CN205844798U - 一种植保无人机智能调速农药喷洒系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，包括远程控制端、信号接收模块、信号处理模块、单片机处理模块、加速度传感器模块、电机驱动模块、储药箱、抽水泵和喷洒装置。本系统采用基于MP6050加速度传感器的高精度惯性导航模块，将采集到的加速度等信息经USART5串口输出至STM32F103单片机，经过STM32F103单片机内部程序滤波和计算后输出PWM波，此PWM波的占空比与无人机飞行速度呈线性关系，将PWM信号连接到直流电机驱动电路来实现控制水泵抽药速率的智能调控。本系统具有自动化、智能化、响应速度快、成本低、喷洒效果好等优点，在无人机农药喷洒领域中具有广阔的应用价值。

Description

一种植保无人机智能调速农药喷洒系统

【技术领域】

本实用新型属于农业农药喷洒领域，具体涉及一种植保无人机智能调速农药喷洒系统。

【背景技术】

我国是一个农业大国，农业的发展趋势直接关系到国家的发展状况。在农作物生长过程中，病虫害的有效防控是保证粮食安全生产不可缺省的重要环节，直接影响粮食的产量与质量。但当前，农药喷洒仍以手工、半机械化操作为主，效率低下，投入的劳力多，施药人员中毒事件时有发生，并且造成监测预警和统防、统治相脱节，导致严重的经济损失。因此加快推进植保机械化、提高植物病虫草害防治能力是保护农业生态环境和促进农业可持续发展的必然要求。

植保无人机喷洒采用用人工遥控技术和自主导航技术相结合，操控人员在施药区外便可通过无线遥测系统发出指令来控制无人机的动作，自动完成无人机施药的全过程，相比于传统人工喷洒具有作业效率高、防治效果高、安全系数高等优点。但目前市场上植保无人机农药喷洒系统只能以固定的喷洒速度在低空作业，并不能实现喷洒量有效精确控制，在施药区域达不到均匀施药的效果，可能导致病虫害防治效果下降。

【发明内容】

本实用新型解决的技术问题是提供一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，能够实现农药喷洒量的智能控制，实现精准化作业，为农作物种植实现低空低量航空施药提供技术支持。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，包括远程控制端、信号接收模块、信号处理模块、单片机处理模块、加速度传感器模块、电机驱动模块、储药箱、抽水泵、喷洒装置，其特征在于：所述的信号接收模块接收远程控制端发出的无线电波，所述的信号处理模块连接信号接收模块输出PWM波给电调信号控制喷洒装置，所述的加速度传感器模块与单片机处理模块连接，所述的电机驱动模块接收单片机处理模块处理后的信号输出PWM波控制抽水泵，所述的储药箱和抽水泵相连接，所述的抽水泵和喷洒装置相连接。

进一步的，所述的远程控制端采用futaba 14SG(与无人机共用)，使用双向通信系统FASSTest 14CH。

进一步的，所述的信号接收模块接收2.4GHz无线电波信号，输出不同占空比的PWM信号，传送给下一个信号处理模块。

进一步的，所述的单片机处理模块采用STM32F103单片机32位ARM微控制器。

进一步的，所述加速度传感器模块采用MPU6050整合性六轴运动处理组件。

进一步的，所述的电机驱动模块采用一种L298N双H桥电机驱动芯片，其中每个H桥可以提供2A的电流。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，采用基于MP6050加速度传感器的高精度惯性导航模块，将采集到的加速度等信息经USART5串口输出至STM32F103单片机，经过STM32F103点偏激内部程序滤波和计算后输出PWM波，此PWM波的占空比与无人机飞行速度呈线性关系，将PWM信号连接到直流电机驱动电路来实现控制水泵抽药速率的智能调控，具有自动化、智能化、响应速度快、成本低、喷洒效果好、应用前景广等优点，提高农业领域运作效率。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

图1为本实用新型的系统框架示意图。图中(1)为远程控制端、(2)为信号接收模块、(3)为信号处理模块、(4)为单片机处理模块、(5)为加速度传感器模块、(6)为电机驱动模块、(7)为储药箱、(8)为抽水泵、(9)为喷洒装置。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，包括远程控制端(1)、信号接收模块(2)、信号处理模块(3)、单片机处理模块(4)、加速度传感器模块(5)、电机驱动模块(6)、储药箱(7)、抽水泵(8)和喷洒装置(9)，其特征在于：所述的信号接收模块(2)接收远程控制端(1)发出的无线电波，所述的信号处理模块(3)连接信号接收模块(2)输出PWM波给电调信号控制喷洒装置(9)，所述的加速度传感器模块(5)与单片机处理模块(4)连接，所述的电机驱动模块(6)接收单片机处理模块(4)处理后的信号输出PWM波控制抽水泵(8)，所述的储药箱(7)和抽水泵(8)相连接，所述的抽水泵(8)和喷洒装置(9)相连接。

具体实施方式为：首先信号接收模块(2)接收远程控制端(1)的遥控器无线电波信号，通过信号处理模块(3)波给电调信号来控制喷洒装置(9)中离心雾化喷头电机的转速，以达到不同的雾化效果系统。然后本系统采用基于MP6050加速度传感器模块(5)的高精度惯性导航模块，采集无人机的加速度等信息，将信号经USART5串口输出至STM32F103单片机处理模块(4)，单片机处理模块(4)通过内部程序滤波并计算飞机飞行速度，然后将处理所得信号连接到直流电机驱动模块(6)来实现抽水泵(8)抽药速率的智能调控。如此实现了农药喷洒量的智能控制，实现定点且喷药流量智能可调的功能，提高了农药喷洒的效率和农药利用率。

通过上述实施例，本实用新型的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技术的人士应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (6)

1.一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，包括远程控制端(1)、信号接收模块(2)、信号处理模块(3)、单片机处理模块(4)、加速度传感器模块(5)、电机驱动模块(6)、储药箱(7)、抽水泵(8)、喷洒装置(9)，其特征在于：所述的信号接收模块(2)接收远程控制端(1)发出的无线电波，所述的信号处理模块(3)连接信号接收模块(2)输出PWM波给电调信号控制喷洒装置(9)，所述的加速度传感器模块(5)与单片机处理模块(4)连接，所述的电机驱动模块(6)接收单片机处理模块(4)处理后的信号输出PWM波控制抽水泵(8)，所述的储药箱(7)和抽水泵(8)相连接，所述的抽水泵(8)和喷洒装置(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，其特征在于：所述的远程控制端(1)采用与无人机共用的futaba 14SG，使用双向通信系统FASSTest 14CH。

3.根据权利要求1所述的一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，其特征在于：所述的信号接收模块(2)接收2.4GHz无线电波信号，输出不同占空比的PWM信号，传送给下一个信号处理模块(3)。

4.根据权利要求1所述的一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，其特征在于：所述的单片机处理模块(4)采用STM32F103单片机32位ARM微控制器。

5.根据权利要求1所述的一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，其特征在于：所述加速度传感器模块(5)采用MPU6050整合性六轴运动处理组件。

6.根据权利要求1所述的一种植保无人机智能调速农药喷洒系统，其特征在于：所述的电机驱动模块(6)采用一种L298N双H桥电机驱动芯片，其中每个H桥可以提供2A的电流。