移动式土壤信息检测平台开发研究

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为了实现土壤信息检测的自动化作业,实现土壤信息的实时采集、处理、存储和显示,本文开发了一种可遥控的移动式土壤信息检测平台。该平台以电动车为原型搭建了移动平台,其中平台的转向、前后、行走速度、检测模块升降、土壤水分检测、GPS接收和处理、土壤温度检测和环境温湿度检测使用控制器来控制。遥控器用来遥控平台运动和控制器采集数据。本研究内容主要包括:(1)对车载平台开发研究,本研究检测平台使用福京田三轮电动车进行改造,为了提升运行的稳定性将三轮改成四轮。对移动平台进行了改造,在方向盘的转动轴上安装了步进电机和档位控制开关。档位控制开关是用于控制步进电机和转向轴链接和断开的。当档位控制开关打开时,通过控制板发送指令控制驱动器驱动步进电机运动,从而实现自动转向。当档位控制开关关闭时,可实现人工驾驶。(2)遥控器通过APC220-43模块用来遥控车体运动,控制器的APC220-43模块可将经纬度、时间、土壤水分、土壤温度、环境温湿度信息上传至上位机,以实现土壤水分远程监测。(3)移动式土壤信息检测平台系统的硬件设计。选择满足农业水分信息采集的传感器,并开发传感器检测控制装置。移动式土壤信息检测平台系统的硬件采用模块化设计方法,包括土壤水分检测模块、GPS信息采集模块、无线通讯模块、土壤温度检测模块、环境温湿度检测模块、电源模块和存储模块。对各个模块进行了简要的介绍,并对各个模块电路进行了设计。最后绘制并且制作了控制系统的PCB板。(4)对移动式土壤信息检测平台系统的软件进行了设计。软件采用模块化程序设计的方式,下位机包括主程序模块、初始化参数设置模块、无线通讯模块、数据采集程序模块、显示模块等;而上位机软件包括串口设置模块,无线收发模块、初始化下位机模块,数据存储模块等。(5)对移动式土壤信息检测平台进行了整车实验,平台能够遥控行走和检测、保存所需经纬度、时间、土壤水分、土壤温度和环境温湿度信息。
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