无线遥控小车控制系统硬件电路设计

本系统采用STC89C51单片机作为控制核心,利用两片单片机组成主从结构,主机发送控制指令,从机控制小车运动。主机硬件电路由单片机、RF1100无线模块、液晶显示模块和控制按键组成,从机硬件电路由小车、RF1100无线模块、电机驱动、传感器和单片机组成。结合无线通信技术与单片机控制技术,实现了无线遥控小车控制功能。系统较好地实现了无线遥控小车的前进、后退、左转、右转、显示运动状态和行驶路程等功能。     

无线遥控小车控制系统软件设计

本控制系统基于STC89C51单片机,将单片机作为系统控制核心,系统由主机和从机组成,通过无线传输,主机发送控制指令,从机接收指令并控制小车运行,实现无线遥控小车控制系统。主机软件设计分为无线数据传输程序、控制程序和显示程序,从机软件设计分为小车车速数据采集(中断处理程序)、无线传输程序、车体控制程序、数码显示程序。通过调试,控制系统较好地实现了无线遥控小车的前进、后退、左转、右转、显示运动状态和行驶路程的功能。     

一种自动寻迹小车的设计

本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,包括小车系统构成软硬件设计方法。小车以AT89C52为控制核心,用单片机产生PWM波,控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。     

基于UWB定位的智能温室三维温湿度检测系统研究

为解决现有无线检测系统无法精准有效反映温室内立体空间的环境变化情况，以及传感器节点定位误差大、硬件成本高等问题，设计了一种基于UWB(Ultra wide band)定位的智能温室三维温湿度检测系统。系统通过一款自主设计的集成UWB定位模块的STM32F系统板对各传感器节点进行定位，并搭载AHT25型高精度传感器对环境数据进行采集。UWB主基站使用4G网络通信模块将各传感器数据及位置信息发送到上位机，并在Web端根据HTML5技术实现温室三维温湿度场可视化，完成温室三维温湿度远程检测。系统定位测试试验证明，各传感器节点精度主要集中在10～30 cm范围内，部分节点测量位置误差大于50 cm,各节点最大丢包率为2.5%,平均丢包率为1.9%,满足温室测量基本需求，对检测温室热工缺陷区域以及研究植物生长适宜环境有重要意义。     

设施农业自走式水肥喷洒小车的设计

水肥同步供应和控制是现代农业的技术方向之一,喷灌是水肥一体化实现的一种灌溉形式。课题小组设计了设施农业自走式水肥喷洒小车,采用喷灌方式施肥,以STC12C5A60S2单片机为核心控制单元,利用红外传感器感知障碍物和作物植株。控制模块根据传感器信号分析处理并发出指令,实现小车自动行走,并对作物植株进行准确的水肥喷洒作业。小车的进一步开发和应用可有效提高设施农业生产效率,减少农业从业人员工作量,具有示范意义。     

温室大棚卷帘机多路优先级控制系统

为解决温室卷帘机控制方式单一,提高卷帘机的管理效率,该文设计了一套基于单片机的卷帘机多路优先级控制系统。该系统以STC15W404AS单片机作为硬件终端的主控芯片,应用RXB8超外差接收模块接收遥控信号,通过GPRS无线模块实现与远程服务器的通信,采用优先级决策电路对手动按键控制信号、无线遥控信号、限位控制信号和远程服务器控制信号进行优先级处理,从而实现对卷帘机的多路优先级控制。试验结果显示,系统优先级响应稳定迅速,硬件终端对远程服务器的命令响应时间为1.7 s,无线遥控和远程服务器控制的数据传输丢包率＜4.5%,远程服务器软件可稳定完成卷帘机的远程监控。该系统不仅可以实现卷帘机的多路优先级控制,而且可有效地满足温室卷帘机智能管理使用需求。      

基于电容水位计的明渠流量实时监测系统研究

采用明渠均匀流理论通过实时检测渠道的过水深度实现对多种断面渠道流量的监测和计量,为此利用电容量随极板间介质变化的原理,设计了新型数字电容式水位传感器,测量结果不受温度和杂质的影响.电容信号检测使用高集成的电容数字转换器AD7746,提高了测量精度,并交由MSP430F149单片机进行处理.信号由单片机通过RS232总线传出,通过GSM网络进行无线传输,在监控中心,由RS232总线上传给上位机进行控制.由单片机和上位机均进行水位和流量的处理,数据分别在信号采集和监控处由LCD和上位机显示,实现水位流量的实时监测.     

小车寻声定位控制系统的设计

小车寻声定位控制系统是基于STC12C5604AD单片机为主控制器的声音控制系统,主要由可移动小车,信号分析处理电路,可移动声源等部分组成.采用STC12C5604AD单片机作为核心器件,音频脉冲信号由单片机控制产生,小车的移动由直流减速电机完成,用74LS08和L298来实现电机的控制,用声音接收电路采集信号,在单片机对信号进行分析和处理后产生不同的控制指令,通过小车做出不同动作或移动至声源,实现小车的智能控制.     

港口近岸水田捕捞作业机械无线遥控系统设计

港口近岸水田捕捞作业的环境往往比较恶劣,受到雾气、风力和温度等因素的影响,对机械捕捞作业设备的监控较为困难。为实现水田作业机械的高精度远程遥控操作,提出了一种基于分布式无线传感器和图像增强技术的无线监控网络,有效地提高了近岸水田作业设备的监控精度和监控效率。采用无线数据收发模块和数据采集处理模块,配合无线通讯协议,设计了一套基于单片机和Wi Fi的近岸水田捕捞设备的无线遥控系统,并在1000m范围内对设备的可行性和精度进行了测试。结果表明:监控和遥控系统串口通信正常,无线传输数据稳定,操控精度满足水田捕捞作业机械的基本需求。     

基于NB—IoT的农产品储运测控系统设计

针对农产品物流环节中农产品配送环境难以得到有效保证这一问题,利用数据采集技术、移动蜂窝通信窄带物联网技术和无线传感器网络技术,设计农产品储运配送测控系统。以传感器模块、继电器模块和无线传感器网络为核心,实现农产品储运配送环境数据的无线采集和设备的无线控制。利用基于移动蜂窝通信的窄带物联网技术使本地的环境数据和设备可以实现远程的监测和控制。测试表明,该系统虽然受到温室大棚和节点安装位置对信号的影响,造成数据在传输过程中的丢包和时延,但系统能够正常使用,实现对农产品储运环境的远程实时监测和设备的控制。     

基于微波探测的植株对靶精确施药机研制

为了提高施药的精度和效率,将微波探测技术引入到了精确施药机的设计过程中,设计了一种具有自主定位能力的高精度施药机。该装置通过微波传感器获得植株标靶靶向信息和距离信息,通过速度传感器获得机器人移动速度,将两者综合处理后,输出控制信号,控制电磁阀的启闭,实现精确对靶施药。为了验证施药机的精确施药效果,采用调频连续三角波微波传感器,对同一植株靶,在不同实验条件下,对分辨率、探测范围与探测距离进行了实验。实验结果表明:以植株作为探测靶标时,探测分辨率与植株间距具有相关性,光照强度、温度和湿度对探测效果的影响不大。微波探测对环境的适应能力较强,因此可以将微波探测技术应用到高精度施药机的设计中,提高施药机施药的精确性和效率。     

奶牛体温植入式传感器与实时监测系统设计与试验

针对接触式奶牛体温检测方法测量精度低、实时性差,且易引起交叉感染等问题,设计了奶牛体温植入式传感器,并开发了相应的体温实时监测系统,利用无线传感网络实现奶牛体温信号的智能化监测。奶牛体温植入式传感器利用PT1000铂电阻作为温度测量探头,综合利用ADS1256模数转换器、MSP430控制芯片,对采集到的电压进行滤波处理,提高了测量精度。结合433M无线信号模块与ZigBee网络设计了项圈节点,作为将奶牛的体温数据从体内传到体外的中继节点,其中从奶牛体内传输到项圈节点使用433M无线信号模块,项圈节点再到远程监控中心使用2.4GHz的ZigBee网络,从而达到稳定、可靠传输的效果,实现了奶牛体温的高精度实时监测。分别对传感器准确性、稳定性、反应速度、传输性能及系统丢包率进行试验,结果表明,传感器温度测量误差在0.05℃以内,12h内温度最大波动为0.02℃,在15s内稳定,植入式传感器射频（RF）信息能有效传输至项圈节点,单个牛场内,整体系统的丢包率不超过1.2%,可高精度、实时检测奶牛的体温变化。     

克莱斯勒300C轿车点火钥匙防盗故障

一、300C点火钥匙防盗系统的主要构成 二、300C点火钥匙防盗控制原理 防盗钥匙遥控进入模块(WCM),WCM接收来自应答器钥匙的加密射频(RF无线频率)信号.然后WCM对信号进行解码,并通过控制器区域网络(CAN)数据总线向车内相应的模块传送请求的遥控命令.RF(无线频率)信号中必须含有有效的应答器钥匙ID(代码),使WCM能够将讯息传递给相应的模块.     

基于单片机的智能循迹小车设计

基于单片机为核心设计了一款智能小车。以红外线传感器实现循迹功能,红外遥控和红外避障的功能,以超声波传感器完成正面避障功能,通过PWM实现小车姿态调整。实验表明,智能小车各方面功能良好,为研制更好智能化小车提供参考意义。     

无土栽培远程灌溉控制系统

针对无土栽培灌溉控制方式人工劳动强度大、精度低,智能化程度不够的问题,设计了一套无土栽培远程灌溉控制系统.以MSP430单片机为检测与控制核心,进行灌溉部件驱动控制,并结合相应传感器实时采集营养液监控参数.基于Qt编程设计了配套的上位机软件,对作物灌溉状况进行可视化监控,具有监测值设定、灌溉方式选择、监控参数实时显示、数据保存与历史数据查询等功能.使用GPRS无线传输技术实现上位机与下位机之间的数据同步通信,将BP神经网络应用于营养液电导率EC和pH值的调控中,经监测值调控试验表明,该系统能实现远距离稳定监测与控制,EC调控误差不超过0.11 mS/cm,pH值调控误差不超过0.08.     

基于单片机的蔬菜大棚自动灌溉系统研究设计

随着农业自动化水平的提高,农业灌溉逐步发展到自动灌溉系统。为此,介绍一种基于单片机和射频模块nRF24L01来实现无线数据传输,利用多点湿度传感器检测环境湿度的蔬菜大棚自动灌溉控制系统。系统由主站和分站组成,主站和分站可以通过无线射频模块交换实时湿度数据,并由主站处理后发送控制信号控制分站的电磁阀实现自动灌溉。     

猕猴桃冷库无线监控系统

随着计算机技术的发展和无线射频技术的成熟,传统的数据采集系统渐渐被无线远程监控系统所取代.目前的大多数冷库仍采用现场采集、现场控制的方式来储藏新鲜农产品,不仅控制精度低,而且需要专人现场对相关参数等进行监测和设置.为此,对猕猴桃冷库储藏远程系统的设计进行研究,通过安装乙烯浓度传感器、臭氧产生器、无线射频模块等实现对冷库中乙烯浓度进行定时检测,并通过无线网络传输到控制中心以便实施远程控制.     

基于单目视觉的电动小车设计

开发了一辆能够识别赛道并自动巡线行驶的单目视觉智能模型车。包括自制的系统板、数字CMOS摄像头、传感器、编码器、转向舵机及驱动电机。传感器模块采用OV7620摄像头和编码器分别采集赛道图像和车轮转速并传输给单片机作为控制依据,小车采用BTN7971的H桥驱动实现电机的正反转,并通过改变PWM信号的占空比调节电机转速和舵机转向的角度;软件程序部分采用MK60单片机对赛道图像进行基于动态阈值的二值化处理,根据二值化处理所得到的赛道黑白图像提取出赛道中线和小车位置偏差等信息并进行赛道识别,小车依据赛道信息采用PID控制算法实现电机转速和舵机转向的闭环反馈调节。整个系统的电路结构简单,控制决策优良,可靠性能高,实验测试结果满足要求。     

果园自动对靶施药系统设计与试验

针对果园作物生长环境复杂、农药利用率低且易流失造成环境污染问题,设计了果园自动对靶施药系统。该系统采用红外光电传感器探测果树,根据传感器信号控制电磁阀状态实现自动对靶施药;采用红外测距传感器实时检测周围环境,实现避障及转弯。室内模型实验表明:该系统能够自主行走、垄间穿行、果树识别和向果树对靶施药,小车行走速度约0.5 m/s时对靶喷药时间约20 ms。该研究为在果园中实施自动对靶施药技术提供了理论依据。     

一体式蔬菜钵苗取苗爪夹持力检测传感器设计与试验

针对入钵夹取式全自动蔬菜钵苗移栽机取苗爪体积小，夹持力检测传感器结构与安装方式干涉取苗爪正常取投动作、影响自身精度与使用寿命等问题，本文选用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)薄膜作为传感器介电层，设计了一种内置式钵苗夹持力传感器，并通过嵌入方式实现取苗爪与传感器一体化设计。建立穴孔、钵体基质、取苗爪仿真模型，应用LS-PrePost软件对取苗过程进行耦合仿真，得到取苗爪与钵体基质接触部位最大受力区域，确定了取苗爪与传感器的结构与尺寸；设计夹持力信号检测系统，将硬件电路与采集软件结合，完成电容量-电压转换、信号放大、噪声滤除，实现夹持力信号的采集、处理、显示与保存等功能。为验证传感器性能，进行传感器标定试验与室内验证试验。标定试验表明，在不同振荡频率下，夹持力传感器平均灵敏度为0.372 8 N/V,平均线性决定系数为0.989 2,精度为7.548%,量程为7 N,满足移栽过程中夹持力检测的准确度要求；室内验证试验表明，夹持力检测传感器具有良好的稳定性与适应性，可用于移栽机取苗机构夹持实时精准检测。