基于单片机的施药监测系统设计与试验

基于STC12C5A60S2单片机,采用串口通信技术、数据库技术、VS2008软件编程技术,设计并实现了施药监测系统.该系统具有可扩展性,可支持8路模拟传感器和2路数字脉冲式传感器,以采集压力、流量和速度等各种施药参量,并通过LCD显示器实时显示;系统可将各施药参量存入SD卡中,同时通过RS232串口传给PC机;PC机将接收到的数据存储于数据库中,并以表格和图形方式向用户显示施药参量.试验表明:采样周期为1s时,速度经一次校核后测量平均精度达97.7％;测试平台试验和喷药机试验的压力测量平均精度分别为99.3％和98.7％,流量平均测量精度达99.3％.     

基于单片机的施药检测系统设计与试验

传统施药系统在使用过程中存在农药利用率低、施药参数无法在线监测和存储等问题,容易造成农田和环境污染,严重影响农作物的生产质量,对人类和牲畜的人身安全构成了严重威胁.针对以上问题,设计了基于单片机的施药检测系统,在深入分析施药检测系统的需求后,完成了施药检测系统总体方案的设计,确定了合理可靠的功能模块,完成了施药检测系统...     

无人机变量施药实时监控系统设计与试验

在航空施药过程中,为保证单位面积施药量的一致性、实现施药流量的实时控制,提出一种航空变量施药分级控制算法。该算法根据各参数的等级和阀门开度建立分级控制表,再结合分级控制公式计算作业参数变化时阀门对应的开度,从而计算出施药流量,实现施药流量的自动调节。基于该算法设计了基于单片机多信息融合的航空变量施药实时监控系统,通过软硬件设计实现了对作业航迹、作业高度、作业速度、施药流量及药液余量等信息的实时监测,进行了航迹监测试验、施药流量监测试验、液位监测试验和变量施药控制试验等。结果表明,该系统可以准确监测多种作业参数,并可根据参数变化精准调控施药流量;飞行航迹监测平均偏差为0.98 m,施药流量监测平均误差为3.57%,液位监测平均误差为1.97%,系统对流量控制的最大误差为9.26%。     

基于模糊PI控制的变量施药系统设计与试验

针对国内现有农田喷药机的定量施药方式,设计了一套基于模糊PI控制的变量施药系统。该系统采用多传感器实时采集喷药机车速、流量、压力等参数,并以此为控制依据,通过改变比例阀开度实时调整管道内药液流量,同时控制多组喷头的开闭。该系统采用主路流量调节方案,5组开关电磁阀控制多组喷头。喷药机喷头流量控制试验与田间喷药试验结果表明,单个喷头流量误差＜2.5%,模糊PI控制优于传统PI控制,田间喷药误差＜2.2%。      

3WSH-500型自走式喷杆喷雾机施药效果试验

为验证山东永佳3WSH-500型自走式喷杆喷雾机的性能及作业效果,特进行水稻病虫害防治试验。结果表明:使用该机具施药与人工施药相比,具有效率高、防效好等优点,虽对稻苗有一定压损,但增产效果明显,适宜推广应用。     

航空施药中雾滴沉积传感器系统设计与实验

基于变介电常数电容器原理设计雾滴沉积传感器及检测系统,由此实现对航空施药中雾滴地面沉积量的快速获取。通过实验,分析建立了传感器对电导率487μS/cm、25 mS/cm雾滴的沉积量测量线性回归方程,决定系数R2分别为0.9923和0.9544。利用M-18B型飞机和AU-5000型喷雾机,对系统进行了应用测试,结果表明:与水敏纸图像分析方法对比,2种方法获得的雾滴地面沉积量分布曲线拟合度可达0.914 6,样点单位面积沉积量的相对测量误差分布在10%~50%之间。     

果园变量施药系统设计

针对果园变量施药以及果园内果树生长状况的监测和评估等问题,设计了一款基于ROS(机器人操作系统)且能在果树田间实现自动导航的果园变量施药系统.利用三维雷达通过SLAM(同步定位与建图)进行果园环境及果树的感知与避障;通过多光谱相机及搭载的高速CPU硬件设备进行作物长势及病虫害的实时分析,并发送果树病虫害状况处方图至施药...     

植保无人机动态变量施药系统设计与试验

针对我国植保无人机施药系统控制方式单一,施药流量无法根据飞行参数自动调整造成的雾滴分布不均匀、重喷、漏喷等问题,设计了基于ARM架构单片机的施药控制系统,提出基于PWM(脉宽调制)的施药流量控制方法,采用多传感器融合技术,实现施药参数的实时动态监测。设计了基于LabVIEW的地面站控制软件,实现对施药系统的远程控制和作业数据存储。基于3CD-15型单旋翼无人机平台对动态变量施药系统实际作业性能及施药效果进行了测试。试验结果表明,在飞行速度为0.8~5.8 m/s时,该动态变量施药系统可实现施药流量与飞行速度自动匹配,实际流量与理论流量之间平均偏差为1.9%,实际施药作业优选飞行速度为3.91~5.10 m/s,此时有效喷幅为5 m,雾滴覆盖密度为18~41个/cm~2,变异系数为34%~75%,雾滴沉积量为42.1~52.4μg/cm~2。     

灌溉泵智能运行监测系统的研发

为了实时获取农业灌溉泵的性能参数信息以及农业灌溉用水水质信息,以达到优化灌溉泵运行,降低灌溉泵能耗,减少灌溉泵安全隐患,保证灌溉用水水质,防止农作物污染的目的,研发了一种基于STM32F103ZET6单片机设计的灌溉泵智能运行监测系统.该系统主要包括MCU核心控制模块、水质监测模块、驱动电动机电压电流信号采集模块、GP...     

温箱的温湿度控制系统设计

温箱品质的好坏取决于对温度和湿度这两个参数的控制是否得当.为此,对温箱的温湿度控制系统进行了设计,由传感器SHT11对温度和湿度进行检测,并可通过I2C总线与单片机接口直接输出数字量,单片机采用ATMEL89系列单片机AT89S52.系统具有温湿度可调、数字实时显示和PID算法控制等功能.另外,对系统结构、硬件和软件等方面的设计进行了详细的论述.     

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.     

单片机控制的草坪喷头变域喷洒系统

以变频调速变域喷洒系统和喷洒域边界方程为基础,总结了实现变域喷洒开环控制的统一方法。研制了变域喷洒单片机开环控制系统,并进行了正方形喷洒域室内喷洒试验,结果表明,单片机控制系统的开环控制效果良好,喷头射程最大误差约为5.6%,平均误差约为1.5%;采用分水针改善低压时喷头的径向水量分布,喷洒均匀度达到了0.77,符合喷灌工程技术规范的要求。     

DS18B20在温控系统中的应用

DS18B20是美国DALLAs半导体公司生产的1-WIRE数字温度传感器,它可实现直接数字化输出和测试,并且有控制功能强、传输距离远、抗干扰能力强、微型化、微功耗等特点。为此,详细介绍其主要技术性能及在单点温控系统中的应用。     

智能播种监视系统的研制及产品化设计

介绍了一种与大型宽幅高速气吸式精量播种机配套使用的智能播种监视系统。该系统采用红外反射式的检测原理来感知种子的下落,创新性地采取了主从分布式的系统结构设计,即主机和显示终端分别内置一套单片机系统,设有语音提示系统,可自动播报工况及故障信息,配备LCD背光的高亮度触摸液晶模块,智能化自适应检测软件。此外,还对该系统在产品化设计时遇到的问题及解决方案进行了探讨。     

干燥箱温湿度自动控制系统设计

针对干燥箱温湿度控制不均匀而易造成干制品品质下降、影响干燥速率等问题,分别基于单片机控制、PLC控制设计了两种温湿度自动控制系统。单片机或PLC可以实现对干燥箱中的加热元件、加湿装置及鼓风装置的自动控制,以满足物料干燥所需要求。这两种自动控制系统可以实现对干燥箱的温湿度的实时控制、智能控制,且工作可靠、反应灵敏、调试试验效果较好。该研究为减轻干燥箱在温度控制过程中存在的"热惯性"现象提供了技术参考。     

基于单片机的沼气发酵装置增温控制系统设计

北方沼气系统全年产气的关键是冬季加热增温问题.为此,以生物质炉为热源,通过对循环水的加热,用单片机控制加热水泵的增温系统,研究设计了系统的整体功能以及硬件和软件.该系统具有一定的智能性,保证了沼气系统在北方冬季时的正常运行,提高了产气量.     

基于ZigBee技术的播种机无线监测系统设计

为满足播种机工况监测的需求,在 Zigbee 技术和单片机技术的基础上,设计了精密播种机工况监测及显示系统。该系统以 PIC16 F877 A单片机和CC2530无线模块为主要部件,由各传感器监测播种机工作参数,所测数据由无线模块与单片机进行串口通信,再由单片机对数据进行分析处理后用液晶显示模块适时显示,使播种机操作手能及时掌握播种机工作状况。     

一种PLC联合控制小型播种机设计与应用研究

播种是作物种植的早期环节,对产量有很大的影响。传统的人工播种方式效率低,而播种机可以有效地解决这个问题。小型播种机在我国具有广阔的使用空间,其作业质量的提高需要依靠精准的控制技术。为此,针对PLC单独使用时难以有效控制播种机的问题,设计了一种电力驱动的小型自走式玉米播种机,由PLC与单片机联合控制。在实际应用中测试播种深度、播种量和施肥量的控制精度,发现3个作业参数的实测值与设定值之间差异很小。试验结果表明:播种机在3.9km/h的速度下具有较好的播种效率和质量,智能化水平也得到了提高。