一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)用車輛(如:拖拉機(jī))在大田里工作時(shí)，由于田地的松軟土壤的影響，輪胎很容易打滑，在沒有參照物的情況下，駕駛員很難準(zhǔn)確控制方向使農(nóng)用車輛朝一個(gè)方向直線前進(jìn).

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置及方法，通過液晶顯示實(shí)時(shí)角度偏差，給駕駛員直線行走修正提供數(shù)據(jù)參照，以達(dá)到做業(yè)過程中農(nóng)用車輛直線行走引導(dǎo)的目的。
[0004]其技術(shù)方案如下:
[0005]—種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置，包括傳感器單元、信號(hào)調(diào)整單元、數(shù)據(jù)處理單元和液晶顯示單元，其中，
[0006]所述傳感器單元是采集地球磁場(chǎng)的部分，將地球磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0007]所述信號(hào)調(diào)整單元是對(duì)微弱的地磁電信號(hào)進(jìn)行放大濾波，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0008]所述數(shù)據(jù)處理單元是將調(diào)整單元輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定所需要的方向與正北間的方向角，并對(duì)所在地的磁偏角進(jìn)行校正；
[0009]所述液晶顯示單元是將方向角以圖形和數(shù)字兩種形式顯示出來(lái)。
[0010]優(yōu)選地，所述傳感器單元由一塊兩軸磁阻傳感器HMC1052構(gòu)成，以INA332為基地進(jìn)行信號(hào)調(diào)理和放大，MSP430單片機(jī)為數(shù)據(jù)處理與信號(hào)控制核心，即數(shù)據(jù)處理與方向確定單元，最終的顯示單元采用一塊圖形點(diǎn)陣LCD完成；
[0011]所述磁阻傳感器HMC1052將地磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，儀表放大器將該微弱信號(hào)放大，送入MSP430單片機(jī)的AD模塊進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算確定方向角度，最后送到LCD將其文字及圖形表達(dá)；
[0012]磁阻傳感器將地磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出，INA332儀表運(yùn)放將微弱信號(hào)放大，REF3212參考電壓源作為信號(hào)調(diào)理和供電單元，由MSP430F147單片機(jī)及其自帶A/D轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行信號(hào)處理和控制，置位/復(fù)位電路用于在每次走直線做業(yè)前給單片機(jī)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行顯示調(diào)零操作。
[0013]一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)方法，包括以下步驟:
[0014]裝置工作開始時(shí)，首先要完成軟件的初始化，采集磁阻傳感器的數(shù)據(jù)再進(jìn)行信號(hào)放大，單片機(jī)將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并以地球磁場(chǎng)矢量為基準(zhǔn)完成方向角計(jì)算，此時(shí)的方向角數(shù)值為測(cè)量到的實(shí)時(shí)的方位角度；當(dāng)車輛每次開始作業(yè)時(shí)要對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)零操作，通過補(bǔ)償計(jì)算后得到的數(shù)據(jù)為角度偏差量，此時(shí)LCD顯示屏上的數(shù)據(jù)顯示為角度偏差值，初始值為零，車輛在進(jìn)行過程中如果有角度偏移，LCD顯示展上會(huì)實(shí)時(shí)顯示偏移量，并以指針的形式直觀的顯示偏移幅度，駕駛員通過隨時(shí)查看指針偏移幅度對(duì)車輛進(jìn)行方向修正，以達(dá)到走直的目的。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明通過磁阻傳感器測(cè)量地球磁場(chǎng)矢量，將信號(hào)通過放大和運(yùn)算實(shí)時(shí)獲取角度偏差，以直觀的形式顯示出來(lái)，以供農(nóng)用車輛駕駛員參考，使用時(shí)，引導(dǎo)裝置安裝在農(nóng)用車輛儀表盤處，具有以下有益效果:
[0017](1)精確的顯示所指方向；
[0018](2)實(shí)時(shí)顯示角度偏差；
[0019](3)可以把測(cè)量到的方向信息形象的顯示在IXD液晶屏上；
[0020](4)實(shí)現(xiàn)一鍵調(diào)零操作，農(nóng)業(yè)車輛行走前參考方向角度顯示為零。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置的原理圖；
[0022]圖2是本發(fā)明簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3是簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0025]參照?qǐng)D1，一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置，包括傳感器單元、信號(hào)調(diào)整單元、數(shù)據(jù)處理單元和液晶顯示單元，其中，
[0026]所述傳感器單元是采集地球磁場(chǎng)的部分，將地球磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0027]所述信號(hào)調(diào)整單元是對(duì)微弱的地磁電信號(hào)進(jìn)行放大濾波，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
[0028]所述數(shù)據(jù)處理單元是將調(diào)整單元輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定所需要的方向與正北間的方向角，并對(duì)所在地的磁偏角進(jìn)行校正；
[0029]所述液晶顯示單元是將方向角以圖形和數(shù)字兩種形式顯示出來(lái)。
[0030]如圖2所示，所述傳感器單元由一塊兩軸磁阻傳感器HMC1052構(gòu)成，以INA332為基地進(jìn)行信號(hào)調(diào)理和放大，MSP430單片機(jī)為數(shù)據(jù)處理與信號(hào)控制核心，即數(shù)據(jù)處理與方向確定單元，最終的顯示單元采用一塊圖形點(diǎn)陣LCD完成；
[0031]所述磁阻傳感器HMC1052將地磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，儀表放大器將該微弱信號(hào)放大，送入MSP430單片機(jī)的AD模塊進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算確定方向角度，最后送到LCD將其文字及圖形表達(dá)；
[0032]磁阻傳感器將地磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出，INA332儀表運(yùn)放將微弱信號(hào)放大，REF3212參考電壓源作為信號(hào)調(diào)理和供電單元，由MSP430F147單片機(jī)及其自帶A/D轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行信號(hào)處理和控制，置位/復(fù)位電路用于在每次走直線做業(yè)前給單片機(jī)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行顯示調(diào)零操作。
[0033]如圖3所示，一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)方法，包括以下步驟:
[0034]裝置工作開始時(shí)，首先要完成軟件的初始化，采集磁阻傳感器的數(shù)據(jù)再進(jìn)行信號(hào)放大，單片機(jī)將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并以地球磁場(chǎng)矢量為基準(zhǔn)完成方向角計(jì)算，此時(shí)的方向角數(shù)值為測(cè)量到的實(shí)時(shí)的方位角度；當(dāng)車輛每次開始作業(yè)時(shí)要對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)零操作，通過補(bǔ)償計(jì)算后得到的數(shù)據(jù)為角度偏差量，此時(shí)LCD顯示屏上的數(shù)據(jù)顯示為角度偏差值，初始值為零，車輛在進(jìn)行過程中如果有角度偏移，LCD顯示展上會(huì)實(shí)時(shí)顯示偏移量，并以指針的形式直觀的顯示偏移幅度，駕駛員通過隨時(shí)查看指針偏移幅度對(duì)車輛進(jìn)行方向修正，以達(dá)到走直的目的。
[0035]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置，其特征在于:包括傳感器單元、信號(hào)調(diào)整單元、數(shù)據(jù)處理單元和液晶顯示單元，其中， 所述傳感器單元是采集地球磁場(chǎng)的部分，將地球磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 所述信號(hào)調(diào)整單元是對(duì)微弱的地磁電信號(hào)進(jìn)行放大濾波，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào); 所述數(shù)據(jù)處理單元是將調(diào)整單元輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定所需要的方向與正北間的方向角，并對(duì)所在地的磁偏角進(jìn)行校正； 所述液晶顯示單元是將方向角以圖形和數(shù)字兩種形式顯示出來(lái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置，其特征在于:所述傳感器單元由一塊兩軸磁阻傳感器HMC1052構(gòu)成，以INA332為基地進(jìn)行信號(hào)調(diào)理和放大，MSP430單片機(jī)為數(shù)據(jù)處理與信號(hào)控制核心，即數(shù)據(jù)處理與方向確定單元，最終的顯示單元采用一塊圖形點(diǎn)陣LCD完成； 所述磁阻傳感器HMC1052將地磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，儀表放大器將該微弱信號(hào)放大，送入MSP430單片機(jī)的AD模塊進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算確定方向角度，最后送到LCD將其文字及圖形表達(dá)； 磁阻傳感器將地磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出，INA332儀表運(yùn)放將微弱信號(hào)放大，REF3212參考電壓源作為信號(hào)調(diào)理和供電單元，由MSP430F147單片機(jī)及其自帶A/D轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行信號(hào)處理和控制，置位/復(fù)位電路用于在每次走直線做業(yè)前給單片機(jī)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行顯示調(diào)零操作。3.一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)方法，其特征在于:包括以下步驟: 裝置工作開始時(shí)，首先要完成軟件的初始化，采集磁阻傳感器的數(shù)據(jù)再進(jìn)行信號(hào)放大，單片機(jī)將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并以地球磁場(chǎng)矢量為基準(zhǔn)完成方向角計(jì)算，此時(shí)的方向角數(shù)值為測(cè)量到的實(shí)時(shí)的方位角度；當(dāng)車輛每次開始作業(yè)時(shí)要對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)零操作，通過補(bǔ)償計(jì)算后得到的數(shù)據(jù)為角度偏差量，此時(shí)LCD顯示屏上的數(shù)據(jù)顯示為角度偏差值，初始值為零，車輛在進(jìn)行過程中如果有角度偏移，LCD顯示展上會(huì)實(shí)時(shí)顯示偏移量，并以指針的形式直觀的顯示偏移幅度，駕駛員通過隨時(shí)查看指針偏移幅度對(duì)車輛進(jìn)行方向修正，以達(dá)到走直的目的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種簡(jiǎn)易農(nóng)用車輛走直引導(dǎo)裝置及方法，該裝置包括傳感器單元、信號(hào)調(diào)整單元、數(shù)據(jù)處理單元和液晶顯示單元。本發(fā)明通過液晶顯示實(shí)時(shí)角度偏差，給駕駛員直線行走修正提供數(shù)據(jù)參照，以達(dá)到做業(yè)過程中農(nóng)用車輛直線行走引導(dǎo)的目的。
【IPC分類】B60R16/023, B60W50/14
【公開號(hào)】CN105292024
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510814900
【發(fā)明人】陶建平, 呂曉蘭, 柏宗春, 李輝, 張美娜
【申請(qǐng)人】江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日