CN104148217A - 全自动农药精准变量喷洒控制系统 - Google Patents

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李凌
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/085—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged
    • B05B12/087—Flow or presssure regulators, i.e. non-electric unitary devices comprising a sensing element, e.g. a piston or a membrane, and a controlling element, e.g. a valve
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems

Abstract

本发明公开了全自动农药精准变量喷洒控制系统，包括单片机以及与单片机连接的显示器、键盘、D/A转换器a、D/A转换器a、压力传感器、流量传感器，D/A转换器a与控制器a、加压泵、储药箱依次连接，D/A转换器b与控制器b、电磁阀依次连接，所述电磁阀、压力传感器和流量传感器位于喷头内部。本发明无需人工操作，全自动喷洒，避免了人工喷洒时操作人员可能发生的农药中毒；可精准均匀的对农田进行喷洒农药，充分合理使用农药；大大降低了对环境、农产品和人类健康的危害。

Description

全自动农药精准变量喷洒控制系统
技术领域
本发明涉及农药喷洒领域，具体是指一种全自动农药精准变量喷洒控制系统。
背景技术
 中国农业发展的历史，也是与各种农业病虫害不断斗争的历史。在共和国历史中，农业病虫草灾害曾经多少次无情地肆虐。目前农田防病虫草灾害主要采用三种方法：农业生态防治，生物防治和化学防治。由于农业生态防治和生物防治见效慢，防治效果不理想，且成本不容易控制，所以大部分农田病虫草灾害只有依靠化学防治才能得到及时的控制和解决。目前我国大部分农田均采用人工喷洒。人工喷洒由于施药机械和施药技术的不完善，易导致操作人员农药中毒，且常常会发生喷洒不均，农药得不到合理的使用。农药喷洒不均一方面造成了农药的浪费，另一方面对环境、农产品和人类健康造成了较严重的危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够精准均匀喷洒的全自动农药精准变量喷洒控制系统。
本发明通过下述技术方案实现：
全自动农药精准变量喷洒控制系统，包括单片机以及与单片机连接的显示器、键盘、D/A转换器a、D/A转换器a、压力传感器、流量传感器，D/A转换器a与控制器a、加压泵、储药箱依次连接，D/A转换器b与控制器b、电磁阀依次连接，所述电磁阀、压力传感器和流量传感器位于喷头内部。
在本发明中，显示器和键盘组成人机交互界面。通过人机交互界面可实现对参数的设置和对系统的控制。参数的设置包括对农药喷洒量和喷头压力的设置。通过对喷头压力的设置可使农业喷洒到不同的位置，通过对农药喷洒量的设置可以达到合理使用农药的效果。参数设置后，单片机输出信号到D/A转换器a和D/A转换器b中，经过数模转换后，控制器a通过控制加压泵的工作实现对储药箱内部药液压力的控制，控制器b通过控制电磁阀开口的大小调节药液流量和压力。喷头内部的压力传感器和流量传感器将检测到的药液实际流量和压力输入到单片机中，进行校正。
为了更好的实现本发明，所述单片机型号为ATMEGA32单片机。ATMEGA32单片机具有以下几个优点：（1）高性能，低功耗，性价比高；（2）存储性能好;（3）具有掉电保护功能。通过采用ATMEGA32单片机不仅能够有效降低本发明的制造成本，还能够保障单片机的存储性能以及避免由于断电造成的数据丢失。
为了更好的实现本发明，所述流量传感器与单片机通过光耦合器连接。由于流量传感器与与单片机通过光耦合器连接，在数据传输时，流量传感器将代表流量的电信号转换为光信号进行数据传输，传输过程消除了电磁场对流量传感器电信号的影响，传输到单片机内的数据更为精确，系统的抗电磁场的干扰能力更强。
为了更好的实现本发明，所述压力传感器与单片机通过光耦合器连接。通过光耦隔离提高了系统的抗干扰能力。由于压力传感器与与单片机通过光耦合器连接，在数据传输时，压力传感器将代表压力的电信号转换为光信号进行数据传输，传输过程消除了电磁场对压力传感器电信号的影响，传输到单片机内的数据更为精确，系统的抗电磁场的干扰能力更强。
为了更好的实现本发明，所述单片机上接有通信设备，通信设备与通信终端连接。通过在单片机上接有与通信终端连接的通信设备，本系统可以实现远程控制，使用上更为方便。
为了更好的实现本发明，所述通信设备与通信终端采用无线连接。通信设备与通信终端采用无线连接，即采用无线通信技术。无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。利用无线通信，就可以随时随地远程遥控本系统，在使用上更为方便。
为了更好的实现本发明，所述通信终端为手机。移动电话，通常称为手机，早期又有大哥大的俗称，是可以在较广范围内使用的便携式电话终端，最早是摩托罗拉公司发明的。目前手机已经在全世界得到了广泛的使用，使用手机作为终端有助于推广使用本发明。智能手机作为未来手机发展方向，具有独立的开放性的操作系统，有助于在未来对本发明进行升级改进。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明无需人工操作，全自动喷洒，避免了人工喷洒时操作人员可能发生的农药中毒；
（2）本发明可精准均匀的对农田进行喷洒农药，充分合理使用农药；
（3）本发明可精准均匀的对农田进行喷洒农药，大大降低了对环境、农产品和人类健康的危害。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例1的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
参见图1，全自动农药精准变量喷洒控制系统，包括单片机以及与单片机连接的显示器、键盘、D/A转换器a、D/A转换器a、压力传感器、流量传感器，D/A转换器a与控制器a、加压泵、储药箱依次连接，D/A转换器b与控制器b、电磁阀依次连接，所述电磁阀、压力传感器和流量传感器位于喷头内部。
在本发明中，显示器和键盘组成人机交互界面。通过人机交互界面可实现对参数的设置和对系统的控制。参数的设置包括对农药喷洒量和喷头压力的设置。通过对喷头压力的设置可使农业喷洒到不同的位置，通过对农药喷洒量的设置可以达到合理使用农药的效果。参数设置后，单片机输出信号到D/A转换器a和D/A转换器b中，经过数模转换后，控制器a通过控制加压泵的工作实现对储药箱内部药液压力的控制，控制器b通过控制电磁阀开口的大小调节药液流量和压力。喷头内部的压力传感器和流量传感器将检测到的药液实际流量和压力输入到单片机中，进行校正，从而实现精准变量，均匀喷洒。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，为了更好的实现本发明，所述单片机型号为ATMEGA32单片机。ATMEGA32单片机具有以下几个优点：（1）高性能，低功耗，性价比高；（2）存储性能好;（3）具有掉电保护功能。通过采用ATMEGA32单片机不仅能够有效降低本发明的制造成本，还能够保障单片机的存储性能以及避免由于断电造成的数据丢失。本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上，为了更好的实现本发明，所述流量传感器与单片机通过光耦合器连接。由于流量传感器与与单片机通过光耦合器连接，在数据传输时，流量传感器将代表流量的电信号转换为光信号进行数据传输，传输过程消除了电磁场对流量传感器电信号的影响，传输到单片机内的数据更为精确，系统的抗电磁场的干扰能力更强。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上，为了更好的实现本发明，所述压力传感器与单片机通过光耦合器连接。通过光耦隔离提高了系统的抗干扰能力。由于压力传感器与与单片机通过光耦合器连接，在数据传输时，压力传感器将代表压力的电信号转换为光信号进行数据传输，传输过程消除了电磁场对压力传感器电信号的影响，传输到单片机内的数据更为精确，系统的抗电磁场的干扰能力更强。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例5：
参加图2，本实施例在上述实施例的基础上，为了更好的实现本发明，所述单片机上接有通信设备，通信设备与通信终端连接。通过在单片机上接有与通信终端连接的通信设备，本系统可以实现远程控制，使用上更为方便。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
实施例6：
本实施例在实施例5的基础上，为了更好的实现本发明，所述通信设备与通信终端采用无线连接。通信设备与通信终端采用无线连接，即采用无线通信技术。无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。利用无线通信，就可以随时随地远程遥控本系统，在使用上更为方便。本实施例的其他部分与实施例5相同，不再赘述。
实施例7：
本实施例在实施例5或6的基础上，为了更好的实现本发明，所述通信终端为手机。移动电话，通常称为手机，早期又有大哥大的俗称，是可以在较广范围内使用的便携式电话终端，最早是摩托罗拉公司发明的。目前手机已经在全世界得到了广泛的使用，使用手机作为终端有助于推广使用本发明。智能手机作为未来手机发展方向，具有独立的开放性的操作系统，有助于在未来对本发明进行升级改进。本实施例的其他部分与实施例5或6相同，不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.全自动农药精准变量喷洒控制系统，其特征在于：包括单片机以及与单片机连接的显示器、键盘、D/A转换器a、D/A转换器a、压力传感器、流量传感器，所述D/A转换器a与控制器a、加压泵、储药箱依次连接，所述D/A转换器b与控制器b、电磁阀依次连接，所述电磁阀、压力传感器和流量传感器位于喷头内部。
2.根据权利要求1所述的全自动农药精准变量喷洒控制系统，其特征在于：所述单片机型号为ATMEGA32单片机。
3.根据权利要求1所述的全自动农药精准变量喷洒控制系统，其特征在于：所述流量传感器与单片机通过光耦合器连接。
4.根据权利要求1所述的全自动农药精准变量喷洒控制系统，其特征在于：所述压力传感器与单片机通过光耦合器连接。
5.根据权利要求1所述的全自动农药精准变量喷洒控制系统，其特征在于：所述单片机上接有通信设备，通信设备与通信终端连接。
6.根据权利要求5所述的全自动农药精准变量喷洒控制系统，其特征在于：所述通信设备与通信终端采用无线连接。
7.根据权利要求5或6所述的全自动农药精准变量喷洒控制系统，其特征在于：所述通信终端为手机。
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