本實(shí)用新型主要涉及林業(yè)防護(hù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在林業(yè)病蟲害防治過程中，可采用不同防治作業(yè)方式，其中最高效的一種噴藥方式采用智能化自動對靶林業(yè)噴藥機(jī)對林木間歇式自動對靶噴藥，根據(jù)噴藥作業(yè)要求，噴藥機(jī)需自動識別、自動噴藥、自動關(guān)閉、手動噴藥、手動關(guān)閉等多種不同工作狀態(tài)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)，根據(jù)檢測到的距離判斷是否進(jìn)行噴藥作業(yè)，通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行全方位的噴灑作業(yè)，控制高壓泵噴出細(xì)水霧進(jìn)行噴藥或灌溉作業(yè)，根據(jù)流量傳感器檢測的流量控制噴藥作業(yè)或灌溉作業(yè)時(shí)間。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)包括光電傳感器、信號放大器、時(shí)鐘模塊、流量傳感器、濕度傳感器、太陽能供電模塊、智能控制器、按鍵模塊、電磁閥驅(qū)動、電磁閥、電機(jī)驅(qū)動、電動機(jī)、電調(diào)、繼電器、高壓泵組，根據(jù)檢測到的距離判斷是否進(jìn)行噴藥作業(yè)，通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行全方位的噴灑作業(yè)，控制高壓泵噴出細(xì)水霧進(jìn)行噴藥或灌溉作業(yè)，根據(jù)流量傳感器檢測的流量控制噴藥作業(yè)或灌溉作業(yè)時(shí)間。
其中，所述光電傳感器的輸出端連接著信號放大器的輸入端；所述信號放大器的輸出端連接著智能控制器的輸入端；所述時(shí)鐘模塊的輸出端連接著智能控制器的輸入端；所述流量傳感器的輸出端連接著智能控制器的輸入端；所述濕度傳感器的輸出端連接著智能控制器的輸入端；所述太陽能供電模塊的輸出端連接著智能控制器的輸入端；所述按鍵模塊的輸出端連接著智能控制器的輸入端；所述智能控制器的輸出端連接著電磁閥驅(qū)動的輸入端；所述電磁閥驅(qū)動的輸出端連接著電磁閥的輸入端；所述智能控制器的輸出端連接著電機(jī)驅(qū)動的輸入端；所述電機(jī)驅(qū)動的輸出端連接著電動機(jī)的輸入端；所述智能控制器的輸出端連接著繼電器的輸入端；所述繼電器的輸出端連接著高壓泵組的輸入端。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)所述智能控制器采用AT89C51單片機(jī)。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)所述電磁閥驅(qū)動采用L9349芯片。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)所述電磁閥采用400X電磁閥。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)所述電機(jī)驅(qū)動采用L298N芯片。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)所述流量傳感器采用YF-2012-A流量傳感器。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)所述時(shí)鐘模塊采用DS1302時(shí)鐘芯片。
控制效果：本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)，根據(jù)檢測到的距離判斷是否進(jìn)行噴藥作業(yè)，通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行全方位的噴灑作業(yè)，控制高壓泵噴出細(xì)水霧進(jìn)行噴藥或灌溉作業(yè)，根據(jù)流量傳感器檢測的流量控制噴藥作業(yè)或灌溉作業(yè)時(shí)間。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的智能控制器的電路圖。
圖3為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的電磁閥驅(qū)動、電磁閥的電路圖。
圖4為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的濕度傳感器的電路圖。
圖5為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的流量傳感器的電路圖。
圖6為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的太陽能供電模塊的電路圖。
圖7為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動、電動機(jī)的電路圖。
圖8為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的時(shí)鐘模塊的電路圖。
圖9為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的光電傳感器、信號放大器的電路圖。
圖10為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的繼電器、高壓泵組的電路圖。
圖11為本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的按鍵模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一：
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)包括光電傳感器、信號放大器、時(shí)鐘模塊、流量傳感器、濕度傳感器、太陽能供電模塊、智能控制器、按鍵模塊、電磁閥驅(qū)動、電磁閥、電機(jī)驅(qū)動、電動機(jī)、電調(diào)、繼電器、高壓泵組，根據(jù)檢測到的距離判斷是否進(jìn)行噴藥作業(yè)，通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行全方位的噴灑作業(yè)，控制高壓泵噴出細(xì)水霧進(jìn)行噴藥或灌溉作業(yè)，根據(jù)流量傳感器檢測的流量控制噴藥作業(yè)或灌溉作業(yè)時(shí)間。
其中，所述光電傳感器的輸出端連接著信號放大器的輸入端，光電傳感器采用LU25系列槽形光電傳感器，光電傳感器是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被測物體經(jīng)過時(shí)，發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線發(fā)射到接收器，于是光電傳感器產(chǎn)生開關(guān)信號傳送到信號放大器，光電傳感器檢測距離樹木的距離，當(dāng)檢測到信號(光電傳感器發(fā)出的光線被遮擋)，輸出開關(guān)信號到放大器進(jìn)行放大處理。
所述信號放大器的輸出端連接著智能控制器的輸入端，信號放大器采用LM393放大器，由于光電傳感器輸出的信號比較微弱，經(jīng)過信號放大器將光電傳感器檢測到的信號進(jìn)行放大后輸出到智能控制器進(jìn)行控制，信號放大器的ADC1端與智能控制器的P3.0引腳相連接。
所述時(shí)鐘模塊的輸出端連接著智能控制器的輸入端，時(shí)鐘模塊采用DS1302時(shí)鐘芯片，時(shí)鐘芯片為控制模塊提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號，根據(jù)時(shí)間信號控制電磁閥的開啟與關(guān)閉，DS1302時(shí)鐘芯片的通訊接口有3個(gè)口線組成，即RST、SCLK、I/O，其中RST從低電平變成高電平啟動一次數(shù)據(jù)傳輸過程，SCLK是時(shí)鐘線，I/O是數(shù)據(jù)線，DS1302時(shí)鐘芯片的3個(gè)口線，RST口與單片機(jī)的P3.7引腳相連接，SCLK口與單片機(jī)的P3.5引腳相連接，I/O口與單片機(jī)的P3.6引腳相連接。
所述流量傳感器的輸出端連接著智能控制器的輸入端，水流量檢測采用YF-2012-A水流量傳感器，水流量傳感器用于檢測進(jìn)水流量，當(dāng)水通過水流轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動并且轉(zhuǎn)速隨著流量變化而變化，傳感器輸出相應(yīng)脈沖信號，傳送到控制模塊，水流量檢測的VOUT端與控制模塊的P3.3引腳相連接，
所述濕度傳感器的輸出端連接著智能控制器的輸入端，濕度傳感器采用SHT11溫濕度傳感器，SHT11是基于CMOSens技術(shù)的新型智能溫濕度傳感器，它將溫濕度傳感器、信號放大調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、二線串行接口全部集成于一個(gè)芯片內(nèi)，利用2只傳感器分別產(chǎn)生相對濕度、溫度的信號，然后經(jīng)過放大，分別送至A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、校準(zhǔn)和糾錯(cuò)，再通過二線串行接口將相對濕度及溫度的數(shù)據(jù)送至智能控制器，濕度傳感器的DATA端與智能控制器的P1.6引腳相連接，濕度傳感器的SCK端與智能控制器的P1.7引腳相連接。
所述太陽能供電模塊的輸出端連接著智能控制器的輸入端，當(dāng)光線照射太陽電池(太陽能光電板)表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率進(jìn)行供電。
所述按鍵模塊的輸出端連接著智能控制器的輸入端，按鍵模塊采用單一按鍵，按鍵S1控制噴藥控制系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉，按鍵S2通過手動輸入信號的方式控制電磁閥開啟實(shí)現(xiàn)噴藥作業(yè)和灌溉作業(yè)，按鍵S1、S2一端與電阻相連接地，一端與智能控制器的P2.6、P2.5引腳相連接。
所述智能控制器的輸出端連接著電磁閥驅(qū)動的輸入端，電磁閥驅(qū)動采用L9349芯片，每片L9349能驅(qū)動4個(gè)電磁閥工作，屬于典型的低端驅(qū)動；通過Vs端口給芯片提供12V供電電壓；當(dāng)給輸入端IN1、IN2、IN3、IN4輸入PWM控制信號，就能方便地控制輸出端以驅(qū)動4路電磁閥工作，OUT1和OUT2端口的最大驅(qū)動能力為5A，應(yīng)該連接常閉電磁閥；OUT3和OUT4端口最大驅(qū)動能力為3A，應(yīng)連接常開電磁閥，不可接反；EN端口為使能端，能通過智能控制器快速關(guān)閉芯片；L9349的數(shù)字地和模擬地分開，提高了閥門驅(qū)動的抗干擾能力。智能控制器通過P0.0、P0.1、P0.2、P0.3引腳輸出控制信號到L9349芯片的D1、D2、D3、D4口，IN1、IN2、IN3、IN4口與智能控制器的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7引腳相連接，EN引腳與單片機(jī)的NIC口相連接。
所述電磁閥驅(qū)動的輸出端連接著電磁閥的輸入端，電磁閥采用400X電磁閥，采用兩種電磁閥進(jìn)行控制，一種為常閉電磁閥，一種為常開電磁閥，電磁閥驅(qū)動從OUT1、OUT2輸出控制信號控制常閉電磁閥LR_DUMP和RR_DUMP，電磁閥驅(qū)動從OUT3、OUT4輸出控制信號控制常開電磁閥LR_ISO和RR_ISO。
所述智能控制器的輸出端連接著電機(jī)驅(qū)動的輸入端，電機(jī)驅(qū)動采用L298N芯片，由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需要大電壓進(jìn)行供電，單片機(jī)直接輸出的小電壓無法直接給電機(jī)供電，智能控制器輸出的信號通過電機(jī)驅(qū)動將輸出的小電壓信號轉(zhuǎn)換為大電壓信號給電機(jī)進(jìn)行供電，智能控制器通過P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5引腳與電機(jī)驅(qū)動的IN01、IN02、IN03、IN04、EN A、EN B口相連接。
所述電機(jī)驅(qū)動的輸出端連接著電動機(jī)的輸入端，電動機(jī)采用Y80M1-2型減速電動機(jī)，Y型電動機(jī)效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動小、運(yùn)行安全可靠，適用于進(jìn)行噴藥系統(tǒng)電磁閥的轉(zhuǎn)動，電機(jī)驅(qū)動的OUT1、OUT2和OUT3、OUT4口分別連接一個(gè)電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動驅(qū)動兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)噴藥系統(tǒng)的360度旋轉(zhuǎn)。
所述智能控制器的輸出端連接著繼電器的輸入端，繼電器采用LY2NJ小型繼電器，由于高壓泵組的控制電流較大，單片機(jī)不能直接控制電爐加熱進(jìn)行加熱，通過繼電器接收到的單片機(jī)的小電流去控制大電流的電爐加熱，繼電器的AD1端與單片機(jī)的P2.7引腳相連接。
所述繼電器的輸出端連接著高壓泵組的輸入端，高壓泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行工作的。
具體實(shí)施方式二：
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實(shí)施方式，所述智能控制器采用AT89C51單片機(jī)。所述AT89C51單片機(jī)從它內(nèi)部的硬件到軟件都有一套完整的按位操作系統(tǒng)，片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，十六個(gè)字節(jié)，單元地址20H～2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理。51單片機(jī)的I/O腳的設(shè)置和使用非常簡單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)置為高電平(復(fù)位時(shí)，各I/O口均置高電)。當(dāng)該腳作輸出腳使用時(shí)，則為高電平或低電平均可。
具體實(shí)施方式三：
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實(shí)施方式，所述電磁閥驅(qū)動采用L9349芯片。每片L9349能驅(qū)動4個(gè)電磁閥工作，屬于典型的低端驅(qū)動；通過Vs端口給芯片提供12V供電電壓；當(dāng)給輸入端IN01、IN02、IN03、IN04輸入PWM控制信號，就能方便地控制輸出端以驅(qū)動4路電磁閥工作，OUT1和OUT2端口的最大驅(qū)動能力為5A，應(yīng)該連接常閉電磁閥；OUT3和OUT4端口最大驅(qū)動能力為3A，應(yīng)連接常開電磁閥，不可接反；L9349的數(shù)字地和模擬地分開，提高了驅(qū)動模塊的抗干擾能力。
具體實(shí)施方式四：
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實(shí)施方式，所述電磁閥采用400X電磁閥。400X流量控制閥由主閥、流量調(diào)節(jié)閥、針閥、導(dǎo)閥、球閥、微形過濾器和壓力表組成水力控制接管系統(tǒng)。利用水力自動操作，控制和調(diào)節(jié)主閥開度，使通過主閥的流量保持不變。利用水力自力控制，不需要其它裝置和能源，保養(yǎng)簡便，流量控制穩(wěn)定。400X流量控制閥廣泛用于高層建筑、生活區(qū)等供水管網(wǎng)系統(tǒng)及城市供水工程。
具體實(shí)施方式五：
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實(shí)施方式，所述電機(jī)驅(qū)動采用L298N芯片。L298N是SGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路。是一種二相和四相電動機(jī)的專用驅(qū)動器，即內(nèi)含二個(gè)H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號，可驅(qū)動46V、2A以下的電動機(jī)。L298可驅(qū)動2個(gè)電動機(jī)，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之間分別接2個(gè)電動機(jī)。IN1、IN2、IN3、IN4腳接輸入控制電平，控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)，ENA、ENB接控制使能端，控制電動機(jī)的停轉(zhuǎn)。
具體實(shí)施方式六：
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實(shí)施方式，所述流量傳感器采用YF-2012-A流量傳感器。水流量傳感器從根本上解決了壓差式水氣聯(lián)動閥啟動水壓高以及翻板式水閥易誤動作出現(xiàn)干燒等缺點(diǎn)。它具有反映靈敏、壽命長、動作迅速、安全可靠、連接方便、啟動流量超低(1.5L/min)等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大用戶喜愛。
具體實(shí)施方式七：
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實(shí)施方式，所述時(shí)鐘模塊采用DS1302時(shí)鐘芯片。DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。
本實(shí)用新型一種適用于林業(yè)的智能自動對靶噴藥控制系統(tǒng)的工作原理為：光電傳感器檢測噴藥系統(tǒng)距離樹木的距離，當(dāng)光電傳感器發(fā)出的光線被遮擋，發(fā)出開關(guān)信號到信號放大器進(jìn)行放大，智能控制器接收到開關(guān)信號，輸出電磁閥驅(qū)動信號驅(qū)動電磁閥進(jìn)行噴藥工作和灌溉工作，為了獲得細(xì)水霧，智能控制器輸出信號到繼電器控制高壓泵組，產(chǎn)生高壓噴射出細(xì)水霧。為了使噴藥控制系統(tǒng)能夠大面積全方位的進(jìn)行噴藥工作，智能控制器輸出信號到電機(jī)驅(qū)動驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動，噴藥或灌溉的電磁閥進(jìn)行轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)全方位的作業(yè)，流量傳感器檢測電磁閥噴射出液體的流量，根據(jù)檢測的流量信號控制電磁閥的開啟和關(guān)閉，濕度傳感器檢測環(huán)境的濕度值，根據(jù)檢測到的濕度值控制噴灑和灌溉的水量，時(shí)鐘模塊根據(jù)時(shí)間控制噴藥或灌溉的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)噴藥作業(yè)或灌溉作業(yè)的智能化。
雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。