基于LPC控制器的農(nóng)機(jī)深松測(cè)控終端的設(shè)計(jì)

摘 要：通過(guò)紅外測(cè)距與角度傳感對(duì)農(nóng)機(jī)深松鏟旋轉(zhuǎn)角度和作業(yè)深淺進(jìn)行測(cè)量、數(shù)據(jù)處理和控制，并實(shí)時(shí)顯示結(jié)果，記錄作業(yè)過(guò)程。從綜合性能與可靠性方面，對(duì)LPC控制器進(jìn)行選型，結(jié)合紅外測(cè)量技術(shù)與線(xiàn)性角度轉(zhuǎn)換技術(shù)，通過(guò)控制器對(duì)電信號(hào)偵測(cè)轉(zhuǎn)換，并動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示與記錄作業(yè)結(jié)果，同時(shí)控制器內(nèi)部算法根據(jù)作業(yè)運(yùn)行過(guò)程不同測(cè)量結(jié)果，分析并警示處理鏟旋轉(zhuǎn)角度和作業(yè)深淺異常的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：深松鏟;控制器;作業(yè)深淺;測(cè)距角度

中圖分類(lèi)號(hào)：S222??????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.025

0 引言

近年，農(nóng)用深松機(jī)械向高精度與高速率轉(zhuǎn)型，作業(yè)在不同土質(zhì)時(shí)易出現(xiàn)深松的深度不一致，影響了作物的扎根與施澆。因此，深松機(jī)作業(yè)的過(guò)程控制不能忽略[1]。人工進(jìn)行深松，耗費(fèi)大量人力[2]?，F(xiàn)種植方式要求在大面積生產(chǎn)條件下加快生產(chǎn)種植速度，如小麥對(duì)深松土壤的要求[3]，所以深松監(jiān)控應(yīng)用能保證土壤均勻，保證作物種植前期無(wú)差[4]。

本文通過(guò)控制器將傳感測(cè)量結(jié)果，內(nèi)部計(jì)算轉(zhuǎn)換，通過(guò)算法動(dòng)態(tài)測(cè)控，采用實(shí)時(shí)記錄顯示達(dá)到在線(xiàn)監(jiān)測(cè)目的。

1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由多模組構(gòu)成：LPC控制、傳感器模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、顯示模塊、電源模塊、TF模塊。

終端運(yùn)行流程：控制器初始化內(nèi)部FLASH與外置各類(lèi)交互，獲取調(diào)理完成信號(hào)，計(jì)算轉(zhuǎn)化值與誤差，比對(duì)當(dāng)前土壤深淺均值，保存有效作業(yè)結(jié)果，啟動(dòng)SDIO封存結(jié)果至TF卡，等待控制器周期輪詢(xún)，并通過(guò)顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，電源模塊為多模塊提供儲(chǔ)備轉(zhuǎn)換電路工作。

2 硬件設(shè)計(jì)

控制器是終端的計(jì)算測(cè)量的內(nèi)核，與多模塊交互結(jié)果，選NXP系列控制器LPC21xx，512KB flash，高低溫可靠性強(qiáng)[5]。功能與穩(wěn)定性滿(mǎn)足終端要求。

傳感器模塊的信號(hào)調(diào)理，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，LM324的1.2 M帶寬速率保證低頻信號(hào)通路與低輸入內(nèi)阻確保傳輸。

測(cè)距與角度傳感器DYP-A01，帶溫補(bǔ)盲區(qū)小數(shù)模信號(hào)并行輸出，測(cè)角度分辨高，測(cè)距更遠(yuǎn)，圖為DYP-A01接口電路。

3 軟件設(shè)計(jì)

IAR軟件開(kāi)發(fā)控制器的業(yè)務(wù)代碼，控制器對(duì)外圍的設(shè)置，如顯示模塊的頁(yè)面設(shè)置，接著進(jìn)行信號(hào)調(diào)理結(jié)果獲取，計(jì)算期望與測(cè)量誤差范圍，反饋控制量，數(shù)據(jù)合理暫存等待調(diào)用，實(shí)時(shí)顯示作業(yè)深度曲線(xiàn)與角度超限預(yù)警，完成一次流程，重回信號(hào)調(diào)取，以上為終端的軟件整體過(guò)程控制。

4 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一種基于LPC控制器的農(nóng)機(jī)深松測(cè)控終端。以高穩(wěn)定性控制器為終端交互核心，采用帶溫補(bǔ)盲區(qū)小傳感器，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理轉(zhuǎn)換，保證準(zhǔn)確傳輸性，內(nèi)部算法處理突發(fā)預(yù)警超限，采用并行運(yùn)行任務(wù)完成高時(shí)效功能，實(shí)時(shí)顯示并記錄存儲(chǔ)深松結(jié)果，解決深松不準(zhǔn)、深松反饋調(diào)節(jié)等問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：石李凱（1997-），安徽安慶人，在讀本科，研究方向：信息科學(xué)與技術(shù)。