植保无人机农药液位检测回传系统设计与实现
发布时间：2021-07-15 12:15
针对现有液位传感器在植保无人机中应用的不足,为了提升植保无人机液位传感器的检测精准度、便捷性,采用了基于优选的气压传感器并辅以开关式传感器的数据采集、STM32单片机控制和无线数传模块的地面端实时监控的独立装置设计方法。通过实际测试和仿真试验,得出了该装置在无人机飞行震动等干扰环境下的液体液位测量精准度提高了50%,从而实现了植保无人机液位从经验值和档位测量的模式转变为全数字精确测量。
【文章来源】：电子设计工程. 2020,28(23)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
气压-液位转换
如图2所示，装置分为空中端和地面端。其中，空中端由一个中央控制单元、一个液体压强传感器、一个无线发送模块以及其外围电源电路构成。中央控制单元包括一个由电源驱动的MCU，其功能是采集液体压强传感器数据并经过分析后将数值转化为液体高度，通过无线发送模块发送给地面端；液体压强传感器包括一个气压计以及一个密闭容器，其中，气压计位于密闭容器内，其功能是将液体压力转化为气压并采集；无线发送模块通过其电源驱动，受中央控制单元控制，负责发送中央控制单元数据。地面端由一个中央控制单元、一个显示屏、一个无线接收模块及其电源电路构成。中央控制单元包括一个由电源驱动的MCU，其功能是接受无线接收模块的数据，然后通过显示屏将数据显示给用户；显示屏受中央控制单元控制，负责显示由中央控制单元发送的数据；无线接收模块负责接受来自空中端的数据，并发送给中央控制单元[19-26]。3.2 工作流程
Matlab仿真算法验证实验结果如图3～6所示。将所有曲线作对比可以看出，输出曲线与叠加前的衰减指数曲线基本重合，滤波系统仿真结果满足需求。程序代码如下：bmp280＿press=last＿bmp280＿press+(bmp280＿press-last＿bmp280＿press)*dt。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于单片机的多功能液体测量仪[J]. 田成元,孙晓微,张亚鹏,王建莉,郭文涛. 电子世界. 2019(24)
[2]基于STM32的实验室空气监测与净化系统设计[J]. 覃煜焱,李纬良,方鹏飞. 电子设计工程. 2019(24)
[3]基于Matlab的数字滤波器降噪的探究[J]. 王宇博. 信息通信. 2019(11)
[4]基于液位显示功能的多旋翼植保无人机设计与雾化喷洒试验研究[J]. 黄裕飞,张文斌,程玉龙,严宇,樊卫国. 农业装备技术. 2019(04)
[5]基于单片机的无线数据传输系统设计[J]. 李楠,王帝. 数字技术与应用. 2019(07)
[6]基于Matlab的无人机通信信道模型的设计[J]. 夏进,姜子木,王成华,朱秋明. 航空兵器. 2019(05)
[7]植保无人机施药技术研究现状与展望[J]. 田志伟,薛新宇,李林,崔龙飞,王光,李志杰. 中国农机化学报. 2019(01)
[8]多回流式变量喷药控制系统设计与试验[J]. 王相友,胡周勋,李学强,李少川,盖金星,王法明. 农业机械学报. 2019(02)
[9]信息实时传输系统方案设计[J]. 谭富海. 设备管理与维修. 2018(16)
[10]植保无人机变量施药监测技术研究发展与展望[J]. 段立蹄,刘洋洋,茹煜. 中国农机化学报. 2018(06)
硕士论文
[1]基于STM32F429的植保无人机飞控系统的设计[D]. 刘宏兴.吉林大学 2019
[2]电容式液位计信号变换电路研究与设计[D]. 张曹龙.电子科技大学 2013
[3]液位检测标准装置的设计[D]. 韩建坤.辽宁石油化工大学 2012
本文编号：3285687
【文章来源】：电子设计工程. 2020,28(23)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
气压-液位转换
如图2所示，装置分为空中端和地面端。其中，空中端由一个中央控制单元、一个液体压强传感器、一个无线发送模块以及其外围电源电路构成。中央控制单元包括一个由电源驱动的MCU，其功能是采集液体压强传感器数据并经过分析后将数值转化为液体高度，通过无线发送模块发送给地面端；液体压强传感器包括一个气压计以及一个密闭容器，其中，气压计位于密闭容器内，其功能是将液体压力转化为气压并采集；无线发送模块通过其电源驱动，受中央控制单元控制，负责发送中央控制单元数据。地面端由一个中央控制单元、一个显示屏、一个无线接收模块及其电源电路构成。中央控制单元包括一个由电源驱动的MCU，其功能是接受无线接收模块的数据，然后通过显示屏将数据显示给用户；显示屏受中央控制单元控制，负责显示由中央控制单元发送的数据；无线接收模块负责接受来自空中端的数据，并发送给中央控制单元[19-26]。3.2 工作流程
Matlab仿真算法验证实验结果如图3～6所示。将所有曲线作对比可以看出，输出曲线与叠加前的衰减指数曲线基本重合，滤波系统仿真结果满足需求。程序代码如下：bmp280＿press=last＿bmp280＿press+(bmp280＿press-last＿bmp280＿press)*dt。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于单片机的多功能液体测量仪[J]. 田成元,孙晓微,张亚鹏,王建莉,郭文涛. 电子世界. 2019(24)
[2]基于STM32的实验室空气监测与净化系统设计[J]. 覃煜焱,李纬良,方鹏飞. 电子设计工程. 2019(24)
[3]基于Matlab的数字滤波器降噪的探究[J]. 王宇博. 信息通信. 2019(11)
[4]基于液位显示功能的多旋翼植保无人机设计与雾化喷洒试验研究[J]. 黄裕飞,张文斌,程玉龙,严宇,樊卫国. 农业装备技术. 2019(04)
[5]基于单片机的无线数据传输系统设计[J]. 李楠,王帝. 数字技术与应用. 2019(07)
[6]基于Matlab的无人机通信信道模型的设计[J]. 夏进,姜子木,王成华,朱秋明. 航空兵器. 2019(05)
[7]植保无人机施药技术研究现状与展望[J]. 田志伟,薛新宇,李林,崔龙飞,王光,李志杰. 中国农机化学报. 2019(01)
[8]多回流式变量喷药控制系统设计与试验[J]. 王相友,胡周勋,李学强,李少川,盖金星,王法明. 农业机械学报. 2019(02)
[9]信息实时传输系统方案设计[J]. 谭富海. 设备管理与维修. 2018(16)
[10]植保无人机变量施药监测技术研究发展与展望[J]. 段立蹄,刘洋洋,茹煜. 中国农机化学报. 2018(06)
硕士论文
[1]基于STM32F429的植保无人机飞控系统的设计[D]. 刘宏兴.吉林大学 2019
[2]电容式液位计信号变换电路研究与设计[D]. 张曹龙.电子科技大学 2013
[3]液位检测标准装置的设计[D]. 韩建坤.辽宁石油化工大学 2012
本文编号：3285687
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3285687.html
