基于CAN总线的谷物联合收割机模块化智能监测系统研究
发布时间：2022-08-16 08:21
《中国制造2025》把农业机械作为十大领域之一,提出大力开发收获机械等先进装备,并且要求提高农业机械的数据采集、高端分析和精确作业能力。基于CAN总线的谷物联合收割机模块化智能监测系统是在现有机械基础上进行升级,其提高了智能化水平,响应了国家的号召,并且能够将作业过程中的关键位置的状态反馈给驾驶员,从而有效避免故障的发生,提高了工作效率。本文首先对系统的需求进行分析,确定系统的开发要求。在对谷物联合收割机作业过程分析的基础上,选择监测系统的检测参数。基于系统的需求,设计了以速控HC-Suk070-C为上位机,以STC89C52单片机为下位机,以CAN总线为通讯总线的整体控制方案。本文对转速检测、扭矩检测、割台高度自动检测与控制、谷物产量检测四个功能模块进行理论分析,明确各个模块实现的功能并制定对应的控制方案。结合谷物联合收割机的结构特点,对每一部分进行机械结构设计,对信号处理方法以及控制算法进行选取,并进行相关电路的设计。本文针对监测系统的整体方案,对下位机通过Keil4进行C语言编程;对上位机通过HMIEditor进行系统设计。下位机主要实现5路速度值、扭矩值、割台高度值、谷物产量值...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 谷物联合收割机智能监测系统国内外研究现状
1.2.1 国外谷物联合收割机智能监测系统现状
1.2.2 国内谷物联合收割机智能监测系统现状
1.3 CAN总线在农业机械中的应用技术
1.4 主要研究内容
第二章 谷物联合收割机模块化智能监测系统整体方案研究
2.1 系统需求分析
2.2 谷物联合收割机工作过程分析及检测参数选择
2.2.1 谷物联合收割机工作过程分析
2.2.2 谷物联合收割机监测参数选择
2.3 谷物联合收割机模块化智能监测系统整体方案设计
2.4 本章小结
第三章 谷物联合收割机模块化智能监测系统硬件设计
3.1 转速检测模块设计
3.1.1 转速检测的原理
3.1.2 转速检测的实现方法
3.1.3 转速检测的电路设计
3.2 扭矩检测模块设计
3.2.1 扭矩检测的原理
3.2.2 扭矩检测的实现方法
3.2.3 扭矩检测的电路设计
3.3 割台高度自动检测与控制模块设计
3.3.1 割台高度自动检测与控制的原理
3.3.2 数字滤波器设计
3.3.3 PID控制算法
3.3.4 仿形传感器的设计
3.3.5 割台高度自动检测与控制的电路设计
3.4 谷物产量检测模块设计
3.4.1 谷物产量检测的原理
3.4.2 冲量传感器的设计
3.4.3 信号处理
3.4.4 放大电路的设计
3.4.5 谷物含水率检测
3.4.6 车速检测
3.4.7 谷物产量检测电路设计
3.5 本章小结
第四章 谷物联合收割机模块化智能监测系统软件设计
4.1 谷物联合收割机模块化智能监测系统下位机软件设计
4.1.1 转速检测软件设计
4.1.2 扭矩检测软件设计
4.1.3 割台高度自动检测与控制软件设计
4.1.4 谷物产量检测软件设计
4.2 谷物联合收割机模块化智能监测系统上位机软件设计
4.2.1 主菜单系统
4.2.2 转速数据系统
4.2.3 报警记录系统
4.2.4 谷物产量系统
4.2.5 割台高度系统
4.2.6 数据存储系统
4.3 本章小结
第五章 谷物联合收割机模块化智能监测系统CAN通讯研究
5.1 CAN总线通讯的硬件设计
5.2 CAN总线通讯的软件设计
5.3 本章小结
第六章 谷物联合收割机模块化智能监测系统实验
6.1 控制系统搭建
6.2 转速检测模块实验
6.3 扭矩检测模块实验
6.4 割台高度自动检测与控制模块实验
6.5 谷物产量监测模块实验
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 研究展望
参考文献
致谢
附录
本文编号：3677524
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 谷物联合收割机智能监测系统国内外研究现状
1.2.1 国外谷物联合收割机智能监测系统现状
1.2.2 国内谷物联合收割机智能监测系统现状
1.3 CAN总线在农业机械中的应用技术
1.4 主要研究内容
第二章 谷物联合收割机模块化智能监测系统整体方案研究
2.1 系统需求分析
2.2 谷物联合收割机工作过程分析及检测参数选择
2.2.1 谷物联合收割机工作过程分析
2.2.2 谷物联合收割机监测参数选择
2.3 谷物联合收割机模块化智能监测系统整体方案设计
2.4 本章小结
第三章 谷物联合收割机模块化智能监测系统硬件设计
3.1 转速检测模块设计
3.1.1 转速检测的原理
3.1.2 转速检测的实现方法
3.1.3 转速检测的电路设计
3.2 扭矩检测模块设计
3.2.1 扭矩检测的原理
3.2.2 扭矩检测的实现方法
3.2.3 扭矩检测的电路设计
3.3 割台高度自动检测与控制模块设计
3.3.1 割台高度自动检测与控制的原理
3.3.2 数字滤波器设计
3.3.3 PID控制算法
3.3.4 仿形传感器的设计
3.3.5 割台高度自动检测与控制的电路设计
3.4 谷物产量检测模块设计
3.4.1 谷物产量检测的原理
3.4.2 冲量传感器的设计
3.4.3 信号处理
3.4.4 放大电路的设计
3.4.5 谷物含水率检测
3.4.6 车速检测
3.4.7 谷物产量检测电路设计
3.5 本章小结
第四章 谷物联合收割机模块化智能监测系统软件设计
4.1 谷物联合收割机模块化智能监测系统下位机软件设计
4.1.1 转速检测软件设计
4.1.2 扭矩检测软件设计
4.1.3 割台高度自动检测与控制软件设计
4.1.4 谷物产量检测软件设计
4.2 谷物联合收割机模块化智能监测系统上位机软件设计
4.2.1 主菜单系统
4.2.2 转速数据系统
4.2.3 报警记录系统
4.2.4 谷物产量系统
4.2.5 割台高度系统
4.2.6 数据存储系统
4.3 本章小结
第五章 谷物联合收割机模块化智能监测系统CAN通讯研究
5.1 CAN总线通讯的硬件设计
5.2 CAN总线通讯的软件设计
5.3 本章小结
第六章 谷物联合收割机模块化智能监测系统实验
6.1 控制系统搭建
6.2 转速检测模块实验
6.3 扭矩检测模块实验
6.4 割台高度自动检测与控制模块实验
6.5 谷物产量监测模块实验
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 研究展望
参考文献
致谢
附录
本文编号：3677524
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