基于 Arduino 控制的田间智能化玉米施肥系统
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作品展示 > A类：智能农业装备科技发明制作类 > A3智能田间管理农业装备发明
作品简介：
针对田间玉米追肥的现状，解放人们的劳动力，使施肥工具向智能化方向发展，弥补这类器械在市场上智能化程度不高的情况，特设计本产品。 机器在田垄沿预设程序行进，摆杆摇摆装置末端的两个超声波感应模块测得幼苗后，整机预设的驱动电机给其断电信号，电机停止转动，机器停止。控制摆杆的两电机分别向左、向右转动，控制其两摆杆微动15°后停止。控制板给其圆盘式槽轮下料转盘所设的电机信号，驱动转盘顺时针转动0.5s，箱体内的肥料沿力的方向通过自身重力下落至三通接头下料通道软管内。肥料顺着软管下落至地面的落料点，完成肥料的下落任务。任务结束后控制板给其左右摆杆电机驱动板信号，使其两摆杆恢复至原来位置，即两电机分别向右、向左转动－15°后停止，再进行下面的施肥任务，如此往复。
主要创新点：
1、利用超声波传感技术使左右摆杆执行预定指令，摆杆与丝杆升降装置相连，具有较强的灵活性。 2、遇险后发出的遇险信号能使机器快速停止，保证机器的安全性。 3、圆盘式槽轮下料转盘控肥能力强，旋转角度为给定数值，保证落料点与植株秆留有15cm的距离，精度准确。 4、用Arduino程序控制系统设定机器的程序，采用开源硬件进行设计，新程序可覆盖旧程序，修改方便，利于二次开发。 5、摆杆摇摆装置与控制板配合，肥料落料点与幼苗距离精度能控制在10-12cm 之间，使肥料既不烧根又不浪费。
技术关键和主要技术指标：
本产品主要结构有：圆盘式槽轮下料转盘、三通接头下料通道软管、丝杆升降机构、摆杆摇摆装置。控制方面采用开源硬件进行设计，保障系统的二次开发，方便程序的微调。 4v底盘电机的驱动配合L298N驱动板，输入12V的电压经降压后给单片机主板供电以确保程序控制带动滚轮行进。2个超声波测距模块分布于摆杆尾部，通过HML5883的电子罗盘定位，以提高精度，保证传回的测距信号准确，撒肥位置合理，不烧根。 为了保障安全，采用语音识别模块作为危险信号报警器，当人们说出“停止”、“关闭、“关”、“停”等字眼后，语音识别模块会把接收的指令传回主控板并触发“一键急停”程序，使机器各部位停止运行，保证机器避开前方障碍物或机器出现故障时避免机器的二次伤害。
推广应用价值：
我国现有的玉米追肥机多为中小型重力直排机型，缺少施肥控制和排肥监控系统，难以适应不同作业环境。在实地调查发现，留在村里干农活的人大多数为中年人，随着劳动力向城镇转移和老龄化问题加剧，迫切需要追肥机械向自动化、智能化及功能多样化方向发展，以提高追肥机械的工作效率，促进玉米追肥机械的广泛应用。 该作品可用在田间等种植玉米的地方，将来可用于温室大棚场合上。此外，该作品成本低，操作简单，节省人力，使用方便，具有很大的应用前景。
作品视频：
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