导　　师： 王卫星

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南农业大学

摘　　要： 为合理利用农业资源，提高农产品的产量、降低生产成本、保护生态环境、提高农产品在国际市场竞争力，精细农业已成为前沿性的研究领域，发达国家普遍将微电子技术应用于精细农业。农业机械的信息化、智能化又是精细农业发展的重要组成部分。传统的农业机械是由人工操作控制逐步发展为以机电一体化操作控制为主，精细农业的发展要求现代农业机械具有集中式计算机控制系统或分布式计算机控制系统，农业喷雾机械也不例外。 仿形喷雾、精确喷雾等喷雾技术就是在精细农业思想的指导下，结合微电子技术，针对目前我国较落后的农药喷施设备与技术而提出的新方法。本文即是在这种背景下，设计一套基于can总线、用于监控机载喷雾器进行精确喷雾的监控系统。本设计是结合国家自然科学基金项目“果树仿形喷施农药的方法与技术研究”(项目编号：30270764)和广东省科技攻关项目“果树低污染精确喷施农药”(项目编号：2003c20505)的研究。 参照现有的喷雾机械和喷雾试验系统，本文论证了喷雾监控系统的机内数据通信链路的方案设计和喷雾试验方案的选择。在此基础上，以独立can控制器sjal000和avr系列mega单片机为核心分别构建了上位机智能节点、压力变送器智能节点、流量传感器智能节点、变频器智能节点和电磁阀智能节点等，结合压力系统电机、喷雾机械和由吸水海绵构成的雾滴收集装置，构成一套完整的喷雾监控系统。下位机智能节点与不同的现场设备或传感器相连接，通过上位机智能节点可以显示压力、流量等重要的工作参数。上位机与下位机通过can总线进行实时通信，系统最多可以挂接¨0个智能节点。系统对压力的控制采用pid控制算法，以保证喷雾试验过程中的恒定喷雾压力。以该系统为平台，可以进行恒压喷雾试验、固定喷头间距喷雾试验、固定喷头至靶标间距喷雾试验、喷雾宽幅测定试验和喷头防滴性能试验等，通过这些试验可进行多喷头精确喷雾的均匀性分析。 本论文以喷雾监控系统为平台，选择四种喷头(型号分别为1／4mk80050nbw、1／4mk80180nbw、1／4mk80200bcv-rw、1／4mk80320bcv-rw)作为机载喷雾器的喷头，分别进行了恒压喷雾试验、固定喷头间距喷雾试验、固定喷头至靶标间距喷雾试验和喷雾宽幅测定试验，并提出了一种适用于多喷头喷雾均匀性分析的试验方法。试验结果表明，除喷头型号外，喷雾压力、喷头间距和喷头距靶标高度对雾滴分布的均匀性影响都十分显著。在试验压力范围(0．2mpa～1．4mpa)内，喷雾器的喷雾宽幅、各喷头喷雾量和喷雾总量都随着喷雾压力的增加而线性增加。 试验证明，本论文的喷雾监控系统能顺利完成多种喷雾试验，系统工作稳定、通信可靠。

关 键 词： 总线 单片机 精细农业 农业喷雾机械 监控系统

分 类 号： [S126 S491]

领　　域： [农业科学] [农业科学]