混合變量施肥控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的具體實(shí)現(xiàn)方式。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)融合了多門學(xué)科的前沿技術(shù)，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，使得在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。同時(shí)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，從宏觀的上看，掌握整個(gè)農(nóng)田的基本信息。從微觀上看，它改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的粗放操作方式，無論是在農(nóng)田中進(jìn)行播種，施肥和灌水，還是農(nóng)藥的使用方面都變?yōu)榫?xì)控制的，均能做到恰到好處的按需分配作業(yè)。設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的混合變量施肥控制系統(tǒng)，首先可以減少化肥的浪費(fèi)，從而使得農(nóng)業(yè)投入資源降低，提高了農(nóng)民

2、的收入;同時(shí)避免了過量的化肥對(duì)環(huán)境造成的破壞;再者可以節(jié)省生產(chǎn)化肥時(shí)所需的礦產(chǎn)資源，就保護(hù)了地球上這些稀缺的資源。本文研究的內(nèi)容就是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中重要的一部分，研制了基于ARMS3C2440的混合變量施肥控制系統(tǒng)。關(guān)于混合變量施肥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)過程，主要工作如下:
　　1.通過對(duì)比國內(nèi)外現(xiàn)有的變量施肥機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及其他們所采用不同的控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了可行的混合變量施肥控制系統(tǒng)的總體方案。
　　2.搭建機(jī)械平臺(tái)，主要包含氮肥

3、肥箱、磷肥肥箱和鉀肥肥箱的設(shè)計(jì)，加工。同時(shí)將肥箱與外槽輪排肥器等其他部件安裝在一起，最終在臺(tái)架上均勻固定。
　　3.電氣部分的硬件設(shè)計(jì)及軟件調(diào)試，這個(gè)是整個(gè)混合變量施肥控制系統(tǒng)的核心。電氣模塊由以下部分組成包括田間計(jì)算機(jī)模塊、通信模塊、電機(jī)控制模塊、測速模塊、人機(jī)交互模塊和供電模塊等。以上模塊單獨(dú)設(shè)計(jì)調(diào)試，最終組成一個(gè)有機(jī)協(xié)調(diào)地控制系統(tǒng)。此控制系統(tǒng)性能優(yōu)良，工作穩(wěn)定性和精度較高。
　　4.將機(jī)械平臺(tái)和電氣控制部分整合成一體，

4、完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架裝置，并選取晶體、固體和粉末狀的化肥，進(jìn)行了大量的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，最終通過matlab建立了混合變量施肥的槽輪控制數(shù)學(xué)模型。
　　5.同時(shí)指出了自己系統(tǒng)中還可以繼續(xù)深入研究的方向和建議。
　　整個(gè)系統(tǒng)的工作流程:首先構(gòu)建三個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的CN網(wǎng)絡(luò)，并預(yù)先向SD卡節(jié)點(diǎn)存入各個(gè)小區(qū)域田地所需的施肥量，然后田間計(jì)算機(jī)核心節(jié)點(diǎn)通過CAN總線從SD節(jié)點(diǎn)中讀取某個(gè)小區(qū)域田間所需的施肥量，然后微控制器利用建立的槽輪控制模型，.將所需