对靶变量喷雾装置及其控制系统研究

摘要

对靶变量喷雾技术是智能植保的重要组成部分，满足了精确喷雾的要求，对发展适合我国国情的可持续农业具有重要的理论意义和实用价值。本文结合对靶喷雾和变量喷雾，设计了对靶变量喷雾控制系统，可以根据喷雾施药目标的有无、目标作物面积的大小、喷雾机行走速度的变化，实施对靶变量喷雾，从而解决对农作物更精确的喷施，尤其是农药的自动精准喷施。
　　 论文研究内容和成果如下：
　　 1、确定了对靶变量喷雾控制系统的整体方案，即基于单片机控制步进电机带动球阀控制流量、电磁阀控制开闭与机器视觉对靶技术相结合。
　　 2、设计了对靶变量喷雾装置的液压回路及控制系统的硬件电路。本文对液压回路主要元器件进行了选型，并以AT89S52单片机为核心，完成单片机处理模块与变量控制模块、检测模块、通讯模块、键盘输入模块、报警指示模块的连接。
　　 3、完成了对靶变量喷雾控制系统的软件设计。上位机选择GUI进行程序界面设计，上位机软件设计包括图像采集模块、界面模块和通讯模块。单片机选择C语言进行编程设计，单片机软件设计包括单片机处理主程序、变量控制、检测、通讯、键盘输入和报警指示子程序。
　　 4、进行了对靶变量喷雾控制系统的实验与分析，完成实验平台的搭建、控制有效性实验和喷雾系统性能测试实验。经过实验验证，上下位机工作状态良好，各个模块工作正常。