[发明专利]一种槽轮式变量排肥掺混装置的控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种槽轮式变量排肥掺混装置的控制系统及其控制方法；包括嵌入式主控制器、隔离缓冲单元、执行单元、液晶显示屏和电源模块；嵌入式主控制器和执行单元通过隔离缓冲单元连接；执行单元由步进电机驱动器和步进电机组成；液晶显示屏与嵌入式主控制器通过数据线和控制线连接；本发明通过设定排肥比例配方、对不同肥料单步排肥质量进行校准、不同种类肥料均匀混合；本发明能够使多种肥料变量混合，又能根据不同土壤、不同环境、不同作物实现氮磷钾精确配比，充分利用土壤的生产能力；具有排肥精确度高、混合度高、稳定性好及操作简便等优点。

技术领域

本发明涉及一种槽轮式变量排肥掺混装置的控制系统及其控制方法，属于农业机械与装备领域的智能控制系统。

背景技术

近年来国内不少科研单位和院校都在研究变量施肥器，但这种研制大多都在传统机型上进行改造，只能进行一种肥料变量施肥，如果携带单质化肥，为了满足田地对各种营养物质以及微量元素的需求，施肥器就需要不断的重复工作，这样就增加了人力物力的消耗。现如今，化肥种类越来越多，丰富多样，农民们大多使用复合肥，复合肥的优点是营养元素较为丰富，物理性状较好，相对可以满足农业生产的要求，并可以促进作物的高产稳产。但是它还存在不容忽视的缺点，在实际作业中，不同的土壤、不同的环境、不同的农作物所需要的营养种类、数量和比例是不同的，但是复合肥在生产中已经将各种营养配比固定了，不能按需分配，最终可能导致土壤中某种营养元素过剩，同时还影响农作物对其他营养元素的吸收，或者可能使土壤中某种营养元素不足，不利于农作物的正常生长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种槽轮式变量排肥掺混装置的控制系统及其控制方法；目的在于提供一种应用于实现对肥料按配方进行变量混合的智能控制系统，该系统可以实现：设定排肥比例配方、对不同肥料单步排肥质量进行校准、不同种类肥料均匀混合，并直观的将工作情况显示于19264液晶显示屏上，具有排肥精确度高、混合度高、稳定性好及操作简便等优点。

本发明能够使多种肥料变量混合，又能根据不同土壤、不同环境、不同作物实现氮磷钾精确配比，充分利用土壤的生产能力。不但可以提高化肥的利用率，对改善土壤环境也有很大的帮助。

一种槽轮式变量排肥掺混装置的智能控制系统，包括嵌入式主控制器、隔离缓冲单元、执行单元、液晶显示屏和电源模块。

所述嵌入式主控制器，选择STM32芯片作为主控MCU。所述STM32芯片控制每个步进电机排肥所需的转速，通过调整脉冲频率，生成脉冲信号输出到隔离缓冲单元。

所述隔离缓冲单元为74LS244芯片，嵌入式主控制器和执行单元通过隔离缓冲单元连接，防止电流反冲烧坏STM32芯片，同时74LS244放大了引脚的驱动电流，增强了主控制器驱动性能。

所述执行单元包括步进电机驱动器和步进电机；步进电机驱动器接收到脉冲信号，就会驱动步进电机按设定的方向转动。

所述液晶显示屏与嵌入式主控制器通过数据线和控制线连接，所述数据线是I/O信号,所述控制线是输入信号，用于液晶显示屏与主控制器之间传输数据、命令和状态。

所述电源模块包括开关电源及降压模块；所述开关电源将市电电源稳定的转换成一路36V直流电压供给步进电机驱动器，同时将36V直流电压转化为三路5V直流电压供给嵌入式主控制器、液晶显示模块及隔离缓冲模块。

一种槽轮式变量排肥掺混装置的冲击控制方法，步骤如下：

(1)通过校准每个步进电机转动2000步时的排肥量G_a(a＝1,2,3,…n)，G_a单位：克；

根据公式(1)分别计算出每个槽轮的单步排肥量g_x(x＝1,2,3,…n)g_x单位：克；