基于單片機的肥箱料位檢測裝置設計與試驗研究
發(fā)布時間:2021-04-29 02:35
施肥作業(yè)的有效完成是保證作物豐產(chǎn)、足產(chǎn)的重要條件之一,作物的產(chǎn)量與化肥的合理施用息息相關,一旦出現(xiàn)化肥漏施、少施的現(xiàn)象勢必會造成作物的減產(chǎn),因此在施肥作業(yè)過程中實現(xiàn)對肥箱料位的在線檢測和化肥的及時補充至關重要。本文以肥箱料位高度為研究基礎,開發(fā)設計一款性能可靠的基于單片機的肥箱料位檢測裝置,替代人工對肥箱中肥料余量情況進行實時獲取、分析,減少了人力、物力投入,使施肥機信息化水平得以提升。本論文主要研究內(nèi)容如下:首先通過閱讀料位檢測裝置結(jié)構(gòu)設計相關資料,再結(jié)合我國目前施肥作業(yè)過程中常見的顆;侍攸c,確定了一種平行相鄰雙極板直插式的機械結(jié)構(gòu);該檢測裝置采用電容法檢測原理,難點是由于檢測裝置電容極板采集到的電容信號很小、很微弱,為pF級別,故對于微小電容的檢測本裝置采用電容/頻率轉(zhuǎn)換集成電路,將外界不可視的電容模擬量轉(zhuǎn)換成可視的頻率數(shù)字信號,且精度很高。通過分析肥箱料位檢測裝置所需硬件系統(tǒng)完成硬件電路模型搭建,主要包括電容測量采集模塊、C/F轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊以及串口通信模塊,并利用Altium Designer軟件繪制硬件電路原理圖,再通過計算機語言編程完成系統(tǒng)軟件程序設計,主要包括電容...
【文章來源】:黑龍江八一農(nóng)墾大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意義
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容和方法
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究方法
1.5 技術路線
2 檢測裝置電容極板分析
2.1 電場仿真
2.2 極板材料選擇
2.3 極板模型建立
2.3.1 極板尺寸計算
2.3.2 極板形狀分析
2.3.3 試驗與數(shù)據(jù)分析
2.4 極板安裝結(jié)構(gòu)驗證
2.5 本章小結(jié)
3 檢測裝置硬件系統(tǒng)
3.1 設計方案
3.2 STC12C5A60S2單片機
3.3 硬件測量電路模型搭建
3.3.1 晶振與復位電路
3.3.2 C/F轉(zhuǎn)換電路
3.3.3 LED顯示驅(qū)動電路
3.3.4 檢測電路原理圖
3.4 本章小結(jié)
4 檢測裝置軟件系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
4.2 系統(tǒng)程序
4.2.1 電容數(shù)據(jù)處理程序
4.2.2 串口通信程序
4.2.3 數(shù)碼管顯示程序
4.2.4 主程序
4.3 軟硬件聯(lián)合仿真調(diào)試
4.3.1 在線動態(tài)調(diào)試
4.3.2 CAN總線通信調(diào)試
4.4 本章小結(jié)
5 檢測裝置的性能測試試驗
5.1 室內(nèi)臺架試驗
5.1.1 試驗平臺搭建
5.1.2 試驗測試條件
5.1.3 試驗數(shù)據(jù)采集
5.1.4 靈敏度測試
5.1.5 線性度測試
5.2 溫度影響試驗
5.2.1 試驗目的
5.2.2 試驗時間、地點及材料
5.2.3 試驗數(shù)據(jù)采集
5.2.4 試驗數(shù)據(jù)分析
5.3 田間作業(yè)試驗
5.3.1 試驗時間、地點及材料
5.3.2 試驗數(shù)據(jù)采集
5.3.3 試驗數(shù)據(jù)分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于單片機的肥箱料位傳感器設計與試驗[J]. 田雅楠,戚增坤,王熙,趙明巖. 農(nóng)機化研究. 2020(07)
[2]用科技打造堅實的食品安全防線[J]. 本刊編輯部. 中國農(nóng)村科技. 2019(06)
[3]精確農(nóng)業(yè)背景下我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展趨勢[J]. 梁曉兵. 南方農(nóng)機. 2019(02)
[4]計算機控制系統(tǒng)C語言程序設計研究[J]. 魯志杰. 山東工業(yè)技術. 2018(21)
[5]單片機軟件模擬UART半雙工通信的設計[J]. 鄧焯偉. 電子制作. 2018(11)
[6]抗中毒甲烷濃度檢測儀研制[J]. 柴大林,丁喜波,于洋. 哈爾濱理工大學學報. 2018(03)
[7]單片機系統(tǒng)中復位電路的可靠性分析與設計[J]. 蘇偉華. 電子技術與軟件工程. 2018(09)
[8]農(nóng)業(yè)機械推廣應用的前景分析和策略探究[J]. 尹紹萍,華曉棠. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備. 2018(04)
[9]利用高穩(wěn)系數(shù)法分析國家區(qū)試玉米品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性[J]. 封偉,史夢瑩,劉哲,李紹明,張曉東. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程. 2017(05)
[10]基于糧食內(nèi)壓力檢測筒倉料位方法的應用[J]. 徐善龍. 現(xiàn)代食品. 2017(12)
碩士論文
[1]自適應復合多層掃描式電容傳感器的研究[D]. 李蕊.河北科技大學 2016
[2]基于GIS的不同時期煙田土壤養(yǎng)分管理分區(qū)研究[D]. 李淵博.河南農(nóng)業(yè)大學 2014
[3]精準農(nóng)業(yè)變量施肥技術及其實施系統(tǒng)的研究[D]. 牛曉穎.河北農(nóng)業(yè)大學 2005
本文編號:3166665
【文章來源】:黑龍江八一農(nóng)墾大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意義
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容和方法
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 研究方法
1.5 技術路線
2 檢測裝置電容極板分析
2.1 電場仿真
2.2 極板材料選擇
2.3 極板模型建立
2.3.1 極板尺寸計算
2.3.2 極板形狀分析
2.3.3 試驗與數(shù)據(jù)分析
2.4 極板安裝結(jié)構(gòu)驗證
2.5 本章小結(jié)
3 檢測裝置硬件系統(tǒng)
3.1 設計方案
3.2 STC12C5A60S2單片機
3.3 硬件測量電路模型搭建
3.3.1 晶振與復位電路
3.3.2 C/F轉(zhuǎn)換電路
3.3.3 LED顯示驅(qū)動電路
3.3.4 檢測電路原理圖
3.4 本章小結(jié)
4 檢測裝置軟件系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
4.2 系統(tǒng)程序
4.2.1 電容數(shù)據(jù)處理程序
4.2.2 串口通信程序
4.2.3 數(shù)碼管顯示程序
4.2.4 主程序
4.3 軟硬件聯(lián)合仿真調(diào)試
4.3.1 在線動態(tài)調(diào)試
4.3.2 CAN總線通信調(diào)試
4.4 本章小結(jié)
5 檢測裝置的性能測試試驗
5.1 室內(nèi)臺架試驗
5.1.1 試驗平臺搭建
5.1.2 試驗測試條件
5.1.3 試驗數(shù)據(jù)采集
5.1.4 靈敏度測試
5.1.5 線性度測試
5.2 溫度影響試驗
5.2.1 試驗目的
5.2.2 試驗時間、地點及材料
5.2.3 試驗數(shù)據(jù)采集
5.2.4 試驗數(shù)據(jù)分析
5.3 田間作業(yè)試驗
5.3.1 試驗時間、地點及材料
5.3.2 試驗數(shù)據(jù)采集
5.3.3 試驗數(shù)據(jù)分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于單片機的肥箱料位傳感器設計與試驗[J]. 田雅楠,戚增坤,王熙,趙明巖. 農(nóng)機化研究. 2020(07)
[2]用科技打造堅實的食品安全防線[J]. 本刊編輯部. 中國農(nóng)村科技. 2019(06)
[3]精確農(nóng)業(yè)背景下我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展趨勢[J]. 梁曉兵. 南方農(nóng)機. 2019(02)
[4]計算機控制系統(tǒng)C語言程序設計研究[J]. 魯志杰. 山東工業(yè)技術. 2018(21)
[5]單片機軟件模擬UART半雙工通信的設計[J]. 鄧焯偉. 電子制作. 2018(11)
[6]抗中毒甲烷濃度檢測儀研制[J]. 柴大林,丁喜波,于洋. 哈爾濱理工大學學報. 2018(03)
[7]單片機系統(tǒng)中復位電路的可靠性分析與設計[J]. 蘇偉華. 電子技術與軟件工程. 2018(09)
[8]農(nóng)業(yè)機械推廣應用的前景分析和策略探究[J]. 尹紹萍,華曉棠. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備. 2018(04)
[9]利用高穩(wěn)系數(shù)法分析國家區(qū)試玉米品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性[J]. 封偉,史夢瑩,劉哲,李紹明,張曉東. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程. 2017(05)
[10]基于糧食內(nèi)壓力檢測筒倉料位方法的應用[J]. 徐善龍. 現(xiàn)代食品. 2017(12)
碩士論文
[1]自適應復合多層掃描式電容傳感器的研究[D]. 李蕊.河北科技大學 2016
[2]基于GIS的不同時期煙田土壤養(yǎng)分管理分區(qū)研究[D]. 李淵博.河南農(nóng)業(yè)大學 2014
[3]精準農(nóng)業(yè)變量施肥技術及其實施系統(tǒng)的研究[D]. 牛曉穎.河北農(nóng)業(yè)大學 2005
本文編號:3166665
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