农田平整度检测控制器的制作方法

本实用新型涉及一种智能农业设备，尤其涉及一种农田平整度检测控制器。

背景技术：

农田平整度是智能农业设备播种、耕种和施肥的重要环境，越是平整的农业，农业智能设备的操作精度就更高，如开穴定位、播种定位，而传统农田高低凸起不平，因此就需要检测智能设备检测出农田的高低起伏并进行对应的平整操作，现有的通过人工来进行土地平整，平整度不高、效率低较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的：提供一种自动检测土地平整度并同步进行平整操作的农田平整度检测控制器。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种农田平整度检测控制器，包括中心定盘电机、电机平整驱动器、细齿平整旋转臂、激光对射平整度检测器、平整控制器、起点定位器，所述的中心定盘电机连接到电机平整驱动器的A、B线圈驱动接口，所述的电机平整驱动器通过PUL接口和DIR接口连接到平整控制器的GPIO接口，所述的细齿平整旋转臂通过金属接头连接到中心定盘电机的旋转轴上，所述的平整控制器通过GPIO接口组分别连接到激光对射平整度检测器和起点定位器。

上述的农田平整度检测控制器，其中，所述的电机平整驱动器采用了两相步进电机驱动器DM845。

上述的农田平整度检测控制器，其中，所述的激光对射平整度检测器采用了NPN常开型激光对射光电开关检测器M12。

上述的农田平整度检测控制器，其中，所述的平整控制器内部采用了8位微处理器芯片STM8L152C8来控制外围设备。

上述的农田平整度检测控制器，其中，所述的起点定位器采用了红外开关量状态对射头，所述的红外发射头10设置在细齿平整旋转臂上，所述的红外三极管接收头11设置在中心定盘电机上。

本实用新型通过前端的细齿平整旋转臂金属细齿实现对土壤便面的平整，同步后端的激光对射平整度检测器能够同步检测平整过的土壤表面是否还存在凸起，从而能够有效实现农田土壤的精确平整。

附图说明

图1是本实用新型农田平整度检测控制器的结构示意图。

图2是本实用新型农田平整度检测控制器的光电耦合连接器的结构示意图。

图3是本实用新型农田平整度检测控制器的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见图1、图2和图3所示，一种农田平整度检测控制器，包括中心定盘电机1、电机平整驱动器2、细齿平整旋转臂3、激光对射平整度检测器4、平整控制器5、起点定位器6，所述的中心定盘电机1连接到电机平整驱动器2的A、B线圈驱动接口，所述的电机平整驱动器2通过PUL接口和DIR接口连接到平整控制器5的GPIO接口，所述的细齿平整旋转臂3通过金属接头7连接到中心定盘电机1的旋转轴上，所述的平整控制器5通过GPIO接口组分别连接到激光对射平整度检测器4和起点定位器6。

所述的电机平整驱动器2采用了两相步进电机驱动器DM845。

所述的激光对射平整度检测器4采用了NPN常开型激光对射光电开关检测器M12。所述的激光对射平整度检测器4包括激光发射头8和激光接收头9。

所述的平整控制器5内部采用了8位微处理器芯片STM8L152C8来控制外围设备。

所述的起点定位器6采用了红外开关量状态对射头，所述的起点定位器6包括红外发射头10和红外三极管接收头11，所述的红外发射头10设置在细齿平整旋转臂上，所述的红外三极管接收头11设置在中心定盘电机上。

如图1所示，所述的中心定盘电机1固定摆放在土壤上，中心定盘电机1旋转轴通过金属接头7连接到细齿平整旋转臂3，中心定盘电机1旋转时，能够带动细齿平整旋转臂3做圆周旋转，而细齿平整旋转臂3下部的金属细齿在运动过程中就能够将土壤表面的凸起抹平，从而实现土壤表面的平整（土壤内部的凹坑可以直接通过大面积的撒土来实现填满填平，不在本实用新型的操作范围）。

所述的细齿平整旋转臂3高于细齿的远端端部设置了激光对射平整度检测器4的激光发射头8，而细齿平整旋转臂3的靠近中心定盘电机1的端部位置设置了激光接收头9，所述的激光发射头8在供电的情况下持续发射激光信号到激光接收头9，从而和激光接收头9进行持续对射，所述的激光接收头9的开关量状态输出接口连接到平整控制器5的GPIO接口，当和激光接收头9接收到激光信号时，会输出高电平信号到平整控制器5的GPIO接口。

所述的起点定位器6的红外发射头10设置在细齿平整旋转臂3靠近中心定盘电机1的端部位置，红外三极管接收头11设置在中心定盘电机上，并且红外三极管接收头11输出接口连接到平整控制器5的GPIO接口，同步的，红外发射头10通电状态下持续发射红外信号到红外三极管接收头11，当平整控制器5通过GPIO接口接收到红外三极管接收头11输出的高电平信号，代表当前细齿平整旋转臂3处于初始位置。

当人员按下设备启动按钮时，平整控制器5会通过GPIO接口向电机平整驱动器2的DIR接口发送低电平信号以驱动中心定盘电机1逆时针开始旋转，同时通过GPIO接口向电机平整驱动器2的PUL接口发送固定脉冲数的脉冲信号，以驱动中心定盘电机1匀速旋转一周，由于固定脉冲数的脉冲信号对于中心定盘电机1旋转步数的控制存在一定误差，无法保证中心定盘电机1正好旋转360度，于是平整控制器5会通过GPIO接口读取起点定位器6的红外三极管接收头11是否再次输出高电平信号来辅助确定细齿平整旋转臂3是否回到起点，当中心定盘电机1按照固定脉冲数的脉冲信号旋转了对应步数后，平整控制器5通过GPIO接口仍然未检测到起点定位器6的红外三极管接收头11输出的高电平信号，代表中心定盘电机1旋转不够，于是平整控制器5会控制中心定盘电机1继续旋转，直到平整控制器5接收到红外三极管接收头11输出的高电平信号；而只要平整控制器5接收到红外三极管接收头11输出的高电平信号，无论中心定盘电机1是否处于旋转状态，都将被平整控制器5控制停止旋转。

所述的细齿平整旋转臂3在旋转一周的过程中，激光对射平整度检测器4会实时检测细齿平整旋转臂3的金属细齿平整过的农田土壤是否还存在凸起和小坡，当细齿平整旋转臂3的金属细齿平整过土壤依然存在凸起或者小坡，会对激光发射头8发射的激光光束信号造成遮挡，从而使平整控制器5的GPIO接口连接的激光接收头9接收到不到激光光束信号而输出低电平信号，所述的平整控制器5通过GPIO接口接收到激光接收头9输出的低电平信号后，代表当前平整过的土壤仍然不平整，于是，平整控制器5会继续控制电机平整驱动器2驱动中心定盘电机1带动细齿平整旋转臂3再旋转平整一圈，并且通过平整一圈内再检测激光对射平整度检测器4的激光接收头9是否输出过低电平信号，此循序一直进行到细齿平整旋转臂3旋转一周，而激光接收头9未输出过一次低电平信号，代表当前土壤已经平整完成，平整人员可以移动整个设备到下一块土壤继续进行平整。

本实用新型采用了激光对射平整度检测器4进行土壤表面平整度检测，是因为激光信号聚光性较好，不会像红外信号那样出现检测光散射，因此能够较为精确的检测出土壤表面的凸起和小坡。所述的激光对射平整度检测器4和起点定位器6的红外发射头10安装在细齿平整旋转臂3上，都是通过电池来进行供电，同时激光对射平整度检测器4的激光接收头9通过光电耦合连接器如图2所示连接到平整控制器5的GPIO接口，光电耦合连接器的静止端固定在中心定盘电机1的固定底盘上静止不动，并且输出端连接到平整控制器5的GPIO接口，运动端固定在中心定盘电机1的旋转轴上和旋转轴同步旋转，并且连接到激光接收头9，光电耦合连接器的静止端和运动端同轴相对以进行光电信号传输，因此运动端跟随细齿平整旋转臂3同步旋转的过程中，能够将激光接收头9输出的高低电平信号通过同轴相对的静止端和运动端以光电信号传输的方式传输到平整控制器5的GPIO接口，从而解决了静止的平整控制器5如何接收运动的激光接收头9的输出信号的问题。

本实用新型通过前端的细齿平整旋转臂金属细齿实现对土壤便面的平整，同步后端的激光对射平整度检测器能够同步检测平整过的土壤表面是否还存在凸起，从而能够有效实现农田土壤的精确平整。