[实用新型]一种智能化PWM间歇喷雾式变量喷施控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能化变量喷施控制器，具体说为一种智能化脉宽调制PWM间歇喷雾式变量喷施控制器，属于智能化农业机械领域。

背景技术

变量喷施是指农药设备根据农田内各个小区域中的作物病虫草害的具体情况，向受灾区准备的喷施所需用量的农药，根据每块区域的具体情况进行按需施药。变量喷施控制主要有变压式、农药原液变量注入式和PWM(脉宽调制)式三种实现方式。变压式通过调节喷雾压力来实现喷雾流量的改变；农药原液变量注入式通过向固定流量的载体液（一般是水）中注入不同量的农药原液来实现实际农药施用量的调节；而PWM式则通过改变喷头电磁阀的通断频率和占空比来调节喷头的实际喷雾量。变压式和农药原液变量注入式变量喷施技术在喷药量动态响应特性、流量调节性能和流量控制精度等方面存在技术缺陷；而PWM式变量喷施技术在这些方面具有更好的技术特性，且使用普通喷头即可在不改变雾滴粒径及喷雾模式的情况下实现大范围的流量调节，所以成为当前变量喷施技术的发展方向。

专利号为201120417294.X公开了一种变量喷雾控制器，主控制器模块采用AT89C52单片机。主控制模块根据计算单位面积的实际施药量与设定的单位面积施药量相比较的结果自动调节位于管道上的电动调解执行模块，从而引起回水管流量的变化，改变实际施药量。专利号为201120227494.9公开了一种液态肥变量施用控制器，采用单片机控制电动阀内部电机，将所需肥料和单位面积施用量事先编程存于计算机中，获取田间当前位置信息和当前机具行进速度，控制撒播施肥量。这两种均为变压式喷雾控制器。这两种喷雾控制器虽然能完成变量喷施的功能，但控制器在流量控制精度和流量调节性能方面还存在不足。不能达到喷雾精度预期的效果。

专利号为201010225458.9公开了一种农用多功能变量控制器，该控制器的中央处理器采用ARM7系列的S3C44BOX微处理器，该控制器为变压式变量控制器，主要为了克服在不同农作物耕作环节中频繁更换变量控制器的不足。虽为多功能变量控制器，但每种功能所实现的喷雾效果并没有改善现有喷雾特性的不足。

魏新华等发表在《农业机械学报》上的《PWM间歇喷雾式变量喷施控制器设计与测试》中，以DSP56F805数字信号控制器为核心，设计了一种PWM间歇喷雾式变量喷施控制器。该控制器中的PWM信号只能同相输出，沉积分布均匀性比较差，容易出现漏喷。

实用新型内容

为了克服现有技术中沉积分布均匀性比较差，容易出现漏喷的缺陷，本实用新型提供一种智能化PWM间歇喷雾式变量喷施控制器。与上述变量喷施控制器相比较，本实用新型利用带有PWM信号输出功能的微控制器作为主芯片，内部集成PWM信号发生器，外接反相器，使相邻PWM信号分别以正、反相输出，具体技术方案如下：

一种智能化PWM间歇喷雾式变量喷施控制器，由控制器主机板（25）、PWM组件A（14）、PWM组件B（15）、通讯接口（39）、人机对话接口（40）、人机对话装置（41）、电磁阀驱动电路（35）、模拟信号输出通道（36）、压力流量检测装置（38）车速检测装置（37）、电源（34）和反相器（13）组成；通讯接口（39）、人机对话接口（40）、PWM组件A（14）和PWM组件B（15）设置在控制器主机板内；模拟信号输出通道（36）、车速检测装置（37）、压力流量检测装置（38）、电源（34）分别与控制器主机板（25）相连接；人机对话接口（40）连接人机对话装置（41）；PWM组件A（14）和PWM组件B（15）连接电磁阀驱动电路（35）；PWM信号由控制器自动输出，各路PWM信号相互独立，可以具有不同的频率和占空比；控制器有单机和联机两种工作方式，单机模式下，工作参数通过人机对话接口（40）人工输入或设置，联机模式下工作参数通过通讯接口（39）由上位机设置；车速信号通过车速检测装置（37）实时检测获得，或通过通讯接口（39）由上位机输入；在每个喷杆分区支管路中装有流量传感器，进行喷头实时喷雾流量的分组监测，对实际喷雾流量进行分组闭环调控；其特征在于：在PWM组件A（14）和电磁阀驱动电路（35）之间设有反相器（13），经反相器（13）输出的反相PWM信号与PWM组件B（15）输出的正相PWM信号间隔排列，并依次连接电磁阀驱动电路（35），使相邻PWM信号分别以正、反相输出。

所述控制器主机板选用带有多路PWM信号输出功能的微控制器作为主控芯片，微控制器中针对各路PWM信号分别设有不同的控制寄存器，可以单独设置各路PWM信号的频率和占空比。