一種農(nóng)藥噴灑機(jī)械自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是人類生存的根本，人類生存離不開農(nóng)作物。然而，農(nóng)作物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中，經(jīng)常遭受到病菌、害蟲、雜草等生物的侵害，因此農(nóng)藥噴灑是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工程中必不可少的環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展，越來越多的農(nóng)業(yè)機(jī)械被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)效率和降低工作強(qiáng)度。農(nóng)藥噴灑機(jī)械的發(fā)展，根據(jù)各國情況的不同各有其特點(diǎn):日本地塊較小、經(jīng)營分散，故以發(fā)展小型機(jī)動(dòng)式噴灑機(jī)械為主；為提高生產(chǎn)效率，近年來開始發(fā)展較大型植保機(jī)械，如自走式機(jī)動(dòng)噴粉噴霧彌霧機(jī)。美國、加拿大等國，因其土地面積較大且比較平坦，故以發(fā)展拖拉機(jī)配套的懸掛式和牽引式大型噴灑機(jī)械為主，而我國有大量的陡坡林地和山地，一般的農(nóng)藥噴灑機(jī)械作業(yè)時(shí)由于受土地平整度等作業(yè)環(huán)境的限制，因此，使用普通控制系統(tǒng)會(huì)造成噴灑農(nóng)藥過程中經(jīng)常會(huì)造成很大部分的浪費(fèi)，導(dǎo)致其使用性能顯著降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種減少農(nóng)藥浪費(fèi)，提高使用性能的一種農(nóng)藥噴灑機(jī)械自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括水平位置設(shè)定模塊、控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，其特征在于:水平位置設(shè)定模塊依次連接控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器；通過液壓和單片機(jī)控制噴藥桿，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)平的目的；農(nóng)藥噴灑機(jī)械進(jìn)入農(nóng)田后，自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)開始工作，當(dāng)遇到凹凸農(nóng)田時(shí)，其作業(yè)不會(huì)因?yàn)橥恋夭黄秸舷聰[動(dòng)；此時(shí)傾斜檢測(cè)裝置將收集到的信號(hào)傳送到單片機(jī)電路，經(jīng)單片機(jī)處理后，輸出相應(yīng)脈沖信號(hào)，控制三位四通電磁換向閥和單向比例調(diào)速閥并驅(qū)動(dòng)液壓油缸完成噴藥裝置的自動(dòng)調(diào)平；同時(shí)，噴藥桿在傾斜過程中，角度傳感器不斷檢測(cè)反饋當(dāng)前的傾斜角度，由單片機(jī)比較反饋值和給定值之差，形成閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述角度傳感器采用傾角傳感器AME-B002。
[0006]本發(fā)明有益效果。
[0007]本發(fā)明新型農(nóng)藥噴灑機(jī)械自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)，通過單片機(jī)控制系統(tǒng)以及液壓驅(qū)動(dòng)下噴藥桿快速自動(dòng)調(diào)平。該系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、可靠性高、易于操作的優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)藥噴灑自動(dòng)調(diào)平領(lǐng)域有很大的應(yīng)用價(jià)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖所示，本發(fā)明包括水平位置設(shè)定模塊、控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，其特征在于:水平位置設(shè)定模塊依次連接控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器；通過液壓和單片機(jī)控制噴藥桿，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)平的目的；農(nóng)藥噴灑機(jī)械進(jìn)入農(nóng)田后，自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)開始工作，當(dāng)遇到凹凸農(nóng)田時(shí)，其作業(yè)不會(huì)因?yàn)橥恋夭黄秸舷聰[動(dòng)；此時(shí)傾斜檢測(cè)裝置將收集到的信號(hào)傳送到單片機(jī)電路，經(jīng)單片機(jī)處理后，輸出相應(yīng)脈沖信號(hào)，控制三位四通電磁換向閥和單向比例調(diào)速閥并驅(qū)動(dòng)液壓油缸完成噴藥裝置的自動(dòng)調(diào)平；同時(shí)，噴藥桿在傾斜過程中，角度傳感器不斷檢測(cè)反饋當(dāng)前的傾斜角度，由單片機(jī)比較反饋值和給定值之差，形成閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述角度傳感器采用傾角傳感器AME-B002。
[0011]傾角傳感器作為調(diào)平系統(tǒng)的重要組成部分，有著舉足輕重的地位。傾角傳感器的好壞和布置方式直接影響到系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和調(diào)平精度。本發(fā)明采用傾角傳感器AME -B002，主要參數(shù)包括:角度范圍0°?360°，電壓范圍0.5?+4.5V，溫度范圍一 40?100°C，分辨率12位，精度10位，供電電壓5V±10%。該傳感器具有反應(yīng)靈敏、精度高、價(jià)格低、容易安裝等優(yōu)點(diǎn)，確保其能滿足實(shí)際工作要求。傾角傳感器輸出模擬電壓信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送到控制核心STC89C51。傾角傳感器安裝在噴藥桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，將噴灑裝置傾角信息實(shí)時(shí)傳送給控制核心，作為判斷噴藥桿是否水平的依據(jù)。
[0012]在與農(nóng)藥噴灑機(jī)械前進(jìn)方向垂直的平面內(nèi)有噴藥桿，目前的農(nóng)藥噴灑裝置和配套的拖拉機(jī)車體大多都是剛性連接的，由于土地平整性的限制，當(dāng)在山地或其它惡劣環(huán)境下作業(yè)時(shí)，噴藥桿會(huì)隨著車體的傾斜而一起擺動(dòng)，導(dǎo)致農(nóng)藥噴灑不到位。本文對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)過后的噴藥裝置鉸接在車體上，并可繞著車體發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過液壓調(diào)平系統(tǒng)控制它始終處于水平狀態(tài)。調(diào)平機(jī)構(gòu)采用直接推動(dòng)式調(diào)平。該機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性好，油壓特性好，且油缸行程和所受最大推力較小。根據(jù)自動(dòng)調(diào)平結(jié)構(gòu)的機(jī)械原理，設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的主要問題在于換向及時(shí)、控速靈敏，從而實(shí)現(xiàn)“無沖擊”調(diào)平。為了保證三位換向閥中位時(shí)鎖緊，換向閥應(yīng)采用H型或Y型機(jī)能，同時(shí)考慮到噴藥桿部件速度和質(zhì)量較小，且水平調(diào)節(jié)精度要求較高，綜合比較本系統(tǒng)選用H型中位機(jī)能三位四通電磁換向閥。
[0013]單片機(jī)具有可靠性高、體積小、價(jià)格低、擴(kuò)展靈活，較易實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于儀器儀表、專用設(shè)備智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，有效地提高了控制質(zhì)量與生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明系統(tǒng)控制核心采用STC89C51單片機(jī)，單片機(jī)讀入噴藥桿的傾度值和傾向信號(hào)，根據(jù)傾度值的大小和傾斜方向，經(jīng)邏輯判斷，控制繼電器開斷及調(diào)速比例閥電流大小，到達(dá)控速、控向等目的。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥噴灑機(jī)械調(diào)平系統(tǒng)的快速自動(dòng)控制。該電路主要包含濾波、放大及控制驅(qū)動(dòng)電路等幾個(gè)部分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種農(nóng)藥噴灑機(jī)械自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)，包括水平位置設(shè)定模塊、控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，其特征在于:水平位置設(shè)定模塊依次連接控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器；通過液壓和單片機(jī)控制噴藥桿，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)平的目的；農(nóng)藥噴灑機(jī)械進(jìn)入農(nóng)田后，自動(dòng)調(diào)平控制系統(tǒng)開始工作，當(dāng)遇到凹凸農(nóng)田時(shí)，其作業(yè)不會(huì)因?yàn)橥恋夭黄秸舷聰[動(dòng)；此時(shí)傾斜檢測(cè)裝置將收集到的信號(hào)傳送到單片機(jī)電路，經(jīng)單片機(jī)處理后，輸出相應(yīng)脈沖信號(hào)，控制三位四通電磁換向閥和單向比例調(diào)速閥并驅(qū)動(dòng)液壓油缸完成噴藥裝置的自動(dòng)調(diào)平；同時(shí)，噴藥桿在傾斜過程中，角度傳感器不斷檢測(cè)反饋當(dāng)前的傾斜角度，由單片機(jī)比較反饋值和給定值之差，形成閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)藥噴灑機(jī)械自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述角度傳感器采用傾角傳感器AME-B002。
【專利摘要】一種農(nóng)藥噴灑機(jī)械自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種減少農(nóng)藥浪費(fèi)，提高使用性能的農(nóng)藥噴灑機(jī)械自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)。本發(fā)明包括水平位置設(shè)定模塊、控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器，其特征在于：水平位置設(shè)定模塊依次連接控制電路、液壓系統(tǒng)、噴藥桿、角度傳感器和AD轉(zhuǎn)換器；通過液壓和單片機(jī)控制噴藥桿；當(dāng)遇到凹凸農(nóng)田時(shí)，傾斜檢測(cè)裝置將收集到的信號(hào)傳送到單片機(jī)電路，控制三位四通電磁換向閥和單向比例調(diào)速閥并驅(qū)動(dòng)液壓油缸完成噴藥裝置的自動(dòng)調(diào)平；同時(shí)，噴藥桿在傾斜過程中，角度傳感器不斷檢測(cè)反饋當(dāng)前的傾斜角度，由單片機(jī)比較反饋值和給定值之差，形成閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【IPC分類】A01M9/00, A01M7/00
【公開號(hào)】CN105557666
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410575944
【發(fā)明人】趙儉
【申請(qǐng)人】趙儉
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月25日