一种基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构。
【背景技术】
[0002]众所周知，我国目前的化肥当季利用率较低，据测定，氮肥当季利用率一般为30-35%(发达农业国家是40-60%)，钾肥利用率为35-50%，磷肥当季利用率最低，一般为10-20%ο化肥是农业生产中投资最大的物质，化肥支出约占其生产性支出50%。当季未被利用的化肥，氮肥大部分随雨水流失或变成气体损失，钾被土壤吸附或淋失，磷则多被固定。按科学的方法种田，实施变量施肥，根据作物所需要的施肥量进行针对性的施肥，将会大大节省化肥用量，减少农业投入，增加种植效益。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，该机构结构简单，实用性强，易于推广，根据控制叶轮轴的转速以及推杆伸缩的长度，可以满足农艺要求中排肥量的多少及排肥的位置。
[0004]为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案实现:一种基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，包括一储肥箱及设置在该储肥箱下的排肥箱，其特征在于:所述储肥箱顶端敞开用于添加肥料，所述储肥箱底部设置有一条形槽，所述条形槽与所述排肥箱连接，所述排肥箱为上下联通结构，所述储肥箱与排肥箱之间设置有一叶轮轴，所述叶轮轴通过皮带传动与一减速齿轮连接，所述减速齿轮与一直流电机连接。
[0005]在本实用新型一实施例中，所述直流电机为Arduino控制L293 Motor Shield模块驱动直流电机。
[0006]在本实用新型一实施例中，所述储肥箱内部设置有一搅拌器，所述搅拌器包括一 T形转轴与设置于T形转轴上侧的两根曲杆，所述T形转轴穿过所述储肥箱后连接有一锥齿轮，所述锥齿轮通过外部动力带动搅拌器转动。
[0007]在本实用新型一实施例中，所述排肥箱分为上下两部分，上部分连接于所述条形槽，下部分通过铰链与上部分连接可改变其角度并在LED显示屏显示当前角度。
[0008]在本实用新型一实施例中，所述排肥箱下部分通过一铰接结构与一液压推杆的一端连接，所述液压推杆的另一端与一蜗轮蜗杆减速箱连接，所述蜗轮蜗杆减速箱设置于所述储肥箱底部。
[0009]在本实用新型一实施例中，所述蜗轮蜗杆减速箱与一步进电机连接用于控制所述液压推杆的伸缩长度。
[0010]在本实用新型一实施例中，所述步进电机为Arduino控制L298N模块驱动步进电机。
[0011 ] 在本实用新型一实施例中，所述叶轮轴有6块叶片，所述叶轮轴转速分为3个常用档位用于控制排肥速度的大小，通过单片机节点直流电机控制并在LED显示屏上显示当前速度。
[0012]在本实用新型一实施例中，所述单片机为Arduino单片机。
[0013]在本实用新型一实施例中，所述LED显示屏为IXD Keypad Shield模块。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
[0015]1.本实用新型变量施肥机构能够适用于多种农用机械，能够根据不同的农用机械的施肥要求进行安装，为农业施肥机械化奠定基础。
[0016]2.本实用新型通过调节推杆的伸缩长度以及叶轮的转速控制排肥的位置以及排肥量的多少，能够满足不同的农艺要求，具有适应性强、扩张性能好、维护简单、操作方便等优点。
[0017]3.本实用新型通过单片机控制各个变量，具有简洁的人机操控面板，便于普通农户进行应用。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的变量施肥机构的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型的储肥箱结构示意图。
[0020]图3是本实用新型的排肥箱结构示意图。
[0021]图4是本实用新型的搅拌器外形示意图。
[0022]图5是本实用新型的叶轮轴外形示意图。
[0023]图6是本实用新型的Arduino控制L293 Motor Shield模块驱动直流电机的接线原理图。
[0024]图7是本实用新型的Arduino控制L298N模块驱动步进电机的接线原理图。
[0025]图8是本实用新型的Arduino驱动LCD Keypad Shield模块的接线原理图。
[0026]图9是本实用新型的Arduino单片机驱动各个模块的控制原理流程图。
[0027]图中:I一储肥箱2—搅拌器3—叶轮轴4一排肥箱5—减速齿轮
[0028]6 一直流电机7—蜗轮蜗杆减速箱 8—步进电机9 一维齿轮
[0029]1—液压推杆11 一条形槽。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
[0031]请参照图1和图2，本实施例提供一种基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，包括一储肥箱I及设置在该储肥箱I下的排肥箱4，其特征在于:所述储肥箱I顶端敞开用于添加肥料，所述储肥箱I底部设置有一条形槽11，所述条形槽11与所述排肥箱4连接，所述排肥箱4为上下联通结构，所述储肥箱与排肥箱4之间设置有一叶轮轴3，所述叶轮轴3通过皮带传动与一减速齿轮5连接，所述减速齿轮5与一直流电机6连接。
[0032]于本实施例中，所述直流电机6为Arduino控制L293 Motor Shield模块驱动直流电机，其接线原理图如图6所示。
[0033]请参照图1和图5，所述储肥箱I内部设置有一搅拌器2，所述搅拌器2包括一 T形转轴与设置于T形转轴上侧的两根曲杆，所述T形转轴穿过所述储肥箱I后连接有一锥齿轮9，所述锥齿轮通过外部动力带动搅拌器转动。
[0034]请参照图2和图3，所述排肥箱4分为上下两部分，上部分连接于所述条形槽11，下部分通过铰链与上部分连接可改变其角度并在LED显示屏显示当前角度。
[0035]请继续参照图1，所述排肥箱4下部分通过一铰接结构与一液压推杆10的一端连接，所述液压推杆10的另一端与一蜗轮蜗杆减速箱7连接，所述蜗轮蜗杆减速箱7设置于所述储肥箱I底部。
[0036]请继续参照图1，所述蜗轮蜗杆减速箱7与一步进电机8连接用于控制所述液压推杆10的伸缩长度。
[0037]于本实施例中，所述步进电机8为Arduino控制L298N模块驱动步进电机，其接线原理图如图7所示。
[0038]请参照图5，所述叶轮轴3有6块叶片，所述叶轮轴3转速分为3个常用档位用于控制排肥速度的大小，通过单片机节点直流电机6控制并在LED显示屏上显示当前速度。
[0039]于本实施例中，所述单片机为Arduino单片机。
[0040]于本实施例中，所述LED显示屏为IXD Keypad Shield模块，其接线原理图如图8所示。
[0041]图9为本实用新型Arduino单片机驱动各个模块的控制原理流程图，分别通过Anduino单片机控制L293 Motor Shield模块驱动直流电机6及控制L298N模块驱动步进电机8控制叶轮轴3的转速以及液压推杆10的长度，从而控制排肥量多少以及排肥位置，并通过LED液晶显示屏显示相关数值。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，包括一储肥箱及设置在该储肥箱下的排肥箱，其特征在于:所述储肥箱顶端敞开用于添加肥料，所述储肥箱底部设置有一条形槽，所述条形槽与所述排肥箱连接，所述排肥箱为上下联通结构，所述储肥箱与排肥箱之间设置有一叶轮轴，所述叶轮轴通过皮带传动与一减速齿轮连接，所述减速齿轮与一直流电机连接。
2.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述直流电机为Arduino控制L293 Motor Shield模块驱动直流电机。
3.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述储肥箱内部设置有一搅拌器，所述搅拌器包括一 T形转轴与设置于T形转轴上侧的两根曲杆，所述T形转轴穿过所述储肥箱后连接有一锥齿轮，所述锥齿轮通过外部动力带动搅拌器转动。
4.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述排肥箱分为上下两部分，上部分连接于所述条形槽，下部分通过铰链与上部分连接可改变其角度并在LED显示屏显示当前角度。
5.根据权利要求4所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述排肥箱下部分通过一铰接结构与一液压推杆的一端连接，所述液压推杆的另一端与一蜗轮蜗杆减速箱连接，所述蜗轮蜗杆减速箱设置于所述储肥箱底部。
6.根据权利要求5所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述蜗轮蜗杆减速箱与一步进电机连接用于控制所述液压推杆的伸缩长度。
7.根据权利要求6所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述步进电机为Arduino控制L298N模块驱动步进电机。
8.根据权利要求1所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述叶轮轴有6块叶片，所述叶轮轴转速分为3个常用档位用于控制排肥速度的大小，通过单片机节点直流电机控制并在LED显示屏上显示当前速度。
9.根据权利要求8所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述单片机为Arduino单片机。
10.根据权利要求8所述的基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，其特征在于:所述LED显示屏为IXD Keypad Shield模块。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于Arduino单片机的适装于农用机械的变量施肥机构，包括一储肥箱及设置在该储肥箱下的排肥箱，所述储肥箱顶端敞开用于添加肥料，所述储肥箱内设置有一搅拌器，所述储肥箱底部设置有一条形槽，所述条形槽与所述排肥箱连接，所述排肥箱为上下联通结构，所述储肥箱与排肥箱之间设置有一叶轮轴，所述叶轮轴通过皮带传动与一减速齿轮连接，所述减速齿轮与一直流电机连接，在所述排肥箱和储肥箱之间设置有一液压推杆，改变其长度可控制排肥箱的角度。本实用新型所述的施肥机构结构简单，实用性强，易于推广，根据控制叶轮轴的转速以及推杆伸缩的长度，可以满足农艺要求中排肥量的多少及排肥的位置。
【IPC分类】A01C15-16
【公开号】CN204272660
【申请号】CN201420650013
【发明人】林伟铭, 叶大鹏, 郑书河, 徐耀辉, 许巧慧, 张望仁
【申请人】福建农林大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月4日