的9号引脚连接第七电容c7的第一端、第一晶振y1的第二端，第六电容c6的第二端和第七电容c7的第二端接地；主控芯片u3的48号引脚连接第二电阻r2的第一端，第二电阻r2的第二端接地；主控芯片u3的25号引脚连接第八电容c8的第一端、开关key的第一端、第三电阻r3的第二端，第三电阻r3的第一端连接电源，第八电容c8的第二端和开关key的第二端接地；主控芯片的23号引脚连接第四电阻r4的第一端、第二晶振y2的第一端、第九电容c9的第一端，主控芯片的24号引脚连接第四电阻r4的第二端、第二晶振y2的第二端、第十电容c10的第一端，第九电容c9的第二端连接第十电容c10的第二端并接地；
电平转换芯片u4的1号引脚连接第十一电容c11的第一端，电平转换芯片u4的3号引脚连接第十一电容c11的第二端；电平转换芯片u4的4号引脚连接第十二电容c12的第一端，电平转换芯片u4的5号引脚连接第十二电容c12的第二端；电平转换芯片u4的11号引脚连接主控芯片u3的101号引脚，电平转换芯片u4的13号引脚连接超声波模块u6的9号引脚，电平转换芯片u4的14号引脚连接超声波模块u6的8号引脚，电平转换芯片u4的12号引脚连接主控芯片u3的102号引脚；电平转换芯片u4的16号引脚连接第十三电容c13的第一端、第十四电容c14的第二端；电平转换芯片u4的2号引脚连接第十四电容c14的第一端，电平转换芯片u4的6号引脚连接第十五电容c15的第一端，第十三电容c13的第二端连接第十五电容c15的第二端并接地；
所述刀具控制电路包括第九芯片u9，第十芯片u10，第六电阻r6，第七电阻r7，第八电阻r8，第九电阻r9，第十电阻r10，第十一电阻r11，第十二电阻r12，第十三电阻r13，第十四电阻r14，第十五电阻r15，第二三极管q2，第一继电器k1，第二十电容c20，第二十一电容c21，第二十二电容c22，第二十三电容c23；
第九芯片u9的2号引脚连接第六电阻r6的第二端，第九芯片u9的3号引脚连接第七电阻r7的第二端，第六电阻r6的第一端连接主控芯片u3的42号引脚，第七电阻r7的第一端连接主控芯片u3的35号引脚；第十芯片u10的2号引脚连接第十电阻r10的第二端，第十芯片u10的3号引脚连接第十一电阻r11的第二端，第十电阻r10的第一端连接主控芯片u3的43号引脚，第十一电阻r11的第一端连接主控芯片u3的36号引脚；第九芯片u9的6号引脚连接第八电阻r8的第一端，第九芯片u9的5号引脚连接第九电阻r9的第一端、第二十一电容c21的第一端，第八电阻r8的第二端、第二十一电容c21的第二端、第九电阻r9的第二端接地；第十芯片u10的6号引脚连接第十二电阻r12的第一端，第十芯片u10的5号引脚连接第十三电阻r13的第一端、第二十三电容c23的第一端，第十二电阻r12的第二端、第二十三电容c23的第二端、第十三电阻r13的第二端接地；第九芯片u9的7号引脚连接电源，第九芯片u9的1号引脚接地，第九芯片u9的8号引脚连接4号引脚、第二十电容c20的第一端、电机的第一端，第二十电容c20的第二端接地；
第十芯片u10的7号引脚连接电源，第十芯片u10的1号引脚接地，第十芯片u10的8号引脚连接4号引脚、第二十二电容c22的第一端、电机的第二端，第二十二电容c22的第二端接地；第二三极管q2的基极连接主控芯片u3的77号引脚、第十四电阻r14的第一端，第二三极管q2的发射极连接第十四电阻r14的第二端并接地，第二三极管q2的集电极连接第十五电阻r15的第二端，第十五电阻r15的第一端连接第一继电器k1的2号引脚，第一继电器k1的1号引脚连接电源，继电器的3号引脚连接24v直流电源，第一继电器k1的4号引脚输出控制刀具旋转的信号。
作为本发明的一种优选方案，所述推车式割草机包括第一电动机、刀盘、刀片、水氢机、原料储存容器、行走轮、第二电动机、第一壳体、第二壳体、扶手；
所述第一电动机、刀盘、第二电动机设置于第一壳体内；所述第一壳体下部设有切割腔，切割腔内设置刀盘，刀盘设置刀片；所述第一电动机连接刀盘，第一电动机驱动刀盘转动，从而驱动刀片做旋转动作；行走轮设有驱动轴，第二电动机连接行走轮的驱动轴，驱动行走轮行走；所述扶手与第一壳体连接，行走轮的驱动轴通过轴承连接第一壳体；
所述扶手倾斜设置，扶手下方设置第二壳体，水氢机设置于第二壳体内；所述水氢机连接第一电动机、第二电动机，分别为第一电动机、第二电动机提供电能；水氢机连接原料储存容器，利用原料储存容器中的甲醇水原料制氢发电；
所述主控电路分别连接第一电动机、第二电动机，控制第一电动机、第二电动机的动作。
本发明的有益效果在于：本发明提出的推车式割草机的控制电路，可大幅提升连续工作时间，并能有效提高移动的便捷性。同时，本发明可以有效降低设备噪音，并可以保证机器持续工作，同时不依赖非可再生资源。
再者，本发明推车式割草机能利用水氢机的原料为发热部件散热，有效提升割草机的工作稳定性；水氢机生成的水可以用于清洗刀片的水源。本发明中水氢机输出的电能为直流电，因此割草机中的电机均可使用直流电机，其相比交流电机不需要大功率启动，无功率损耗。
此外，利用甲醇制氢发电所需要的费用更低(目前低于工业用电)，可降低用户成本。本发明在节能和环保上具有重大突破；本发明的原料为甲醇和水的混合液，原料成本低廉，排放的水及少量二氧化碳对环境无污染。
附图说明
图1为本发明推车式割草机的结构示意图。
图2为第一壳体内设置毛细管路的结构示意图。
图3为割草机电源模块的电路图。
图4为割草机主控电路的部分组成示意图。
图5为割草机控制的部分电路图。
图6为主控电路控制电机工作的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示了一种推车式割草机的控制电路，所述推车式割草机包括第一电动机11、刀盘13、刀片14、水氢机30、原料储存容器40、行走轮15、第二电动机12、第一壳体10、第二壳体20、扶手16、系统电源管理电路、主控电路；还可以设置储电电池。
所述第一电动机11、刀盘13、第二电动机12设置于第一壳体10内；所述第一壳体10下部设有切割腔，切割腔内设置刀盘13，刀盘13设置刀片14；所述第一电动机11连接刀盘13，第一电动机11驱动刀盘13转动，从而驱动刀片14做旋转动作；行走轮15设有驱动轴，第二电动机12连接行走轮的驱动轴，驱动行走轮15行走；所述扶手16与第一壳体10连接，行走轮15的驱动轴通过轴承连接第一壳体10。
所述扶手16倾斜设置，扶手16下方设置第二壳体20，水氢机30、原料储存容器40设置于第二壳体20内；所述水氢机30连接第一电动机11、第二电动机12，分别为第一电动机11、第二电动机12提供电能；水氢机30连接原料储存容器40，利用原料储存容器40中的甲醇水原料制氢发电。
可参阅图2，所述水氢机30包括甲醇水重整制氢装置31、氢燃料电池32，甲醇水重整制氢装置31连接氢燃料电池32；甲醇水重整制氢装置31利用甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池32，氢燃料电池32包括气泵33，气泵33将含氧气体泵入氢燃料电池32；氢燃料电池32利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电，同时生成水。
水氢机的基本组成是本领域技术人员可以根据本申请人的相关专利能基本实现的(如四件授权的发明专利：中国专利cn201210339912.2，一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法；中国专利cn201310578035.9，即时制氢发电系统及方法；中国专利cn201310520538.0,一种即时制氢发电系统及方法；中国专利cn201410621689.x，甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法)，这里不做赘述。
所述切割腔设有至少一喷头17，喷头17通过管路连接储水容器18，储水容器18通过管路连接氢燃料电池，收集氢燃料电池生成的水进入储水容器18，作为喷头17喷出的部分或全部水源；所述储水容器18与各喷头17之间分别设有微型泵及喷水电磁阀，通过控制微型泵及喷水电磁阀控制喷头喷水。
所述水氢机包括制氢控制电路、氢发电控制电路，制氢控制电路连接甲醇水重整制氢装置，氢发电控制电路分别连接氢燃料电池、气泵。所述主控电路分别连接制氢控制电路、氢发电控制电路；主控电路还连接第一电动机、第二电动机、微型泵、喷水电磁阀，控制第一电动机、第二电动机、微型泵、喷水电磁阀的动作。
此外，如图2所示，为了有效降低割草机的温度，所述第一壳体10的内壁设有毛细管路101，所述原料储存容器40设有第一输送管路102、第二输送管路104，甲醇水重整制氢装置31设有第一接收管路103、第二接收管路105。所述第一输送管路102直接连接甲醇水重整制氢装置31的第一接收管路103，第二输送管路104连接第一壳体10内壁的毛细管路101，经过第一壳体10内壁的毛细管路101后连接甲醇水重整制氢装置31的第二接收管路105。所述第一壳体10设有温度传感器，第一输送管路102设有第一电磁阀106，第二输送管路104设有第二电磁阀107，第一接收管路103设有第三电磁阀108，第二接收管路105设有第四电磁阀109。所述温度传感器、第一电磁阀106、第二电磁阀107、第三电磁阀108、第四电磁阀109分别连接主控电路。
此外，主控电路还可以连接电子罗盘、红外线传感器、超声波传感器(作用避障传感器)，以便使割草机能自动割草(如图4所示)，或者便于用户遥控控制(可通过遥控器在旁边控制，或者通过手机等移动终端远程控制)。
图3为系统电源管理电路，进行稳压供电，为系统提供两种电压。割草机内部由24v电池供电(可以是蓄电池供电，也可以是直接由氢燃料电池供电)，该电路能将直流24v电压转为5v电压，并能输出3.3v电压(也可以是其他电压)。
系统电源管理电路包括第一接插件p1，第一电容c1，第二电容c2，第三电容c3，第四电容c4，第五电容c5，第一电阻r1，第一电感l1，第一稳压二级管d1，第一芯片u1，第二芯片u2，发光二极管led1。
第一芯片u1的第一脚连接第一电容c1的正极、第一接插件p1的第二脚，第一接插件p1的第一脚接地；第一电容c1的负极连接第一芯片u1的第三脚、第一芯片u1的第五脚并接地，第一芯片u1的第二脚连接第一稳压二极管d1的第二端、第一电感l1的第一端，第一电感l1的第二端连接第一芯片u1的第四脚、第二电容c2的正极、第一电阻r1的第一端并接电源；第一电阻r1的第二端连接发光二极管led1的第一端，发光二极管led1的第二端连接第一稳压二极管d1的第一端、第二电容c2的负极并接地。
第二芯片u2的第三脚连接第三电容c3的第一端并接+5v电源，第二芯片u2的第二脚连接第四电容c4的正极、第五电容c5的第一端并接+3.3v电源，第二芯片u2的第一脚连接第三电容c3的第二端、第四电容c4的负极、第五电容c5的第二端并接地。
主控电路如图5所示，使用stm32f103ze6作为主控芯片。选择超声波模块urm37v3.2作为避障传感器，使用gp2d02作为红外测距传感器。
在stm32f103zet6和urm37v3.2的接口中设计电平转换电路，选用max232芯片实现ttl—eia双向电平转换，实现控制芯片与超声波模块之间的rs-232通信。
电子罗盘能使智能割草机沿着预定轨迹前进。采用数字罗盘模块cmps04与主控芯片进行连接，通过iic方式进行通信，将方位角度信息传给主控芯片。
为了防止割草机因倾斜过大而侧翻，需要知道割草机的倾斜角。sca100t倾角传感器能获得x、y轴方向的倾斜角度信息，通过spi方式发送给主控芯片。
所述主控电路包括主控芯片u3，电平转换芯片u4，第六电容c6，第七电容c7，第八电容c8，第九电容c9，第十电容c10，第十一电容c11，第十二电容c12，第十三电容c13，第十四电容c14，第十五电容c15，第十六电容c16，第一晶振y1，第二晶振y2，开关key，第二电阻r2，第三电阻r3，第四电阻r4；
主控芯片u3的8号引脚连接第六电容c6的第一端、第一晶振y1的第一端，主控芯片u3的9号引脚连接第七电容c7的第一端、第一晶振y1的第二端，第六电容c6的第二端和第七电容c7的第二端接地；主控芯片u3的48号引脚连接第二电阻r2的第一端，第二电阻r2的第二端接地；主控芯片u3的25号引脚连接第八电容c8的第一端、开关key的第一端、第三电阻r3的第二端，第三电阻r3的第一端连接电源，第八电容c8的第二端和开关key的第二端接地；主控芯片的23号引脚连接第四电阻r4的第一端、第二晶振y2的第一端、第九电容c9的第一端，主控芯片的24号引脚连接第四电阻r4的第二端、第二晶振y2的第二端、第十电容c10的第一端，第九电容c9的第二端连接第十电容c10的第二端并接地。
电平转换芯片u4的1号引脚连接第十一电容c11的第一端，电平转换芯片u4的3号引脚连接第十一电容c11的第二端；电平转换芯片u4的4号引脚连接第十二电容c12的第一端，电平转换芯片u4的5号引脚连接第十二电容c12的第二端；电平转换芯片u4的11号引脚连接主控芯片u3的101号引脚，电平转换芯片u4的13号引脚连接超声波模块u6的9号引脚，电平转换芯片u4的14号引脚连接超声波模块u6的8号引脚，电平转换芯片u4的12号引脚连接主控芯片u3的102号引脚；电平转换芯片u4的16号引脚连接第十三电容c13的第一端、第十四电容c14的第二端；电平转换芯片u4的2号引脚连接第十四电容c14的第一端，电平转换芯片u4的6号引脚连接第十五电容c15的第一端，第十三电容c13的第二端连接第十五电容c15的第二端并接地；
请参阅图6，stm32f103ze6作为主控芯片，使用timer3实现两路pwm波形的输出，通过bts7960b芯片，驱动电机的运动，实现电机正反转和控制电机转速。stm32f103ze6输出刀具控制信号，通过放大电路和继电器k1，来输出控制刀具旋转的信号。
所述刀具控制电路包括第九芯片u9，第十芯片u10，第六电阻r6，第七电阻r7，第八电阻r8，第九电阻r9，第十电阻r10，第十一电阻r11，第十二电阻r12，第十三电阻r13，第十四电阻r14，第十五电阻r15，第二三极管q2，第一继电器k1，第二十电容c20，第二十一电容c21，第二十二电容c22，第二十三电容c23；
第九芯片u9的2号引脚连接第六电阻r6的第二端，第九芯片u9的3号引脚连接第七电阻r7的第二端，第六电阻r6的第一端连接主控芯片u3的42号引脚，第七电阻r7的第一端连接主控芯片u3的35号引脚；第十芯片u10的2号引脚连接第十电阻r10的第二端，第十芯片u10的3号引脚连接第十一电阻r11的第二端，第十电阻r10的第一端连接主控芯片u3的43号引脚，第十一电阻r11的第一端连接主控芯片u3的36号引脚；第九芯片u9的6号引脚连接第八电阻r8的第一端，第九芯片u9的5号引脚连接第九电阻r9的第一端、第二十一电容c21的第一端，第八电阻r8的第二端、第二十一电容c21的第二端、第九电阻r9的第二端接地；第十芯片u10的6号引脚连接第十二电阻r12的第一端，第十芯片u10的5号引脚连接第十三电阻r13的第一端、第二十三电容c23的第一端，第十二电阻r12的第二端、第二十三电容c23的第二端、第十三电阻r13的第二端接地；第九芯片u9的7号引脚连接电源，第九芯片u9的1号引脚接地，第九芯片u9的8号引脚连接4号引脚、第二十电容c20的第一端、电机的第一端，第二十电容c20的第二端接地；
第十芯片u10的7号引脚连接电源，第十芯片u10的1号引脚接地，第十芯片u10的8号引脚连接4号引脚、第二十二电容c22的第一端、电机的第二端，第二十二电容c22的第二端接地；第二三极管q2的基极连接主控芯片u3的77号引脚、第十四电阻r14的第一端，第二三极管q2的发射极连接第十四电阻r14的第二端并接地，第二三极管q2的集电极连接第十五电阻r15的第二端，第十五电阻r15的第一端连接第一继电器k1的2号引脚，第一继电器k1的1号引脚连接电源，继电器的3号引脚连接24v直流电源，第一继电器k1的4号引脚输出控制刀具旋转的信号。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述第一壳体的周边设有硬度传感器，硬度传感器连接主控电路。当硬度传感器感应到硬度大于设定值的物体时，主控电路可以控制行走轮停止行走。
综上所述，本发明提出的推车式割草机，可大幅提升连续工作时间，并能有效提高移动的便捷性。同时，本发明可以有效降低设备噪音，并可以保证机器持续工作，同时不依赖非可再生资源。再者，本发明推车式割草机能利用水氢机的原料为发热部件散热，有效提升割草机的工作稳定性；水氢机生成的水可以用于清洗刀片的水源。本发明中水氢机输出的电能为直流电，因此割草机中的电机均可使用直流电机，其相比交流电机不需要大功率启动，无功率损耗。此外，利用甲醇制氢发电所需要的费用更低(目前低于工业用电)，可降低用户成本。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。