CN108303917A - 植保自行式农业机械数据采集系统 - Google Patents

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张文渊
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24215—Scada supervisory control and data acquisition

Abstract

本发明涉及植保自行式农业机械数据采集系统，包括电源、第一降压斩波器、第二降压斩波器、低压差线性稳压器、MCU、第一连接器、第二连接器、信号继电器控制电路、定位模块、GPRS模块、SIM卡座、旋耕机控制模块，其特征在于电源通过VIN端口与第一降压斩波器连接，且输入电压为DC12‑52V，第一降压斩波器向第二降压斩波器输出功率为5V/3A，第二降压斩波器向低压差线性稳压器输出功率为3.8V/3A，低压差线性稳压器向MCU输出功率为3.3V/0.5A。本发明结构简单、使用方便，可使农耕机械在进行耕地时，把耕地面积实时传输到手持终端，防止漏耕情况的发生，收割效果好，间接增加粮食的生产率，通用性能好。

Description

植保自行式农业机械数据采集系统
技术领域
本发明涉及系统硬件领域，具体指能够实时检测农耕机械工作面积的植保自行式农业机械数据采集系统。
背景技术
农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。
广义的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。农业机械属于相对概念，指用于农业、畜牧业、林业和渔业所有机械的总称，农业机械属于农机具的范畴。推广使用农业机械称为农业机械化。
现有的农业机械无法进行对耕作面积进行收集，无法实时检测农业机械的工作情况，容易使得机械造成漏耕情况的发生，无法保证耕地能最大限度的生产粮食。
发明内容
本发明正是针对以上技术问题，提供一种能够实时检测农耕机械工作情况的植保自行式农业机械数据采集系统。
本发明主要通过以下技术方案来实现。
植保自行式农业机械数据采集系统，包括电源、第一降压斩波器、第二降压斩波器、低压差线性稳压器、MCU、第一连接器、第二连接器、信号继电器控制电路、定位模块、GPRS模块、SIM卡座、旋耕机控制模块，其特征在于电源通过VIN端口与第一降压斩波器连接，且输入电压为DC12-52V，第一降压斩波器向第二降压斩波器输出功率为5V/3A，第二降压斩波器向低压差线性稳压器输出功率为3.8V/3A，低压差线性稳压器向MCU输出功率为3.3V/0.5A，电源通过第一降压斩波器、第二降压斩波器和低压差线性稳压器对MCU、第一连接器、第二连接器、信号继电器控制电路、定位模块、GPRS模块和旋耕机控制模块进行供电，MCU通过UART与第一连接器和第二连接器相连接，MCU通过GPIO端口与信号继电器控制电路和旋耕机控制模块，MCU通过UART端口与定位模块和GPRS模块相连接，GPRS模块与SIM卡座相连接。所述MCU、第一连接器、第二连接器和信号继电器控制电路输入电压均为3.3V。所述旋耕机控制模块输入电压为5V。所述GPRS模块的额定电压为3.8V，最大额定电流为1.6A。所述定位模块的额定电压为3.3V，额定电流为30mA。所述MCU型号为ARM Cortex-M3 32Bit。所述MCU与第二连接器连接方式为数据交换连接。所述第一连接器安装有UART调试口。所述第二连接器安装有预留接口。所述信号继电器控制电路通过串行端口与通讯设备相连接。所述定位模块和GPRS模块均安装有天线。所述GPRS模块型号为AIR200。所述第二连接器通过预留接口可与测距模块相连接。
本发明使用时，电源通过VIN端口与第一降压斩波器连接，且输入电压为DC12-52V，电源通过第一降压斩波器、第二降压斩波器和低压差线性稳压器对MCU、第一连接器、第二连接器、信号继电器控制电路、定位模块、GPRS模块和旋耕机控制模块进行供电，使用者手持终端与GPRS模块相连接，GPRS模块通过SIM卡座插接SIM卡进行工作，当旋耕机开始工作时，操控终端给MCU数据信号，使旋耕机控制模块打开旋耕装置进行工作，同时定位模块对旋耕机进行定位，并给MCU触发信号，MCU得到响应，MCU根据响应对开始旋耕时的耕地面积进行计算，得到的数据通过GPRS模块传输到终端，终端可以实时监测旋耕机的位置，使用者能够知道农业机械耕地的情况，防止机械漏耕情况的发生，第二连接器通过预留接口与测距模块相连接，测距模块采用红外激光测距，且外接的激光测距仪安装在机械前端，能够检测到前方有无异物，并通过MCU计算距离并通过GPRS模块传输到终端，手持终端实用者能够及时提醒机械驾驶人员前方是否有异物，以防发生碰撞。
本发明结构简单、使用方便，可使农耕机械在进行耕地时，把耕地面积实时传输到手持终端，防止漏耕情况的发生，收割效果好，间接增加粮食的生产率，通用性能好。
附图说明
附图中，图1是本发明系统框图，其中：
1—电源，2—第一降压斩波器，3—第二降压斩波器，4—低压差线性稳压器，5—MCU，6—第一连接器，7—第二连接器，8—信号继电器控制电路，9—定位模块，10—GPRS模块，11—SIM卡座，12—旋耕机控制模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
植保自行式农业机械数据采集系统，包括电源1、第一降压斩波器2、第二降压斩波器3、低压差线性稳压器4、MCU5、第一连接器6、第二连接器7、信号继电器控制电路8、定位模块9、GPRS模块10、SIM卡座11、旋耕机控制模块12，其特征在于电源1通过VIN端口与第一降压斩波器2连接，且输入电压为DC12-52V，第一降压斩波器2向第二降压斩波器3输出功率为5V/3A，第二降压斩波器3向低压差线性稳压器4输出功率为3.8V/3A，低压差线性稳压器4向MCU5输出功率为3.3V/0.5A，电源1通过第一降压斩波器2、第二降压斩波器3和低压差线性稳压器4对MCU5、第一连接器6、第二连接器7、信号继电器控制电路8、定位模块9、GPRS模块10和旋耕机控制模块12进行供电，MCU5通过UART与第一连接器6和第二连接器7相连接，MCU5通过GPIO端口与信号继电器控制电路8和旋耕机控制模块12，MCU5通过UART端口与定位模块9和GPRS模块10相连接，GPRS模块10与SIM卡座11相连接。所述MCU5、第一连接器6、第二连接器7和信号继电器控制电路8输入电压均为3.3V。所述旋耕机控制模块12输入电压为5V。所述GPRS模块10的额定电压为3.8V，最大额定电流为1.6A。所述定位模块9的额定电压为3.3V，额定电流为30mA。所述MCU5型号为ARM Cortex-M3 32Bit。所述MCU5与第二连接器7连接方式为数据交换连接。所述第一连接器6安装有UART调试口。所述第二连接器7安装有预留接口。所述信号继电器控制电路8通过串行端口与通讯设备相连接。所述定位模块9和GPRS模块10均安装有天线。所述GPRS模块10型号为AIR200。所述第二连接器7通过预留接口可与测距模块相连接。
本发明使用时，电源1通过VIN端口与第一降压斩波器2连接，且输入电压为DC12-52V，电源1通过第一降压斩波器2、第二降压斩波器3和低压差线性稳压器4对MCU5、第一连接器6、第二连接器7、信号继电器控制电路8、定位模块9、GPRS模块10和旋耕机控制模块12进行供电，使用者手持终端与GPRS模块10相连接，GPRS模块10通过SIM卡座11插接SIM卡进行工作，当旋耕机开始工作时，操控终端给MCU5数据信号，使旋耕机控制模块12打开旋耕装置进行工作，同时定位模块9对旋耕机进行定位，并给MCU5触发信号，MCU5得到响应，MCU5根据响应对开始旋耕时的耕地面积进行计算，得到的数据通过GPRS模块10传输到终端，终端可以实时监测旋耕机的位置，使用者能够知道农业机械耕地的情况，防止机械漏耕情况的发生，第二连接器7通过预留接口与测距模块相连接，测距模块采用红外激光测距，且外接的激光测距仪安装在机械前端，能够检测到前方有无异物，并通过MCU5计算距离并通过GPRS模块10传输到终端，手持终端实用者能够及时提醒机械驾驶人员前方是否有异物，以防发生碰撞。
本发明结构简单、使用方便，可使农耕机械在进行耕地时，把耕地面积实时传输到手持终端，防止漏耕情况的发生，收割效果好，间接增加粮食的生产率，通用性能好。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.植保自行式农业机械数据采集系统，包括电源、第一降压斩波器、第二降压斩波器、低压差线性稳压器、MCU、第一连接器、第二连接器、信号继电器控制电路、定位模块、GPRS模块、SIM卡座、旋耕机控制模块，其特征在于电源通过VIN端口与第一降压斩波器连接，且输入电压为DC12-52V，第一降压斩波器向第二降压斩波器输出功率为5V/3A，第二降压斩波器向低压差线性稳压器输出功率为3.8V/3A，低压差线性稳压器向MCU输出功率为3.3V/0.5A，电源通过第一降压斩波器、第二降压斩波器和低压差线性稳压器对MCU、第一连接器、第二连接器、信号继电器控制电路、定位模块、GPRS模块和旋耕机控制模块进行供电，MCU通过UART与第一连接器和第二连接器相连接，MCU通过GPIO端口与信号继电器控制电路和旋耕机控制模块，MCU通过UART端口与定位模块和GPRS模块相连接，GPRS模块与SIM卡座相连接。
2.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述MCU、第一连接器、第二连接器和信号继电器控制电路输入电压均为3.3V。
3.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述旋耕机控制模块输入电压为5V。
4.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述GPRS模块的额定电压为3.8V，最大额定电流为1.6A。
5.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述定位模块的额定电压为3.3V，额定电流为30mA。
6.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述MCU型号为ARM Cortex-M3 32Bit。
7.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述MCU与第二连接器连接方式为数据交换连接。
8.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述第一连接器安装有UART调试口。
9.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述第二连接器安装有预留接口。
10.根据权利要求所述植保自行式农业机械数据采集系统，其特征在于所述信号继电器控制电路通过串行端口与通讯设备相连接，所述定位模块和GPRS模块均安装有天线，所述GPRS模块型号为AIR200，所述第二连接器通过预留接口可与测距模块相连接。
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