[實(shí)用新型]一種節(jié)水灌溉裝置的控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921832027.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN210929001U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易東陽;陳儒琛;李明洋;史穎剛;劉利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G25/16
• 分類號(hào): A01G25/16
• 代理公司: 合肥方舟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34158
• 代理人: 宋萍

本實(shí)用新型公開了一種節(jié)水灌溉裝置的控制系統(tǒng)。包括主控制器，所述主控制器的一端電性連接有動(dòng)力抬升機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力抬升機(jī)構(gòu)的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有左右伸縮機(jī)構(gòu)。該實(shí)用新型裝置通過設(shè)置左右伸縮機(jī)構(gòu)對(duì)邊平行極具穩(wěn)定性，可以使噴頭快速又穩(wěn)定地到達(dá)指定的灌溉地點(diǎn)，反應(yīng)快，容易上手，提高作業(yè)效率，并且其成本較低，通過設(shè)置主控制器通過六路繼電器控制灌溉模塊噴量和時(shí)間控制，能夠準(zhǔn)確的控制灌溉速度灌溉流量，該實(shí)用新型裝置的采用這樣的控制系統(tǒng)，可以在設(shè)定環(huán)境條件下，實(shí)現(xiàn)噴頭伸縮、定點(diǎn)灌溉、精準(zhǔn)灌溉、變量灌溉，更能夠適應(yīng)復(fù)雜的農(nóng)業(yè)環(huán)境，本實(shí)用新型中，各噴頭單獨(dú)控制，操作靈活，噴射范圍廣，可避免不必要的浪費(fèi)。

本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)灌溉的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種節(jié)水灌溉裝置的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉機(jī)器人項(xiàng)目是中國機(jī)器人大賽的一子項(xiàng)目，比賽規(guī)則如下：機(jī)器人比賽場地如圖3所示，比賽時(shí)，機(jī)器人從起始區(qū)出發(fā)，經(jīng)過B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)，自主完成對(duì)矮株作物灌溉點(diǎn)、大田高桿作物灌溉點(diǎn)和隨機(jī)樹苗灌溉點(diǎn)的精準(zhǔn)灌溉；

B區(qū)為矮株作物灌溉區(qū)，主要模擬農(nóng)業(yè)地形中整齊排列的作物；B區(qū)道路兩旁對(duì)稱設(shè)有12個(gè)整齊排列的矮株作物灌溉點(diǎn)；C區(qū)為大田連續(xù)灌溉區(qū)，此區(qū)域設(shè)有坡道，模擬丘陵地貌；D區(qū)模擬不規(guī)則種植區(qū)域的隨機(jī)樹苗灌溉，D區(qū)均勻分成6個(gè)區(qū)域，D區(qū)中央有寬為600mm空白區(qū)，其余區(qū)域噴灌點(diǎn)隨機(jī)放置；B、C、D區(qū)的模擬樹形如圖4所示；

根據(jù)比賽要求，必須設(shè)計(jì)一種節(jié)水灌溉裝置的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)任意距離噴灌、連續(xù)噴灌的要求；目前的實(shí)驗(yàn)設(shè)備中專門針對(duì)競賽的實(shí)驗(yàn)設(shè)備較少，學(xué)生對(duì)于競賽理解不足，很有必要設(shè)計(jì)一款用于競賽教學(xué)和示范的節(jié)水灌溉裝置的控制系統(tǒng)來管理和控制節(jié)水灌溉裝置完成對(duì)應(yīng)的指令動(dòng)作。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種節(jié)水灌溉裝置的控制系統(tǒng)，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種節(jié)水灌溉裝置的控制系統(tǒng)，包括主控制器，所述主控制器的一端電性連接有動(dòng)力抬升機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力抬升機(jī)構(gòu)的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有左右伸縮機(jī)構(gòu)，所述左右伸縮機(jī)構(gòu)的一端固定連接有灌溉模塊，所述灌溉模塊由六路繼電器、水泵、噴頭和水箱組成，所述動(dòng)力抬升機(jī)構(gòu)由直流電機(jī)、齒輪、導(dǎo)軌、齒輪固定件、直流電機(jī)控制板和齒條組成，所述左右伸縮機(jī)構(gòu)前端設(shè)置有光電開關(guān)Ⅰ，所述主控制器下側(cè)底盤支架上設(shè)置有光電開關(guān)Ⅱ。

進(jìn)一步地，所述左右伸縮機(jī)構(gòu)包括由四根長桿、兩根短桿和一根連桿構(gòu)成，各桿間由軸承和銷過盈配合形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述連桿結(jié)構(gòu)加工成一體件，所述左右伸縮機(jī)構(gòu)的上端固定于齒條上端，所述左右伸縮機(jī)構(gòu)的下端與動(dòng)力抬升機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步地，所述直流電機(jī)固定在齒輪固定件上，且直流電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接有齒輪，所述齒輪和齒條配合連接件。

進(jìn)一步地，所述齒條是齒條背靠方管固定連接，所述齒條固定在底板上方對(duì)稱分布，所述齒條是齒條背靠方管固定連接，所述齒輪固定件通過導(dǎo)軌及齒輪齒條配合固定在齒條上。

進(jìn)一步地，所述水泵吸水端連接水箱且出水端連接噴頭，所述水泵控制線與六路繼電器對(duì)應(yīng)端口連接，所述噴頭與光電開關(guān)Ⅰ共同固定于左右伸縮機(jī)構(gòu)前端，所述水泵的出水端與各噴頭相連，所述水泵的正負(fù)極與六路繼電器控制端相連，所述水泵出水口和噴頭一一對(duì)應(yīng)，所述六路繼電器控制線與主控制器的IO端口對(duì)應(yīng)，所述六路繼電器控制相對(duì)應(yīng)噴頭的開關(guān)。

進(jìn)一步地，所述直流電機(jī)控制線與直流電機(jī)控制板端口對(duì)應(yīng)連接，所述主控制器采用定時(shí)器產(chǎn)生若干路PWM波，所述若干路PWM波分別與電機(jī)控制器中的若干電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的速度信號(hào)傳輸端口相連接。

進(jìn)一步地，所述主控制器為stm32系列芯片，所述主控制器驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)控制板，帶動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)直至左右伸縮機(jī)構(gòu)伸長直至光電開關(guān)Ⅰ測試到對(duì)象，所述主控制器通過六路繼電器執(zhí)行噴量和時(shí)間控制。