手推式堤壩割草機控制部分智能化改造

作者/嚴峻，鄂州職業大學機械工程學院

基金項目：鄂州職業大學科研基金項目（2016YBA22）

手推式堤壩割草機控制部分智能化改造

作者/嚴峻，鄂州職業大學機械工程學院

基金項目：鄂州職業大學科研基金項目（2016YBA22）

本文以ARDUINO主板為主控，FLYSKY—T6遠程遙控，在原有割草機的基本功能基礎上，增加手/自動加減速功能，將手動操作升級為自動工作，設計了一款遠程遙控的智能調速轉向系統，該系統可適用于所有兩電機的輪式運動系統。

ARDUINO；遠程遙控；智能控制

1. 開發系統及背景介紹

近年來，農機行業發展雖好于整個機械制造業，但與往年相比，其發展速度明顯放緩，主要是國內外經濟疲軟、行業低端產能過剩、庫存過大等造成。我市大部分農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境需求。比如此次改造的手推式堤壩割草機，應使用方要求，惡劣天氣或殘疾人士能遠距離操控。故以ARDUINO主板為主控，FLYSKY—T6實現遠程遙控，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的電路板，只需了解外部引腳功能，就能上手開發項目。不僅是全球流行的開源硬件，更是硬件開發的趨勢，其簡單的開發方式使得開發者更關注與創意與實現，可以更快地完成自己的項目開發，大大節約學習成本，縮短開發的周期。Arduino發展至今，已經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，其結構見圖1所示。

圖1 Arduino UNO控制器

1.2 ArduinoIDE開發平臺

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

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，該系統可兼容飛機和直升機兩種模式。產品及其參數見圖2所示。

圖2

3. 控制系統的總體設計思路

3.1 FS-T6信號設置和硬件電路設計

FS—T6使用左右操縱桿和旋鈕C，設置為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，實現正反轉；Arduino主板的11號腳接左右電機，做輸出調速用；手動本地調速裝置保留，采取串聯電位器的方式；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接收器輸出高電平的時間變化，故使用pulseIn()函數讀取，再編程控制輸出；pulseIn()函數讀取的信號值會跳變，應注意最大、最小的取值點，且中位值為一個區間；遙控調速功能通過longmap( )函數改變11號腳的輸出值來實現；割草機的前進后退左右轉彎通過左右電機的正反轉實現。

4. 主功能程序

使用FLYSKY—T6三通道遙控實現轉彎、前進后退、調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，實現左右轉彎；

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速，實現調速；＊/

5. 結語

手推式堤壩割草機控制部分智能化改造，采用遠程和在地調速方式，以Arduino 主板為控制核心，結合FS—T6遙控，能夠實現低成本、遠距離、高穩定性的控制效果。

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

＊ [2]鄭文鐘. 國內外智能化農業機械裝備發展現狀[J].《現代農機》，2015.06

＊ [3] 趙剡水.關于開展智能農機大數據應用的建議[J].《中國科技產業》2016.04