混合變量施肥機電子控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、混合變量施肥機完成的功能是根據(jù)農(nóng)田需要施撒的肥料信息，實現(xiàn)三個肥箱的單獨排肥控制，最終達(dá)到各種肥料成分的精確混合配比的目的?；旌献兞渴┓蕶C主要有三部分組成，分別是電子控制系統(tǒng)部分、排肥計量部分和混合攪拌部分。
　　 在已知需要施撒的肥料信息的基礎(chǔ)上，混合變量施肥機的電子控制系統(tǒng)需要解決信息的獲取、存儲和通信等問題。為達(dá)到良好的施肥效果，驅(qū)動排肥器的電機轉(zhuǎn)速精確控制也需要重點考慮。此外，為了農(nóng)田作業(yè)人員獲取田間車輛的工作狀態(tài)，還需

2、輔助的人機界面。為解決上述問題，本課題開展了如下工作。
　　 1.設(shè)計混合變量施肥機的信息獲取、存儲和通信部分。利用差分GPS接收機獲取田地的地理位置信息，將田地網(wǎng)格化，確定每一塊變量施肥的小區(qū)域。同時，為了改善在農(nóng)田環(huán)境下車輛數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，提出了CAN總線的通信方案和SD卡結(jié)合文件系統(tǒng)的信息存儲方案。CAN網(wǎng)絡(luò)中包含五個節(jié)點，分別是GPS節(jié)點、SD卡節(jié)點和三個肥箱排肥轉(zhuǎn)速控制節(jié)點。同時利用SD卡的可攜帶性

3、、存儲速度快和容量適合等優(yōu)點，結(jié)合文件系統(tǒng)，開發(fā)人員可以方便地進行每塊小區(qū)域的需要施撒的肥料量的數(shù)據(jù)存儲和讀取。
　　 2.精確控制排肥軸電機轉(zhuǎn)速。GPS節(jié)點返回的地理位置信息與存儲在SD卡中的農(nóng)田位置信息做比對，從SD卡中篩選出當(dāng)前小區(qū)域的田地需要施撒的肥料量，將數(shù)據(jù)通過CAN總線傳遞到三個電機轉(zhuǎn)速控制節(jié)點。三個電機轉(zhuǎn)速控制節(jié)點結(jié)合控制算法快速精確的調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，精確實現(xiàn)排肥軸電機速度控制。
　　 3.設(shè)計拖拉機儀表顯

4、示界面。移植一種嵌入領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的的圖形支持源代碼，該源代碼可以支持任意型號的微控制器和任意類型的液晶屏，并且利用ARM微控制器的較高的工作頻率，可以流暢地在一塊3.2英寸的液晶上顯示地理位置信息以及施肥機相對于田地原點的位置信息，還可以用作調(diào)試界面。
　　 4.對整個電子系統(tǒng)的GPS部分、CAN通信部分、SD卡存儲部分、電機轉(zhuǎn)速精確控制部分和μC/GUI部分進行調(diào)試。經(jīng)實驗驗證，GPS報文解析正確、CAN網(wǎng)絡(luò)通信暢通，SD卡節(jié)