一种用于旱作农业无人机比赛的控制系统及其工作方法与流程

本发明属于旱作农业竞赛技术领域，具体涉及一种用于旱作农业无人机比赛的控制系统及其工作方法。

背景技术：

随着智能农业的蓬勃发展，农业机器人竞赛越来越多，随之而来的问题也有许多，人力投入成本巨大。在农业竞赛活动中，如何减少人力成本的投入，根据比赛规则，对计分、计时、语音播报等方面的要求也需要进一步完善与严谨。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本发明设计了一种用于旱作农业无人机比赛的控制系统及其工作方法，实现了智能计分、智能计时、智能语音播报、智能无线通信，降低了比赛过程中的计分误差，降低了比赛期间的人力投入成本。

为了解决上述存在的技术问题，本发明一方面公开了：

一种用于旱作农业无人机比赛的控制系统，包括无线串口通信模块，以及与所述无线串口通信模块连接的参赛无人机、控制模块、语音模块、计分模块和计时模块；所述控制模块与田地模拟区中各分区的三色指示灯连接，所述语音模块与语音播报音响连接；所述三色指示灯用来模拟显示所述田地模拟区中相应分区的干旱程度；所述无人机采集无人机信息采集区中各分区的干旱程度信息，所述无人机信息采集区中各分区与所述田地模拟区中各分区一一对应。

进一步，所述控制模块的主体是以arm架构的stm32f103vet6芯片。

进一步，所述三色指示灯是三色led灯柱，所述三色led灯柱下设置有底座。

进一步，所述无人机信息采集区设置在无人机信息采集场地，所述无人机信息采集场地还包括起始区和终止区；所述无人机信息采集场周围设置有一体化的围墙。

进一步，所述无人机信息采集区中的干旱程度信息采用不同的颜色来表示。

进一步，所述田地模拟区中各分区均设置有所述三色指示灯；所述语音播报音响设置在所述田地模拟区中。

进一步，所述田地模拟区的周围设置有一体化的围墙。

为了解决上述存在的技术问题，本发明另一方面公开了：

一种用于旱作农业无人机比赛的控制系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，参赛队随机抽取旱情信息，并将抽取的旱情信息录入计分模块中，再将旱情信息布置在无人机信息采集区中；同时，控制模块将提前录入的该参赛队信息通过无线串口通信模块发送给语音模块，语音模块通过语音播报音响播报该参赛队信息；

其次，该参赛队无人机启动，从起始区起飞，途经无人机信息采集区采集旱情信息并发送给控制模块，最后降落在终止区；无人机启动时通过无线串口通信模块发送一个启动信号给计时模块，计时模块开始计时；

然后，控制模块根据接收的旱情信息发送相应的控制命令给相应的三色指示灯，三色指示灯通过不同颜色的灯亮表示不同的干旱程度；同时，控制模块将三色指示灯的灯亮灭信息通过无线串口通信模块发送给计分模块，计分模块将接受到的三色指示灯的灯亮灭信息与先前录入的旱情信息进行比较并得出分数信息；控制模块检测到所有三色指示灯执行完所有操作后，通过无线串口通信模块发送给计时模块一个结束信号，计时模块停止计时；

最后，计分模块将分数信息通过无线串口通信模块发送给语音模块，语音模块接收分数信息并将其转换为对应的语音播报信息，并通过语音播报音响进行播报；计时模块通过无线串口通信模块将计时信息发送给语音模块，语音模块接收计时信息并将其转换为对应的语音播报信息，并通过语音播报音响进行播报。

进一步，所述旱情信息包括无人机信息采集区中各分区的干旱程度信息。

该用于旱作农业无人机比赛的控制系统及其工作方法具有以下有益效果：

（1）本发明采用了以arm架构的stm32f103vet6芯片，该单片机抗干扰能力超强，低能耗，高可靠，电路简洁，成本低，控制精度和效率也较高，解决了比赛场上道具的控制问题，更具智能化和人性化。

（2）本发明具有计分与计时播报功能，实时播报比赛现场比赛得分情况，方便评委计分和打分，方便参赛队伍和观众了解比赛情况。

（3）本发明是集智能计分与智能计时为一体的，无线通信控制道具进行比赛的平台，实现智能计分、智能计时、智能语音播报、智能无线通信，降低了比赛过程中的计分误差，降低比赛期间的人力投入成本。

附图说明

图1：本发明实施方式中用于旱作农业无人机比赛的控制系统的模块化结构示意图；

图2：本发明实施方式中无人机信息采集场地的布局示意图；

图3：本发明实施方式中田地模拟区的布局示意图；

图4：本发明实施方式中三色led灯的结构示意图。

附图标记说明：

1—无人机；2—语音模块；3—无线串口通信模块；4—控制模块；5—三色指示灯；6—计分模块；7—计时模块；8—语音播报音响；9—无人机信息采集场地；91—起始区；92—无人机信息采集区；93—终止区；10—田地模拟区；11—围墙。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

图1至图4示出了本发明用于旱作农业无人机比赛的控制系统及其工作方法的具体实施方式。图1是本实施方式中用于旱作农业无人机比赛的控制系统的模块化结构示意图；图2是本实施方式中无人机信息采集场地的布局示意图；图3是本实施方式中田地模拟区的布局示意图；图4是本实施方式中坡道的结构示意图。

如图1、图2和图3所示，本实施方式中用于旱作农业无人机比赛的控制系统，包括包括无线串口通信模块3，以及与无线串口通信模块3连接的参赛无人机1、控制模块4、语音模块2、计分模块6和计时模块7；控制模块4与田地模拟区中各分区的三色指示灯5连接，语音模块2与语音播报音响8连接；三色指示灯5用来模拟显示田地模拟区10中相应分区的干旱程度；无人机1采集无人机信息采集区92中各分区的干旱程度信息，无人机信息采集区92中各分区与田地模拟区10中各分区一一对应。

优选地，控制模块4的主体是以arm架构的stm32f103vet6芯片。

优选地，三色指示灯5是三色led灯柱，如图4所示，三色led灯柱下设置有底座。

优选地，无人机信息采集区92设置在无人机信息采集场地9，无人机信息采集场地9还包括起始区91和终止区93；无人机信息采集场地9周围设置有一体化的围墙11，如图2所示。

本实施例中，无人机信息采集区92中的干旱程度信息采用不同的颜色来表示。比如，橙色表示干旱、红色表示特别干旱、蓝色表示不干旱等等。

优选地，田地模拟区10中各分区均设置有三色指示灯5；语音播报音响8设置在田地模拟区10中，如图3所示。

优选地，田地模拟区10的周围设置有一体化的围墙11，如图3所示。

工作时，首先，参赛队随机抽取旱情信息，并将抽取的旱情信息录入计分模块6中，再将旱情信息布置在无人机信息采集区92中；同时，控制模块4将提前录入的该参赛队信息通过无线串口通信模块3发送给语音模块2，语音模块2通过语音播报音响8播报该参赛队信息；

其次，该参赛队无人机1启动，从起始区91起飞，途经无人机信息采集区92采集旱情信息并发送给控制模块4，最后降落在终止区93；无人机1启动时通过无线串口通信模块3发送一个启动信号给计时模块7，计时模块7开始计时；

然后，控制模块4根据接收的旱情信息发送相应的控制命令给相应的三色指示灯5，三色指示灯5通过不同颜色的灯亮表示不同的干旱程度；同时，控制模块4将三色指示灯5的灯亮灭信息通过无线串口通信模块3发送给计分模块6，计分模块6将接受到的三色指示灯的灯亮灭信息与先前录入的旱情信息进行比较并得出分数信息；控制模块4检测到所有三色指示灯5执行完所有操作后，通过无线串口通信模块3发送给计时模块7一个结束信号，计时模块7停止计时；

最后，计分模块6将分数信息通过无线串口通信模块3发送给语音模块2，语音模块2接收分数信息并将其转换为对应的语音播报信息，并通过语音播报音响8进行播报；计时模块7通过无线串口通信模块3将计时信息发送给语音模块2，语音模块2接收计时信息并将其转换为对应的语音播报信息，并通过语音播报音响8进行播报。

本实施例中，所述旱情信息包括无人机信息采集区92中各分区的干旱程度信息。

本发明是基于无线通信模块的一个无线通信系统，实现了智能计分、智能计时、智能语音播报、智能无线通信，降低了比赛过程中的计分与计时误差，降低了比赛期间的人力投入成本。

本发明采用了以arm架构的stm32f103vet6芯片，该单片机抗干扰能力超强，低能耗，高可靠，电路简洁，成本低，控制精度和效率也较高，解决了比赛场上道具的控制问题，更具智能化和人性化。

本发明具有计分与计时播报功能，实时播报比赛现场比赛得分情况，方便评委计分和打分，方便参赛队伍和观众了解比赛情况。

本发明是集智能计分与智能计时为一体的，无线通信控制道具进行比赛的平台，实现智能计分、智能语音播报、智能无线通信，降低了比赛过程中的计分误差，降低比赛期间的人力投入成本。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。