智能化晒谷场.优秀PPT.ppt

智能化晒谷场基于Solidworks三维建模基于DXP电路设计基于Keil环境的C程序编写 农夫从田间收割的谷物大多是潮湿的，达不到储存要求，须要干燥，而用阳光暴晒是最节能的干燥方法。人工晒谷包括翻谷、收谷、防雨、驱鸟等工序，劳动强度不算很大，但是农夫须要在40、烈日暴晒的环境下工作，并且对于小面积的晒谷场也须要专人看管，误工费时。夏季多短时强降雨，假如农夫离开晒谷场时天降暴雨，就会使晾晒工作白费。智能化晒谷场无需专人看管，能给农夫带来极大便利，并且目前国内尚无同类课题，这是我们的设计具有很大的意义。探讨背景晒谷场系统总述 电磁循迹小车（以下简称小车）停靠在起点，主子在晒谷区铺开谷子，给小车上电，设定好翻晒的时间间隔（如半小时）后便可离开了。小车等待半小时后，将工作模式转换为翻晒模式，然后启动驱动电机，并依靠电磁循迹自动依据预先设定的路径行驶，完成翻晒任务后回到起点。起点处埋设强磁铁，给小车的单片机一个外部中断，小车停车。小车停车后接着等待下一次翻晒工作，如此往复。晒谷场系统总述 假如主子预感到有雷雨驾临，或者到了傍晚，须要收谷时，可远程遥控小车，给小车的单片机一个外部中断。小车马上将工作模式转换为收谷模式，然后同样循迹行驶，将谷子收到晒谷场两侧的储谷槽中。小车完成收谷后回到起点，检测到停车中断时停车，并给防雨设备一个红外遥控信号。防雨设备接收到信号后启动，打开雨布将储谷槽覆盖。防雨设备工作原理 在降雨之前，小车已依据远程遥控（我们简化为手动供应的单片机外部中断）完成推谷工作，谷子全部集中在晒谷场两侧的储谷槽中。小车给防雨设备一个红外遥控信号（遥控不作详述），此时防雨设备启动。电动机带动轮1转动，轮1卷收细绳，从而将轮2上的雨布扯开，覆盖住储谷槽。雨布两端每隔一米固定一个重物，这样可以防止大风掀翻雨布。智能化晒谷场核心部件智能小车 小车上安装了三个工作机构：翻耙、推斗和扫帚。翻耙是翻晒机构，位于前轮和后轮之间；推斗和扫帚同属收谷机构，推斗在前轮之前，扫帚在后轮之后，推斗用于将谷子集中，推斗推谷后剩余的谷子，由扫帚清扫干净。三个工作机构分属两个工作模式，由一台步进电机将它们抬起或放下，从而完成工作模式的转换。智能化晒谷场核心部件智能小车 小车是一辆四轮车：由后轮驱动，两台直流减速电机干脆驱动后轮；由前轮转向，舵机转过确定角度通过连杆带动前轮转向。伸出车身前的四个电感是小车的“眼睛”，它能够检测磁场强度，将信号反馈给“大脑”单片机，单片机依据信号推断电线的位置，并限制舵机转向，使小车始终沿着电线行驶。翻耙能充分将下层稻谷翻整到上层（我们做了以下试验：将染色的稻谷铺在下层代表湿 谷子，将未染色的稻谷铺在上层代表干谷子，经过齿耙翻整后，上层染色稻谷的比例达到50%以上）；在作业区匀整平整，不会出现起堆或仅在表层漂移现象。翻耙与车体连接处为转动副，当须要工作模式转换时，可由细绳将其抬起或放下。翻晒机构翻耙 该机构是我们仿照推土机的推斗设计出来的。考虑到推谷量和受力的冲突，我们设定推斗倾角为45度。推斗面为等腰梯形，符合谷物在推斗面上积累的状态，又可节约材料。推斗两侧加装挡板，可削减推谷时谷子从两侧漏出。推斗由一根钢轴与车身连接，同时可绕轴转动，当须要工作模式转换时，细绳将推斗拉离地面。收谷机构推斗 推斗推完谷子后，必定会有少量残留，扫帚的功能就是将残留的谷子扫入储谷槽。该扫帚不同于一般的固定扫帚，而是用滚动的毛刷扫地。直流减速电机安装上层支架上，两根皮带将动力传输给扫帚，通过限制电机的转动使毛刷工作。通过调整两侧定向轮的位置，可以变更绒毛压地的深浅，从而调整扫帚扫地的力度。扫帚由小车拖动，与车体连接处为两个竖直方向的滑动副，当须要工作模式转换时，细绳通过滑动副将扫帚提起，使绒毛离开地面确定距离。清扫机构扫帚工作模式转换机构原理 转盘两侧各安装三个螺钉，呈正三角形排布。由扫帚和推斗牵引出的细绳缠绕并固定在转盘外侧螺钉上，由翻耙牵引出的细绳固定并缠绕在转盘内侧螺钉上，转盘干脆固定在步进电机轴上。调整好位置后，步进电机正转一圈，推斗和扫帚被放下，翻耙被提起，小车由翻晒模式向收谷模式转换；步进电机反转一圈，推斗和扫帚被提起，翻耙被放下，小车由收谷模式向翻晒模式转换。工作模式转换机构原理 28BYJ-48 5V步进电机转速低，扭矩大，完全能胜任模式转换任务。独特的三角形线圈设计，让三个机构在转盘上产生的力矩有相互平衡趋势，且步进电机的减速比大（1:64），使得小车完成工作模式转换后机构自锁良好。舵机主轴上安装舵盘，舵盘通过拉杆与前轮连接。限制舵机转到某一位置，前轮便转过相应角度，从而起到转向限制的作用。在程序中，我们设定了五个位置：左大拐、左小拐、回正、右小拐、右大拐。转向机构电路及软件设计 硬件电路以STC12C5A60S2为核心。单片机通过两块L298N模块驱动三台直流减速电机，其中两台为后轮驱动电机，第三台为扫帚驱动电机。单片机通过ULN2003模块驱动28BYJ-48 5V步进电机。四个电磁传感器检测磁场强度，得到05V电压的模拟信号，经由片内ADC将其转化为数字信号，再由循迹程序识别数字信号推断小车的位置，产生相应地脉冲限制舵机摆角。干簧管电路可为单片机供应INT0外部中断，限制小车停车，遥控推谷电路可供应外部中断，限制小车转换出推谷工作模式。前轮闭环限制流程图改进展望循迹程序接受PID限制车身前后都安装电感，使小车具备循迹前进和循迹倒车两种功能小车与防雨设备之间有无线遥控装置，以及小车上安装远程遥控装置将小车由轮式改为履带式，并相应的改进行驶路径，使路径更具有通用性安装太阳能电池感谢观看！