果树智能喷药装置

果树智能喷药装置文摘设计了一种果树智能农药喷洒控制系统，该系统可以根据果树的空间位置调节喷头的高度，并根据果树的地理位置控制喷头的开关。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、调节模块和喷洒模块，完成对果树信息的接收、处理和执行。关键词单片机；电机驱动。监管；喷雾中间图分类号：S491文件标识码：a文号：1009-914X(2015)20-0287-011研究背景我国果树种植面积广，随着科学技术的应用，产量逐年增加。水果的产量和质量也成为拉动经济的重要杠杆。市场对水果质量的要求越来越高，农药的利用率是保证水果质量的必要因素。然而，目前我国农药喷洒设备技术落后，使得药液沉积利用率不到30%，其余70%被土壤和周围环境吸收。这不仅造成了农药的流失和环境污染，而且还加重了人工劳动的强度，特别是对于山区的果树，这就要求人工喷洒农药，不仅造成农药的严重浪费，而且严重危害了洒水车的健康。在严重的情况下，还会导致员工中毒。鉴于此，开发一种农药利用率高、劳动强度低、环境污染小的智能农药喷洒装置势在必行。2方案设计思路我国大多数果树都是宽行距密植。行距大于种植间距。株行距4米，树高2.5-3米，冠幅2.5-3米，茎高4050厘米，冠幅2-2.5米。在果树上喷洒农药时，大多使用人工喷雾器，有些果园采用机械化喷洒，但机械化程度不高。在喷涂过程中，喷嘴连续喷涂，喷涂杆的高度固定。果树上附着的农药不仅减少了，而且加剧了环境污染。因此，本文的目的是设计一种自动控制的喷雾系统。该系统包括用于检测果树信息的装置。当汽车在果园中行驶并遇到果树时，安装在喷雾系统上的红外传感器将根据果树的树冠高度向喷雾控制器发出控制信号。一些信号用于控制喷嘴的开关，而另一部分用于调节喷杆的高度，使得喷嘴相对于顶部处于有利的喷射位置。当汽车继续远离果树时，喷洒系统将停止喷洒农药，直到汽车移动到果树前面，系统将进行新一轮喷洒。3系统总体框架图如图3-1所示，在该系统中，系统的检测信息由红外传感器采集，并由控制模块进行调整。控制器选用单片机。系统开始工作后，红外传感器将采集到的果树位置和高度信息传送给单片机。单片机处理信息后，控制执行机构执行操作，从而实现系统的自动喷涂。4主控制电路的设计单片机作为主要的控制元件，广泛应用于各个领域。根据系统的需要，选择AT89S52作为系统的控制元件。主要表现：与MCS-51单片机产品兼容；系统可编程闪存中的8K字节；1，000次擦除；全静态运行：0赫兹 33赫兹；三级加密程序存储器；32个可编程输入/输出端口；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；断电后中断可以唤醒；看门狗定时器；双数据指针；电源故障标识符。AT89S52是一款高性能、低功耗的CMOS8位微处理器8kb闪存；256字节的ram32是输入输出端口线；看看门计时器。2个数据指针；三个16是定时器/计数器；6矢量2级中断结构；全双工串行端口；片上晶体振荡器和时钟电路；可降低到0Hz静态逻辑操作；支持两种软件可以选择省电模式；在空闲模式下，中央处理器停止工作，并允许内存、定时器/计数器、串行端口和中断继续工作。在掉电保护模式下，保存随机存取存储器内容，冻结振荡器，停止单片机的所有工作，直到下一次中断或硬件复位。8千字节的8位微控制器在系统可编程闪存AT89S52。4.1电机驱动电路电机驱动模块5控制电机两端的车速驱动电压，以改变其型号。该模块使用集成电机驱动芯片来控制电机。这是由摩托罗拉MC33886驱动芯片生产的。它集成了5A电流H桥电路，通过外部输入控制信号脉宽调制，脉冲频率可达10KHz，大大提高了电机控制频率。此外，MC33886还具有内部短路保护、欠压保护和高温保护。由于模型车不向前或向后移动，所以可以在MC33886内部集成两个半桥电路的并联，从而大大提高其驱动能力。4.2电源电路设计桥式整流电路具有输出电压高、纹波电压小、管的最大反向电压低的优点。同时，电力变压器具有电源负载，在正负半周内充分利用电力变压器，实现高效率。因此，半导体整流电路的电路被广泛使用。滤波电路，我们使用电容滤波电路。因为这是设计为低功率源，电容的初始电压为零。当连接到交流电源时，V2是正半周，并通过D1和D3到充电电容器C；当V2为负半周期时，充电电容器C通过D2和D4充电。充电时间常数c=RintC。无线电侦察Rint包括次级绕组变压器DC电阻和二极管D正向电阻。因为无线电侦察很少，交流电压的电容V2通常很快获得。由于电容器是一个放电电路，输出电压是V2的平方根，这是一个恒定的DC输出。结论本文以果树喷雾为研究对象，设计了一种以单片机为核心控制器的自动喷雾系统。整个系统以红外传感器为检测信号，分析研究了国内外喷雾系统的发展过程和研究现状，提出了一种适用于果树喷雾的自动喷雾系统，设计了各模块，选择了各种组件。设计了以AT89S52为核心的控制系统硬件电路图，包括信号采集电路、电机驱动电路、控制电路、电源电路等。完成了执行器的信号采集、处理和自动控制。参考1李慧芳、邱、2004.精准农业中变量喷雾控制的研究。中国农业机械化2戴芬芬。2004.中国农药应用技术的发展趋势。植物保护3李征株，吴春都。2004.静电技术在农业中的应用。农业机械化研究4周浩生。1996.静电喷雾特性和设备研究概述。农业机械试验与推广5耿，李蔫，李鲁星.2007年国内外植保