果树智能喷药装置.doc

《果树智能喷药装置.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.果树智能喷药装置　　[摘要]本文设计的是一种果树智能喷药控制系统，能够根据果树的空间位置调节喷头的高低，根据果树的地理位置控制喷嘴的开关。从而降低劳动强度，提高农药利用率，减少环境污染。硬件系统由单片机及其外围电路组成，包括信号采集模块、电机驱动模块、调控模块、喷雾模块，完成了对果树信息的接收、处理和执行。　　[关键词]单片机；电机驱动；调控；喷雾　　中图分类号：S491文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）20-0287-01　　1研究背景　　我国果树种植面积广泛，产量也随着科学技术的应用逐年增加，水果的产量与质量也成为

2、拉动经济的重要杠杆。市场对水果质量的要求越来越苛刻，而农药的利用率是保证水果质量的必要因素。但是目前，我国喷药设备技术落后，使药液沉积利用率不到30%，其余的70%都被土壤和周围的环境所吸收。这不仅造成了农药的流失、环境的污染，Word文档.而且人工劳动强度大，尤其是山区的果树，需要手动喷洒农药，不仅造成了农药的严重浪费，而且还严重危害了喷洒者的身体健康。严重时还能造成工作人员中毒。鉴于此，研制一种农药利用率高，劳动强度低、环境污染少的智能喷药设备势在必行。　　2方案设计思想　　我国大部分果树采用的是宽行距密株距的种植方式，行距比株距大，株

3、行间距为4米，树高2.5-3米，冠径2.5-3米，干高4050厘米，冠高2-2.5米。当对果树进行喷洒农药时大部分采用的手动式喷雾器，部分果园采用了机械化喷雾，但是机械化程度不高，喷射过程中，喷嘴不间断喷洒，喷杆高低固定。不仅造成了附着在果树的农药量下降，而且还加重了环境污染。因此，本文的目的就是设计一种自控调节喷雾系统。该系统包括果树信息的检测装置，当小车在果园里移动，遇到果树时，安装在喷雾系统上的红外传感器会根据果树冠高给喷雾控制器控制信号，其中一部分信号用来控制喷嘴的开关，另外一部分用来调节喷杆的高低，使得喷嘴相对于树冠处于一个有利的

4、喷雾位置。当小车继续移动，离开果树时，喷雾系统检测不到红外传感器的信息，就会停止喷洒农药，直至小车移动到果树面前，系统将会进行新一轮的喷洒。　　3系统总框架图Word文档.　　如图3-1所示，在本系统中，系统的检测信息由红外传感器采集，调控模块进行调整。选用单片机作为控制器，系统开始工作后，红外传感器将采集到的果树位置与高低信息传给单片机，单片机对信息处理后，控制执行机构执行操作，从而实现系统的自动喷雾。　　4主控电路的设计　　单片机作为主要的控制器元件，广泛应用与各个领域。根据本系统的需要选择AT89S52作为本系统的控制器元件。　　主要

5、性能：　　与MCS-51单片机产品兼容；8K字节在系统可编程Flash存储器；1000次擦写周期；全静态操作：0Hz～33Hz；三级加密程序存储器；32个可编程I/O口线；三个16位定时器/计数器；八个中断源；全双工UART串行通道；低功耗空闲和掉电模式；掉电后中断可唤醒；看门狗定时器；双数据指针；掉电标识符。Word文档.　　AT89S52是一种高性能、低功耗CMOS8位微控制器。此单片机包括有8k字节的可编程flash存储器。它采用Atmel公司的高密度非易失性存储器技术制造，可以与80C51工业系列产品指令和引脚完全兼容。单片机上的F

6、lash不仅允许程序存储器在系统可编程，而且也可以应用于常规编程器。　　AT89S52主要特性：　　8k字节Flash；256字节RAM；32为I/O口线；看门口定时器；2个数据指针；三个16为定时器/计数器；一个6向量2级中断结构；全双工串行口；片晶振及时钟电路；可降至0Hz静态逻辑操作；支持两种软件可选择节电模式；空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作；掉电保护方式下，RAM容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止；8位微控制器8K字节在系统可编程FlashAT89S5

7、2。　　4.1电机驱动电路　　通过电机驱动器模块[5]控制电机两端的车速的驱动电压来改变它的模型。该模块采用集成电机驱动芯片控制电机。这里是由摩托罗拉MC33886驱动芯片所产生的。它集成了一个5A电流H桥电路通过外部输入控制信号PWM，脉冲频率可达10KHz，大大提高了电机控制频率。此外，MC33886还拥有一个部的短路保护，欠压保护和高温保护。由于模型车向前不向后，所以你可以把MC33886部集成了两个半桥电路的并联，从而大大提高了其驱动能力。　　4.2电源电路设计Word文档.　　桥式整流电路的优点是具有高输出电压，纹波电压较小，管的

8、最大反向电压较低，同时由于电力变压器在正极和负极半周期有一个供电负荷和电力变压器的充分利用，效率高。因此，电路的半导体整流器电路被广泛应用。　　滤波电路，我们采用电容滤波电路。因