作者/嚴峻，鄂州職業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院

基金項目：鄂州職業(yè)大學(xué)科研基金項目（2016YBA22）

手推式堤壩割草機控制部分智能化改造

作者/嚴峻，鄂州職業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院

基金項目：鄂州職業(yè)大學(xué)科研基金項目（2016YBA22）

本文以ARDUINO主板為主控，F(xiàn)LYSKY—T6遠程遙控，在原有割草機的基本功能基礎(chǔ)上，增加手/自動加減速功能，將手動操作升級為自動工作，設(shè)計了一款遠程遙控的智能調(diào)速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)可適用于所有兩電機的輪式運動系統(tǒng)。

ARDUINO；遠程遙控；智能控制

1. 開發(fā)系統(tǒng)及背景介紹

近年來，農(nóng)機行業(yè)發(fā)展雖好于整個機械制造業(yè)，但與往年相比，其發(fā)展速度明顯放緩，主要是國內(nèi)外經(jīng)濟疲軟、行業(yè)低端產(chǎn)能過剩、庫存過大等造成。我市大部分農(nóng)機面臨升級換代的局面，且全面更換成本較高，亦無法滿足特定工作環(huán)境需求。比如此次改造的手推式堤壩割草機，應(yīng)使用方要求，惡劣天氣或殘疾人士能遠距離操控。故以ARDUINO主板為主控，F(xiàn)LYSKY—T6實現(xiàn)遠程遙控，還可添加實時影像回傳功能。

1.1 ArduinoUNO主板

Arduino是以單片機為核心開發(fā)的電路板，只需了解外部引腳功能，就能上手開發(fā)項目。不僅是全球流行的開源硬件，更是硬件開發(fā)的趨勢，其簡單的開發(fā)方式使得開發(fā)者更關(guān)注與創(chuàng)意與實現(xiàn)，可以更快地完成自己的項目開發(fā)，大大節(jié)約學(xué)習(xí)成本，縮短開發(fā)的周期。Arduino發(fā)展至今，已經(jīng)有了眾多型號及衍生控制器退出，本文所使用的是目前使用最廣泛的Arduino UNO控制器，其結(jié)構(gòu)見圖1所示。

圖1 Arduino UNO控制器

1.2 ArduinoIDE開發(fā)平臺

ArduinoIDE可以在Windows、MacOS和Linux三大系統(tǒng)上運行，將常用功能做成庫函數(shù)封裝，不需要太多單片機和編程基礎(chǔ)，且各類資料開源，其程序的基本結(jié)構(gòu)如下：

2. FLYSKY-T6遠程遙控

選取富斯出品的FS—T6六通道2.4G可編程AFHDS遙控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可兼容飛機和直升機兩種模式。產(chǎn)品及其參數(shù)見圖2所示。

圖2

3. 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計思路

3.1 FS-T6信號設(shè)置和硬件電路設(shè)計

FS—T6使用左右操縱桿和旋鈕C，設(shè)置為CH4、CH2和CH5；Arduino主板的3、5、6號腳接FS—T6的CH4、CH2、CH5，做輸入用；Arduino主板的9、10號腳接繼電器AB，做輸出用；繼電器AB分別控制割草機的左右電機，實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；Arduino主板的11號腳接左右電機，做輸出調(diào)速用；手動本地調(diào)速裝置保留，采取串聯(lián)電位器的方式；各級電源及鎖止裝置。

圖3

3.2 Arduino采集信號及原理

FS—T6的各通道信號的變換對應(yīng)接收器輸出高電平的時間變化，故使用pulseIn()函數(shù)讀取，再編程控制輸出；pulseIn()函數(shù)讀取的信號值會跳變，應(yīng)注意最大、最小的取值點，且中位值為一個區(qū)間；遙控調(diào)速功能通過longmap( )函數(shù)改變11號腳的輸出值來實現(xiàn)；割草機的前進后退左右轉(zhuǎn)彎通過左右電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)。

4. 主功能程序

使用FLYSKY—T6三通道遙控實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎、前進后退、調(diào)速的主功能程序如下：

/＊Arduino 主板的3號腳接收通道4信號，通過9、10號腳輸出來通斷繼電器控制電機，實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)彎；

Arduino 主板的5號腳接收通道2信號，通過9、10號腳輸出來通斷繼電器控制電機，實現(xiàn)前進后退；

Arduino 主板的6號腳接收通道5信號，通過11號腳輸出來控制電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)速；＊/

5. 結(jié)語

手推式堤壩割草機控制部分智能化改造，采用遠程和在地調(diào)速方式，以Arduino 主板為控制核心，結(jié)合FS—T6遙控，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、遠距離、高穩(wěn)定性的控制效果。

＊ [1] 蔡睿妍. Arduino的原理及應(yīng)用[J]. 電子設(shè)計工程. 2012(16)

＊ [2]鄭文鐘. 國內(nèi)外智能化農(nóng)業(yè)機械裝備發(fā)展現(xiàn)狀[J].《現(xiàn)代農(nóng)機》，2015.06

＊ [3] 趙剡水.關(guān)于開展智能農(nóng)機大數(shù)據(jù)應(yīng)用的建議[J].《中國科技產(chǎn)業(yè)》2016.04