賈榮叢　濱州學院山東濱州　256603

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智能施肥器的設(shè)計

賈榮叢濱州學院山東濱州256603

【文章摘要】

本文以新型智能施肥器為例，對智能施肥過程進行了研究。智能施肥器采用自動變量施肥技術(shù)，簡稱精準施肥，智能施肥技術(shù)是精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要組成部分，又是解決上述問題的有效手段。結(jié)果表明：這種自動和精準的施肥方法的應用，有力地填補了我國農(nóng)業(yè)施肥智能化空白，解放了勞動力；提高了工作效率；克服農(nóng)業(yè)面源污染，綠色低碳。

【關(guān)鍵詞】

自動控制施肥；精準施肥；單片機

0　引言

由于中國人口激增，耕地面積減少，農(nóng)田復種指數(shù)就漸增，作物產(chǎn)量的需求大幅度提高，而由于非科學施肥，有機肥施用量就下降，鉀肥投入嚴重不足，所以土壤缺鉀面積日益擴大從而造成無法滿足人民日益增長的糧食需求。

智能施肥器采用電能驅(qū)動，在滿足不同工況施肥條件下，結(jié)合相應的智能技術(shù)，實現(xiàn)距離及肥量控制，克服農(nóng)業(yè)面源污染，綠色低碳極大的提高了勞動生產(chǎn)率。

1　施肥器機械結(jié)構(gòu)及電氣結(jié)構(gòu)組成

1.1施肥器機械結(jié)構(gòu)

本設(shè)計機械結(jié)構(gòu)由四部分組成：主體框架、動力裝置、施肥裝置、傳動裝置。主體框架主要起支撐作用，與電動三輪車相仿利用其三角形的穩(wěn)定性和占空間小的特點。

1.2電氣結(jié)構(gòu)與組成

施肥器電氣工作結(jié)構(gòu)包括四大模塊，即檢測模塊、單片機控制模塊、電機驅(qū)動與調(diào)速模塊、后續(xù)工作輔助設(shè)備模塊。本設(shè)計以51單片機為硬件控制中心，最后根據(jù)光電接近傳感器采集的現(xiàn)場信息來決定施肥控制策略以滿足對特殊工況的處理需要，鍵盤為滿足人機交互進行的控制。

圖1　施肥器機械結(jié)構(gòu)圖

圖2　控制電路

2　軟硬件設(shè)計

硬件是整個系統(tǒng)的骨架，是所有是系統(tǒng)所有命令的執(zhí)行者，硬件的設(shè)計一定要使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能和成本達到最優(yōu)化的組合。本章著力于硬件的設(shè)計，完成硬件的最優(yōu)化配置。主要包括四部分：電磁閥脈沖計數(shù)電路的設(shè)計、光電檢測電路的設(shè)計，電機控制驅(qū)動電路設(shè)計和電機調(diào)速方案的設(shè)計。

軟件設(shè)計反映了機器工作過程的先后順序以及機器自動應付所出現(xiàn)的各種狀況的方法，可以使硬件的設(shè)計更為簡便。在施肥器設(shè)計中，機器的重啟、電機的調(diào)速控制、對采集信號的處理、對無肥料狀況的處理都是通過編程配合硬件及機械構(gòu)件完成的。

3　結(jié)論

環(huán)保綠色智能施肥器是將顆粒化肥不需要挖坑刨土直接施入到莊稼根下的土壤里的一種自動化與智能化結(jié)合的小型機械設(shè)備；它有力地填補了我國農(nóng)業(yè)施肥智能化空白，解放了勞動力；提高了工作效率；克服農(nóng)業(yè)面源污染，綠色低碳，有廣闊的市場應用前景，這為推進我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提供了強有力的幫助，對高效率，高產(chǎn)量有較高要求的農(nóng)民工作者來說是不可缺少的農(nóng)作工具。

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基金項目：濱州學院服務地方項目專項合同（BZXYFB20140809），濱州學院科研基金項目（BZXYG1520），濱州學院服務地方項目專項合同（BZXYFB20140804）