农田无线传感器网络中的簇首轮换机制

在大规模农田无线传感器网络WSN应用中,如何选择最优的网络架构和相应的自组织方式是一个急需研究的问题。在多跳、无线自组织网络Ad Hoc结构基础之上,针对规模农田面积大、作物生长周期长、传感器节点众多的特点,借鉴生物体内大量细胞生长发育和相互协作的组织机理,提出一种星状网和网状网相结合的分层无线传感器网络拓扑结构和簇首轮换机制,通过簇内控制减少节点与基站远距离的信令交互,降低网络建立的复杂度,减少网络路由和数据处理的开销。     

轮式拖拉机转向角测量装置的研制与试验

针对轮式拖拉机自动导航中转向角测量及自动控制的需求,研制由非接触式角度传感器为测量元件的轮式拖拉机转向角测量装置.该转向角测量装置由转向角检测机构、数据采集模块及显示终端组成.角度传感器相对车体静止,磁块随前轮转向立柱一起做旋转运动,磁场方向的变化使角度传感器输出不同的电压值,从而测量前轮的转动角度.数据采集模块采用A...     

WJK-2型微机木材干燥监控系统的研制

该文介绍了ＷＪＫ ２型微机木材干燥监控系统的硬件结构原理和软件系统．该监控系统由ＭＣＳ ５１单片微计算机、Ｉ／Ｏ接口、传感器等组成．其结构简练，功能齐全，能对木材干燥过程中的各参数进行在线测量，并能根据所选定的工艺基准对木材干燥的全过程进行自动监测和控制，使其按最佳化的工艺进行     

ICPS-7500光谱仪同时测定橡胶树叶片硼、钼含量

橡胶树叶片样品用干灰化法,稀盐酸溶解灰分,以ICPS-7500光谱仪同时测定样品中硼、钼含量,回收率在96.4%～107.7%,操作简单,精密度高,与其它方法比较差异小,快速、准确,可用于同时测定橡胶树叶片中硼、钼。     

多通道传感器供电电源设计

基于充电专用芯片UC3906的结构与工作原理设计多通道传感器供电电源系统,主要包括：电池充电电路设计、电池电压状态指示电路设计和DC-DC电压转换电路设计,并给出这3种电路的具体设计过程。     

气吸式玉米播种机排种监测系统研究

为了对播种机的工作状况进行实时监测,对播种过程中出现的种箱排空和导种管堵塞情况及时报警,设计了一种对播种机作业中的各项参数实时监测系统。系统以嵌入式微处理器和红外光电传感器为主要部件,通过无线通信的方式与上位机进行数据的传输,对播种作业中出现的种箱排空和导种管堵塞及时进行声光报警,并通过上位机软件对所需的参数实时显示。试验结果表明:该系统工作稳定,对故障的报警准确率较高,有效提高了播种质量。     

基于STM32微处理器的播种机工况故障采集系统设计

随着我国信息化水平的不断提高,机械自动化、计算机控制系统和测试计量行业的不断发展,使得智能控制被广泛的应用到农业生产、工业生产和高等研究等各个领域。为此,基于STM32微处理器设计和研发了播种机工况故障采集系统。系统以STM32微处理器为核心,硬件部分主要包括信息采集、人机交互、智能控制、报警、自动补偿和电机驱动等模块,主要作用是完成对传感器节点的数据采集、分析、处理和控制功能;软件部分主要包括速度信息、播种量信息、漏播判断、开沟器堵塞和种箱空检测4个子程序。试验结果表明:所选用的TAP-4 0 LS4 0 N1-D3传感器能够精准检测到种子流、种箱排空、输种管堵塞等信号;在一定干扰环境下,系统漏播报警的准确率均在97%以上,实现了播种机工况故障精确采集功能,且该系统稳定性高,错误率低,具有十分宽广的应用前景。     

Determining corn nitrogen rates using multiple prediction models

Weather uncertainty and soil spatial variability impact nitrogen (N) cycling and corn (Zea mays L.) growth, making accurate N predictions a challenge. Field studies were conducted in Lansing, Michigan, to evaluate a computer model (i.e., Adapt-N), a preseason year-based model (i.e., maximum return to N [MRTN]), and a crop sensor model (i.e., active canopy sensor with algorithm) for recommending corn N rates. To determine site-specific economic optimum N rates (EONR), five N rates were also applied (0, 33%, 66%, 133%, and 166% of the suggested MRTN) as starter + sidedress (SD) at V4. In a wet year (i.e., 2015), Adapt-N increased V8 SD N rates 35 kg N ha^?1 relative to the MRTN V4 SD N application. Although the greater rate of N may have provided additional yield protection, no statistical yield differences were observed between the two models. The MRTN model increased partial factor productivity (PFP) 20% relative to Adapt-N. Limited expression of V8 corn N deficiency reduced crop sensor total N rates (21–56 kg N ha^?1) and yield (0.82–1.05 Mg ha^?1) relative to other models. In a drier year (i.e., 2016), N demand was reduced (EONR 64 kg N ha^?1 less than 2015), resulting in similar corn response to all three models. Despite differences in actual corn N rate recommendations, all three models resulted in similar economic net returns across study years.

Abbreviations: EONR, economic optimum nitrogen rate; MRTN, Maximum Return to Nitrogen; NUE, nitrogen-use efficiency; PFP, partial factor productivity; SBNRC, sensor-based nitrogen rate calculator; SD, side-dress     

基于Kinect动态手势识别的机械臂实时位姿控制系统

基于Kinect动态手势识别达到实时控制机械臂末端位姿的效果。位置控制信息的获取采用Kinect计算手部4个关节点在控制中的位置变动,数据噪声在控制中易引起机械臂误动作和运动振动等问题,为了避免噪声对实时控制的不利影响,采用卡尔曼滤波跟踪降噪。姿势控制信息通过采集手部点云经滤波处理后应用最小二乘拟合的方式获取掌心所在平面,运用迭代器降噪处理。系统通过对手部位置和姿势信息的整合、手势到机械臂空间坐标映射及运动学求解来实时控制机械臂末端位姿。实验结果证明,手势控制系统满足控制要求,简单、易于操作,机械臂实时响应速度快、运动准确。     

智能光纤浊度传感器设计与试验

浊度是指水体中悬浮颗粒的含量,在水产养殖中,悬浮颗粒由大量的细菌、病原体组成,颗粒物浓度过大,易危害水生动物的生存。传统的浊度检测技术易受环境光、色度、温度等因素的影响,稳定性差、精度低。为此设计了基于IEEE1451.2的智能光纤浊度传感器,该传感器由光学检测模块、信号变送模块、智能处理模块组成。光学检测模块采用880nm红外发光二极管作为光源,采用90°散射光检测法,有效降低了色度对浊度检测的影响。信号变送模块采用正向比例积分电路、I/V转换、滤波、检波电路对采集到的散射光电流信号进行处理,得到一个线性关系良好的直流浊度电压信号。为了提高传感器的精确度,设计了基于IEEE1451.2的智能处理模块,构建了温度补偿算法,采用校正TEDS参数完成对浊度的温度补偿,提高了浊度测量的准确度。对传感器性能进行测试试验,结果表明传感器准确度误差在±1.5%以内,稳定性误差在±1.0%以内,满足水产养殖对光纤浊度传感器的需求,具有较高的可靠性。