插秧机无线监控系统硬件电路设计

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1、插秧机无线监控系统硬件电路设计　　摘要：为实现插秧机的无人驾驶和数据采集，对插秧机的无线监控系统电路进行了设计。系统主要由中央处理单元、传感器检测单元、插秧机控制单元、无线数据传输单元及上位机控制单元等5部分组成。中央处理单元主控芯片采用STC12C5A60S2单片机，采集并处理传感器检测单元检测到的插秧机相关参数；插秧机控制单元依据中央处理单元的命令控制插秧机行驶与工作；无线数据传输单元用于与上位机控制单元通讯；上位机控制单元通过RS232与PC机相连。试验结果表明，通过此系统能远程实时采集插秧机的状态参数，并实现插秧机的遥控行驶。

2、关键词：插秧机；无线监控系统；电路设计中图分类号：S223.91文献标识码：A文章编号：0439-8114（2013）21-5322-04HardwareCircuitDesignofRiceTransplanterWirelessMonitoringSystemXIAOMing-tao，SUNSong-lin，JIANGPing，LUOYa-hui（CollegeofEngineering，HunanAgriculturalUniversity，Changsha410128，China）Abstract：Aimingtoachiev

3、ethemanlessdrivinganddatacollectiononricetransplanter，awireless7remotemonitoringsystemusedinricetransplanterhadbeendesigned.Thesystemwascomposedofthecentralprocessingunit，thesensorsdetectingunit，thericetransplantercontrollingunit，thewirelessdatatransmissionunit，andtheup

4、per-computercontrollingunit.Thecentralprocessingunit，usingMCUSTC12C5A60S2，collectedandprocesseddatafromsensordetectingunit.Thetransplantercontrolunitwascontrolledaccordingtothecommandofthecentralprocessingunit.Thewirelessdatatransmissionunitwasusedforcommunicationwithth

5、eupper-computercontrollingunit，whichwasconnectedtothehostcomputerviaRS232.Theresultoftheexperimentshowedthatthestateparameterofricetransplantercouldberemotemonitoredandremotedrivedbythesystem.Keywords：ricetransplanter；wirelessmonitoringsystem；hardwarecircuitdesign7中国是世界

6、上最大的稻米生产国与消费国，因此，水稻生产机械化与智能化在我国现代农业中占据了重要地位。插秧机由于具备节省秧苗、提高工作效率、减轻劳动强度、降低直接成本以及提高产量等优点，在水稻种植中得到广泛的应用[1-5]。为进一步提高工作效率，降低操作者劳动强度，设计了一套插秧机无线监控系统的硬件电路，能实现插秧机遥控驾驶与远程状态参数采集。1系统总体方案设计系统主要由中央处理单元、传感器检测单元、插秧机控制单元、无线数据传输单元及上位机控制单元等5部分组成，其总体结构框图如图1。传感器检测单元由陀螺仪、电子罗盘与编码器等组成，主要用于采集插秧机

7、工作中的相关数据；中央处理单元对传感器检测单元采集的信息进行处理分析后，通过无线数据传输单元将相关信息送入上位机控制单元；操作者通过与上位机控制单元相连的PC机操作界面观察插秧机行驶与工作的实时数据，并发送相关控制命令，经无线数据传输单元传输到中央处理单元，由插秧机控制单元控制插秧机的行驶与工作。2下位机硬件电路设计下位机硬件电路主要包括中央处理单元、传感器检测单元与插秧机控制单元，传感器检测单元完成数据采集，中央处理单元进行信息处理与分析，插秧机控制单元控制插秧机的行驶与工作，其电路原理总图如图2所示。2.1中央处理单元电路设计7中

8、央处理单元主控芯片采用STC12C5A60S2单片机，该单片机具有8个ADC转换通道，2路可编程PWM和4个16位定时器，因此能够实现多传感器的信号采集处理，该单元主要包括12V转5V及3.3V的直流稳压电源、晶振电路和