基于ARM的变量喷药控制系统设计

发布时间：2020-09-27 19:49

　　农药是防治农作物病虫草害不可或缺的生产物资。我国农药使用量大且利用率不高,如何合理降低农药使用量,有效提高农药有效利用率,是精准农业主攻的方向。本文在分析对比了国内外变量施药方法的基础上,设计了一套变量喷药控制系统,并进行了实车试验。主要的研究内容包括:1.变量喷药控制系统硬件设计。研制了车轮转速检测装置、实时流量检测装置、压力检测装置和流量调节装置;设计了以ARM为核心的控制平台,选用微控制器PIC18F2580的ECAN模块作为CAN控制器、TJA1050芯片作为CAN收发器,并以各装置为节点组建了 CAN总线网络;控制平台可通过CAN总线实时获取车速、流量、压力等传感器信息,并可对流量进行实时修正。2.变量喷药控制系统软件设计。基于Linux-C语言设计了下位机软件,实现了 CAN总线通信、检测装置的数据采集以及流量调节装置的反馈控制;基于Qt设计了上位机显示界面,可实时显示当前喷药机的关键工作参数,生成总体喷药量曲线与自动操控。3.田间试验研究。将设计的变量喷药控制系统安装在3WQ-3000型牵引式喷杆喷雾机上,在陕西省农牧良种场,分别对喷药系统速度检测精度、变量控制精度和农药利用率进行了大量的田间试验。试验结果表明:喷药机工作速度为4～10km/h时,本系统变量喷药控制误差5%,满足喷药作业要求。
【学位单位】：中国农业机械化科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP273;S49
【部分图文】：

基于ARM的变量喷药控制系统设计

图１－１加拿大的ＮＯＲＡＣ公司生产的ＵＣ５喷杆高度控制系统逡逑（２）进的息获取

变量控制系统

逦第一章绪论逡逑N：ｔ逡逑图１－２美国的ＮＴｅｃｈ公司的ＷｅｅｄＳｅｅｋｅｒ喷雾系统逡逑美国的邋Ｈｏｎｇ邋Ｙ．邋Ｊｅｏｎ邋和邋Ｌｅｉ邋Ｆ．邋Ｔｉａｎ邋（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ邋ｏｆ邋Ｉｌｌｉｎｏｉｓ邋Ｕｒｂａｎａ）邋［１４］在邋２００９邋年发表的论文中逡逑提出了一种直接作用于杂草的精确除草机器人，也是基于传感器实时获取田间信息。如图１－３所逡逑示，该机器人通过机器视觉技术辨别杂草及其茎部，末端执行器切断杂草的茎部并涂抹药物，从逡逑而达到精确除草的目的。逡逑及气「｜兔逡逑ＭＳｍ逡逑图１－３邋Ｌｅｉ邋Ｆ．Ｔｉａｎ等设计的基于机器视觉的除草机器人逡逑美国ＡｇＬｅａｄｅｒ公司开发的ＤｉｒｅｃｔＣｏｍｍａｎｄ变量控制系统，利用ＧＰＳ接收器的速度信号，能逡逑根据人工设定或者变量处方图给定的施药量连续控制、调节和记录液体或颗粒固体的施用量，可逡逑以避免重喷、漏喷，如图１－４所７Ｋ。逡逑－ＤＢ邋ｐｉ邋．：逡逑＊＇？＇＊逦？邋ｉ邋ｉｇ逦．■？＇邋４＇邋＇逦－ｐ－．＇．．邋■邋－邋＂逦—逡逑…ｉｒ：逦ｄ邋0邋？ｓ逡逑Ｉ邋？邋ｉｔＴＫｒｒ－ｔｎｒｒｔ－ｔｉ逦匕W墨逡逑■邋ｉ邋（ｇｕｍｍｍｕｎＨｕｊＤｎｉｉｍｇｎｍｎｉｇｎ逡逑图１－４邋ＡｇＬｅａｄｅｒ公司的ＤｉｒｅｃｔＣｏｍｍａｎｄ变量控制系统逡逑（３）多样的喷雾技术逡逑植保机械施药作业是一项特殊的田间作业，施药过程中喷雾是至关重要的环节，喷雾质量的逡逑好坏很大程度上决定了施药的成功与否［１５］。为了满足不同田间不同的喷雾要求

机器视觉,施药,杂草,变量控制系统

【参考文献】