[发明专利]一种车载式变量施药机控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种车载式变量施药机控制系统，包括：

一个核心处理器，用于完成车速和实际流量的计算、键盘和电动球阀的驱动、LCD的显示以及控制算法的实施；

一个速度传感器，用来测量施药机具的行走速度；

一个流量传感器，用来实时测量喷药量；

一个键盘，用于设定喷药幅宽和单位面积的施药量输入设置；

一个LCD显示屏，用来实时显示施药机具的速度、喷药幅宽、用户设定的单位面积的施药量和实际瞬时施药量，并能显示键盘对某些参数的修改过程；

一个电动球阀，实时的调节施药管道中的流量；

一个直流降压稳压电路，用于将车载电瓶DC12v电压变换为DC5v电压，以供控制电路使用；

一个直流升压稳压器，用于将车载电瓶DC12v电压变换为DC24v电压，以给电动球阀供电。

2.根据权利要求1所述的车载式变量施药机控制系统，其特征在于，所述的核心处理器是单片机AT89C52。

3.根据权利要求1所述的车载式变量施药机控制系统，其特征在于，所述的直流降压稳压电路包括一个降压芯片，其第一端与电源的输入端连接，第二端与二极管(D1)连接，第三端与第五端连接，第四端与电源的输出端和电容(C5)连接，在第二端和第四端之间连接有电感(L1)，在第一端和地线之间串联有电容(C4)。

4.一种车载式变量施药机控制系统的控制方法，其特征在于按以下步骤进行：

1)设置控制系统的目标是无论施药机的行走速度是恒定还是变化，系统自动使实际施药量与设定施药量基本保持一致；

行走速度计算：行走速度用速度传感器输出脉冲数计量，行走速度v为：

v=2πrnN,(m/s)]]>

式中：N为速度传感器旋转一圈输出的脉冲个数；r为行走轮作用半径m；n为每秒单片机接收到的脉冲个数；

实际施药量计算：实际施药量用流量传感器输出脉冲计量，实际施药量q为：

q=10000wdvW,(l/hm2)]]>

式中：d为喷药的作业幅宽(m)；v为施药机行走速度(m/s)；W为流过每1药液传感器输出脉冲个数；w每秒钟单片机接收到的脉冲个数；

2)根据实际要求，设置药量控制环的内环为0.9倍设定施药量，外环为1.1倍设定施药量；如果当前实际施药量大于外环值，通过减小电动球阀的开度使施药量减小；如果当前实际施药量小于内环值，通过增大电动球阀的开度使施药量增加；如果实际施药量在两个环的中间，不改变电动球阀的开度；

3)设置电源、键盘、LCD显示和电动球阀驱动模块；

所述的电源模块包括直流降压稳压电路和直流升压稳压器，其电源是车上的DC12v电瓶；

所述的键盘模块是4×4键盘，其工作方式是中断扫描方式；

所述的电动球阀驱动模块包括一个数模转换芯片、一个电压跟随电路和一个电动球阀；其控制方法是用数字电压信号控制电动球阀；其中电动球阀供电电压为DC24v，控制电压为DC5v，0～90°开启时间小于8秒。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述的控制电路供电电压DC5v是通过直流降压稳压电路来实现的。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述的直流降压稳压电路核心芯片是LM2576T-5.0。