Система контроля пропашных культур, увеличение эффективности использования пропашных сеялок за счет анализа качества посева. Выбор основных узлов монитора, интерфейса USB, узла звуковой сигнализации. Программное обеспечение системы контроля "Мрия-3.2".
Аннотация к работе
Производство зерна является основной отраслью агропромышленного производства, предназначенной обеспечить население продуктами питания, животноводство - кормами, промышленность - сырьем. В технологии производства зерна особое место занимает посев, выполняемый в зависимости от региональных условий различными сеялками, которые должно объединять единое требование - энерго-и ресурсосбережение, сопровождаемое качеством посева. Средства контроля на подвижных сельскохозяйственных машинах развиваются в направлении расширения функциональных возможностей электронных систем, связанных с применением бортовых микроконтроллерных устройств, использовании удобного человеко-машинного интерфейса,включая алфавитно-цифровые и графические дисплеи.В комплексе технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур важная роль принадлежит посеву.[2] Термин «Точный посев» образовался в 50-х г. с появлением высевающих аппаратов однозернового и группового дозирования к сеялкам для посева кукурузы и подсолнечника. При посеве, семена сеялками размещаются в продольном а, поперечном b и вертикальном h направлениях. Схема размещения семян при точном посеве показана на рисунке 1.1. Цель посева - обеспечение таких условий, при которых равнозначные, но не взаимозаменяемые факторы жизнедеятельности и развития растений(свет, тепло, влага, элементы минерального питания) были в равной степени доступны всем растительным организмам, что способствует увеличению полевой всхожести и урожайности пропашных культур.Развитие средств контроля, устанавливаемых на подвижных сельскохозяйственных машинах, идет в направлении расширения функциональных возможностей электронных систем, связанных с применением бортовых микропроцессорных устройств, использования современных средств отображения, включая алфавитно-цифровые и графические дисплеи. Внешний вид монитора системы представлен на рисунке 1.2. Возможности системы включают в себя: - контроль плотности потока семян (распознает не только отсутствие, но и частичное снижение потока семян в каком-либо семяпроводе); Внешний вид монитора системы представлен на рисунке 1.3. Устанавливается напропашных сеялках и предназначен для настройки сеялки на равномерный высев, технологического контроля работы сеялки во время высева.Перспективным решением является внедрение в систему контроля GPS-приемника, который выполняет одновременно несколько функций: определяет местоположение сеялки на карте, определяет скорость трактора, а также записывает информацию о пройденном пути в свою встроенную память(DATALOGGER). GPS (Global Positioning System - Глобальная Система Позиционирования) - это спутниковая система, используемая для определения местоположения в любой точке земной поверхности с применением специальных навигационных или геодезических приемников. Определение местоположения осуществляется специальным прибором-GPS-приемником, принимающим сигналы спутников системы GPS.[5] В таких системах (рисунок 1.4.) каждая транспортная единица оснащена GPS-приемником и связным оборудованием для контактов с диспетчерским пунктом. Закодированная информация о координатах и скорости движения, получаемая по радиоканалу, позволяет отобразить на этой карте текущее положение транспортных единиц.В ходе анализа определены следующие задачи: - осуществить выбор электронных компонентов;Схема подключения клавиатуры представлена на рисунке 2.1 Рассмотрим подробнее назначение каждой из кнопок:1 - «Esc» - используется для возврата к основному экрану; 2,3,4,5 - кнопки направлений, для перехода по меню;6 - кнопка «ОК» - используется для подтверждения выбора механизатора; 7, 8 - кнопки «F1» и «F2» для выбора функций.Основу составляет специализированный контроллер, обычно выполненный в виде одной или двух микросхем - «капелек», реже - в виде фирменной SMD-микросхемы. Общепринятое название таких микросхем «Dot Matrix Liquid Crystal Display Controller/Driver», из чего следует их двойная функция - контроллер управляет интерфейсом, а драйвер «зажигает» сегменты. Назначение выводов ЖК - дисплея показано в таблице 2.1. Исходим из номинального тока подсветки, питающего напряжения и падения напряжения на ключевом элементе ШИМ. Из технической документации выбираем символьный ЖК - ДИСПЛЕЙWH2004L-TMI-CTW с параметрами: напряжение питания 3 В; ток потребления 8..10 МА; разрешение - 20 х 4; рабочая температура от-20 до 70°C.Схема подключения ИНТЕРФЕЙСАUSB представлена на рисунке 2.3. Из технической документации выбираем одиночный коммутатор шины питания USB порта и ограничитель TOKALM3525M-L с характеристиками: диапазон входного напряжения от 2.7 до 5.5 В; максимальный потребляемый ток в рабочем режиме-100 МКА; миниатюрный SO-8 корпус. Характеристики интерфейса приведены в таблице 2.4.Из технической документации выберем электромагнитный излучатель звука HCS0905H (рисунок 2.4).Система контроля высева «Мрия-3» представляет собой монитор, установленный в кабине трактора (рисунок 3.1). Пролет семян регистрируется при помощи датчиков высева семян. Через адаптер то
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
1.1 Анализ технологического процесса
1.2 Анализ современных подходов и технологических решений
1.3 Анализ требований к новой системе управления
1.3.1 Анализ требований к новой системе управления
1.3.2 Разработка задач проектирования
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ
2.1 Выбор основных узлов монитора
2.1.1 Выбор клавиатуры
2.1.2 Выбор системы символьной индикации
2.2 Выбор узлов интерфейсов RS - 232, RS - 485
2.3 Выбор интерфейса USB
2.4 Выбор узла звуковой сигнализации
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
3.1 Разработка структуры системы контроля
3.2 Разработка структурной схемы монитора
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
4.1 Моделирование системы в программе Rational Rose