一种基于GPS的电驱式排种器控制系统

专利主权项内容

1.一种基于GPS的电驱式排种器控制系统，包括电源、主控板、电平转换电路、GPS测速模块、直流无刷电机、直流无刷电机驱动器和升压模块，其特征在于：电源对主控板和升压模块供电，GPS测速模块由主控板供电，升压模块对直流无刷电机驱动器供电，直流无刷电机驱动器驱动直流无刷电机；主控板用于接收GPS测速模块发送的报文并进行处理，具体方式如下：(1)a1.定义最大接收缓存字节数MAX_LEN；a2.定义字符型数组GPSRMC_BUF[MAX_LEN]，作为GPS报文缓冲；a3.配置主控制器片上串口参数，波特率和GPS测速模块保持一致，接收GPS报文，之后将接收到的GPS报文存储到字符型数组GPSRMC_BUF[MAX_LEN]；(2)b1.查询字符型数组GPSRMC_BUF[MAX_LEN]中出现的第一个"$GPRMC"所在的地址pos；b2.查询自pos地址处出现的第7个“，”字符，并记录其距pos的偏移量offset；(3)c1.提取pos+offset地址处的字符并将其转换为数值型，得到了作业机械的前进速度v；(4)d1.根据(3)中得到的作业机械的前进速度v，配置片上定时器输出一定占空比的PWM波；d2.直流无刷电机驱动器根据接收到的PWM波占空比控制直流无刷电机；所述的控制系统，其中d1中：片上定时器参数x由以下算式确定 : x＝(1852×v×i×Arr)/(60×l×n×w_0)；式中：v——作业机械前进速度(knots/h)；i——直流无刷电机和排种盘的传动比；Arr——定时器自动重装载寄存器的值(取值45000)；l——株距(m)；n——排种盘型孔数；w_0——PWM波占空比为100％情况下电机转速(rad/min)；所述的控制系统，其中：主控板上设有第一电源转换电路, 第一电源转换电路包括：调压芯片UE1，其管脚1接二极管DE1的负极，DE1正极经熔断器FE1接12V电源，管脚1还接稳压二极管DE2的负极，DE2正极接地；电解电容CE1正极接管脚1，负极接地；管脚3、5接地；管脚2接稳压二极管DE3负极，DE3正极接地，管脚2与电感LE1的第一端连接，LE1第二端接电解电容CE2的正极，CE2正极还接管脚4，电解电容CE2负极接地；电解电容CE2与电解电容C10并联连接, LE1第二端作为5v电压输出端；所述的控制系统，其中：主控板上设有第二电源转换电路，第二电源电压转换电路包括：低电压调节器，该调节器的管脚3接LE1第二端，管脚3接电解电容CE4的正极，电解电容CE4负极接地；调节器管脚4输出3.3V电压，管脚4接电解电容CE5的正极，电解电容CE5负极接地；调节器的接地端接地；所述控制系统按如下方式控制排种器工作：(1)将主控板和升压模块连接到拖拉机电源上，驱动器线和排种器驱动电机正确连接；(2)开启主控板开关，主控板上电后给GPS测速模块供电；(3)GPS测速模块初始化完成后将接收到的GPS报文传送到主控板；(4)主控板上的LED灯以接收GPS报文的频率闪动，主控板处理器对报文进行解析，从中提取出速度信息；(5)根据提取出的速度信息，处理器配置片上定时器参数，将一定占空比的PWM波传送到直流无刷电机驱动器；(6)直流无刷电机驱动器根据主控板发送的PWM波控制排种器电机以一定的速度转动；(7)排种器开始播种。