基于NEC单片机田间超声波测距的应用
本文提出了基于NEC单片机的田间超声波测距方法,设计了一种地面仿形装置,利用超声波测距传感器和
NEC单片机,将机具作业深度通过液晶屏显示出来。该方法在降低驾驶员劳动强度的同时提高劳动效率,具有实际应用价值。
根据车轮在平坦地面的运动、受力和只滚不滑的条件可以列出以下方程:
基于NEC单片机田间超声波测距的应用
超声波测距系统主要由硬件和软件2部分组成。硬件部分主要由超声波传感器、DC—DC电源模块、NEC单片机、LCD显示器等组成,以实现数据采集、存储、分析和显示等功能。
超声波传感器安装在测量基准板上方,选用的是恒瑞天创公司的HR/JCS1501型测距元件,其供电电压为12V/24V,检测距离为精度为0.5%,输出方式为模拟信号:4~20mA/0~5V,声束角为10—15°,工作温度为-10—70℃。
在田间,单片机的工作环境比较复杂,干扰多,电源起伏变化,同时为了适应不同牵引拖拉机的电源输出,选用致远公司生产的ZY2405UHBD-6W隔离DC—DC电源模块,为长宽压型,电压输入范围9~36V,1kV隔离单电源输出,对单片机控制系统的稳定性起到决定性的作用。
主控制器采用NEC公司的78K0/LF3系列8位单片微处理器μPD78F0483,内置高精度的环行震荡器,在-40—85°的时候精度可达到0.1%最多可以使用62个I/O端口,芯片内部集成32KBFLASH存储器、1KB内部高速RAM,芯片资源满足设计需求。
NEC单片机有专用代码生成工具Applilet,是一种非常方便的软件开发工具,用户可以根据实际要求灵活的生成相应的驱动代码,在Applilet中设置所需要的外围设备功能,输出需要的C语言代码,根据需要对代码进行修改,由NEC专用软件开发设计的集成环境平台PM+建立目标源文件,最后将程序经烧写器烧入到单片机中去,实现控制任务。图7为Applilel生成的部分代码。
1)选用的NEC单片机内置上电复位清零电路,低电压侦测电路和独立源看门狗电路,不需要任何外同元件。功耗低,抗干扰能力强,支持自编程,62个I/O能够为满足今后研制智能化收获装备提供开发平台。
2)本文设计了一种基于超声波测距原理的自动限深装置,该装置能够适用于田间复杂的作业环境,自动化程度高,町以有效提高挖掘效果,此套装置可安装于整地机械、各类土下果实的收获机械中,具有广泛的适应性。