1、智能模塊化噴霧器【摘 要】根據(jù)農(nóng)業(yè)消費生活的需要，以AT89C51單片機為核心設計了一款智能模塊化噴霧器。該設計分為四個模塊：噴霧器主題模塊、水箱、噴頭和動力推進系統(tǒng)。主題模塊實現(xiàn)內部供電和外不供電；水箱部分運用超聲波傳感器和蜂鳴器可以實現(xiàn)藥桶水位監(jiān)控和自動報警；噴頭部分可實現(xiàn)手動控制和自動控制；動力推進系統(tǒng)由舵機和傳感器模塊組成。該設計應用可以進步農(nóng)業(yè)作業(yè)效率和平安性，同時模塊化的組合可使用戶自由選擇搭配功能，非常適應現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理。【關鍵詞】單片機；模塊化 ；超聲波傳感器 ；現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)Abstract： according to the needs of agricultural prod

2、uction and life， using AT89C51 microcontroller as the core of a modular design of intelligent sprayer. The design is divided into four modules： spray theme module， water tank， the nozzle and the propulsion system. The theme of the internal power supply module realization and external non power suppl

3、y； the water tank using the ultrasonic sensor and the buzzer can realize the medicine barrel water level monitoring and alarm； the nozzle part can realize manual control and automatic control； power propulsion system by actuator and sensor modules. The design of application can improve agricultural

4、operation efficiency and safety， and the modular combination allows users to freely choose collocation function， very adapt to modern agricultural management.Keywords： single chip microcomputer； modularization； ultrasonic sensor； modern agriculture0引言農(nóng)業(yè)用噴霧器是農(nóng)業(yè)機械的重要組成部分，是農(nóng)民在噴藥、施肥過程中不可缺少的常用小型農(nóng)用機械。施藥效率

5、上下、噴藥范圍遠近、農(nóng)藥浪費等問題直接影響消費生活效率和經(jīng)濟效益。目前市場上有的自動噴霧器雖已解決了背負噴霧器噴灑過程中人的手動操作噴藥過程，但離人們的想象中的還相差甚遠；有的雖然不用人力背負，但需拖拉機等農(nóng)用機械的拖動，不可以輕松省力的噴藥。隨著科學技術的開展，模塊化的方法和理念被引入到企業(yè)的消費和管理中，成為推動產(chǎn)業(yè)構造調整和晉級的革命性力量。該模塊化電動噴霧器的出現(xiàn)方便了人們的消費生活，解決了輕松噴藥的問題。它的設計構造簡單、使用平安、市場需求量大、消費投入不大，容易拼裝，模塊化電動噴霧器的研制有了更大的開展空間。1系統(tǒng)設計方案使用時，翻開系統(tǒng)電源，超聲波傳感器開始檢測藥液位置，防止裝水

6、過量。開始工作時，舵機開始轉動為整個系統(tǒng)動力，節(jié)省人力。當藥液缺乏時，系統(tǒng)報警，噴霧器停頓工作，提醒加藥。水泵的開關可以有遙控開關實現(xiàn)。當?shù)竭_地頭時，關閉水泵和機器。當工作中系統(tǒng)電量缺乏時，可以用蓄電池供電，不影響作業(yè)效率。系統(tǒng)設計方案如圖1-1：圖 1-1 整體控制框圖2硬件設計2.1硬件整體設計模塊化電動噴霧器主要由電動噴霧器主體模塊、水箱、噴霧頭和動力系統(tǒng)四部分組成。其中噴霧器的抽水和噴水都通過電動隔膜泵實現(xiàn)；水箱部分盛放藥物；噴霧頭采用機載噴頭；動力系統(tǒng)采用舵機提供動力。電動噴霧器主體模塊由電動隔膜泵、蓄電池、直流變壓器、電動車電源接頭、噴霧器進水管、出水管構成。其中所采用的電動隔膜泵

7、構造緊湊，體積小，重量輕，運轉平穩(wěn)，噪音低，使用壽命長；電動車電源接頭的使用方便了充電，為噴霧器的使用時間提供了保障。水箱部分由單片機和超聲波傳感器、蜂鳴器組成檢測模塊。蜂鳴器驅動電路是采用三極管驅動，經(jīng)過三極管的放大給蜂鳴器提供穩(wěn)定的電流輸出。當啟動噴霧器時，單片機開始檢測水位，提醒加藥；當過量時，提醒停頓加藥。噴霧頭可以根據(jù)需求自主更換。動力推進系統(tǒng)采用單片機控制舵機轉動，通過機械構造連接軸承帶動輪子轉動節(jié)省人力。2.2 DC-DC變換圖2-1硬件設計圖3主程序設計流程圖該程序主要是檢測藥桶液位的情況，實現(xiàn)對液位的監(jiān)控并報警提醒。以及控制遙控開關對噴霧器的開閉。如圖3-1所示：4完畢語該作

8、品主要表達了模塊化，當自帶電源耗盡時可以切換電動車電源?？梢酝ㄟ^電動車直流變壓器直接將電動自行車、電動三輪車的48v-64v電壓變壓為水泵所需要的12v電壓；本設計方便實用，可以安裝在獨輪小推車、電動三輪車等工具上，與普通背式噴霧器相比省時省力、效率高、噪聲??；操作簡單方便，遙控手動開關自由切換、壓力大、噴藥范圍廣、射程遠；電動噴霧器的設計結 構 簡 單、價 格 低 廉、市 場 需 求 量 大、生 產(chǎn) 投 入不 大，容 易 拼 裝 ；模塊化的組合可使用戶自由選擇搭配功能，非常適應現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理。圖3-1主程序流程圖參考文獻：【2】李全利，遲榮強編著單片機原理及接口技術高等教育出版社，2004.1【4】明立娟. 直流電機控制系統(tǒng)D.電子科技大學，2021.【5】衡耀付，陳富軍. 一種基于U