一種基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及拖拉機自動控制領域，具體地講，涉及一種基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統。
【背景技術】
[0002]國外無人駕駛拖拉機在農用車輛自動駕駛方面的研宄較早，20世紀70年代，許多工程師對農田機械的自動導航進行了研宄。進入到80年代，因為對于一般的耕耘、收獲等作業，用拖拉機、聯合收割機等農業機械效率已經很高，所以對于這些作業機械主要研宄的是無人駕駛、自主行走等問題，把側重點放在信息的采集、處理、傳遞及機器工作部件的調控等方面，已經有成熟的產品應用。
[0003]國內也做了廣泛的研宄，取得了一定的成果。如發明專利一拖拉機自動導航控制系統及其方法(ZL201010149934.3)，提出一種基于GPS的拖拉機自動導航方法，等。但是，現有技術大多采用GPS+轉向角傳感器反饋的方式，需要對拖拉機的前輪轉向做改進，導致誤差增大。基于北斗系統的雙天線導航方式仍未有文獻報道，特別是基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統下位機控制器及其標定方法，迄今為止，尚未有文獻報道。
[0004]
【發明內容】
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[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，控制精確，誤差較小。
[0006]本實用新型采用如下技術方案實現發明目的:
[0007]一種基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，包括上位機，其特征是:所述上位機分別連接北斗導航天線單元A、北斗導航天線單元B、液晶顯示單元和鍵盤按鈕單元，所述上位機還通過RS232總線通訊單元與下位機通信，所述下位機連接液壓閥，所述液壓閥連接液壓轉向單元。
[0008]作為對本技術方案的進一步限定，所述下位機包括控制器，所述控制器分別連接電源變換單元、開關復位單元、超載信號輸入單元、繼電器輸出報警單元和雙極性輸出單元，所述超載信號輸入單元連接壓力傳感器。
[0009]作為對本技術方案的進一步限定，所述控制器采用MC9S12XS128單片機。
[0010]作為對本技術方案的進一步限定，所述超載信號輸入單元采用IS0-A4-P1-04模塊。
[0011]作為對本技術方案的進一步限定，所述繼電器輸出報警單元采用繼電器SRS-5VDC-SL。
[0012]作為對本技術方案的進一步限定，所述雙極性輸出單元的電壓范圍為[-10，10]。
[0013]作為對本技術方案的進一步限定，:所述雙極性輸出單元采用D/A轉換集成芯片DAC0832。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型的下位機通過RS232總線接收上位機提供的導航偏角和導航偏移量指令，通過雙極性輸出單元連續輸出[-10V, 10V]范圍的電壓控制液壓閥，從而控制拖拉機的轉向，實現拖拉機的自動導航，控制器硬件模塊安裝簡單、控制精度高，避免了現有技術通過安裝轉向角傳感器反饋等方式導致的誤差增大等。壓力傳感器檢測拖拉機的載重量，通過超載信號輸入單元輸送給控制器，當載重量超過設定值時，繼電器輸出報警單元報警。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的原理方框圖。
[0016]圖2為本實用新型的下位機的原理方框圖。
[0017]圖3為本實用新型的雙極性輸出單元的電路圖。
[0018]【具體實施方式】:
[0019]下面結合實施例，進一步說明本實用新型。
[0020]參見圖1-圖3，本實用新型包括上位機，所述上位機分別連接北斗導航天線單元A、北斗導航天線單元B、液晶顯示單元和鍵盤按鈕單元，所述上位機還通過RS232總線通訊單元與下位機通信，所述下位機連接液壓閥，所述液壓閥連接液壓轉向單元。
[0021]所述下位機包括控制器，所述控制器分別連接電源變換單元、開關復位單元、超載信號輸入單元、繼電器輸出報警單元和雙極性輸出單元，所述超載信號輸入單元連接壓力傳感器。
[0022]所述控制器采用MC9S12XS128單片機。
[0023]所述超載信號輸入單元采用IS0-A4-P1-04模塊，將輸入的4_20mA標準信號輸入，輸出標準的5V隔離信號。
[0024]所述繼電器輸出報警單元采用繼電器SRS-5VDC-SL。
[0025]所述雙極性輸出單元采用D/A轉換集成芯片DAC0832。
[0026]電源變換單元的12VDC轉24VDC，選擇兵裝DC-DC穩壓隔離模塊電源SDW50-12S24,12VDC轉5VDC選擇兵裝品牌DC-DC穩壓隔離模塊電源SDW5-12S5 ；
[0027]RS232總線通訊單元，選擇MAX232芯片，轉換單片機全雙工電平為RS232總線通訊電平；
[0028]所述雙極性輸出單元包括D/A轉換集成芯片DAC0832，所述D/A轉換集成芯片DAC0832的引腳8連接1V基準電壓，所述D/A轉換集成芯片DAC0832的引腳8同時通過電阻Rl和電阻R2連接所述雙極性輸出單元的輸出端，所述D/A轉換集成芯片DAC0832的引腳9通過電阻R3連接運算放大器二 U2的輸入負端，所述D/A轉換集成芯片DAC0832的引腳11連接運算放大器一 Ul的輸入負端，所述D/A轉換集成芯片DAC0832的引腳12連接運算放大器一 Ul的輸入正端，所述運算放大器一 Ul的輸出端通過所述電阻R3連接所述運算放大器二 U2的輸入負端，所述運算放大器二 U2的輸入正端接地，所述運算放大器一 Ul的基準電壓端連接15V標準外部電壓。所述雙極性輸出單元的輸出電壓范圍為[_10V，+10V]，雙極性輸出單元，選擇DAC0832、愛普電子WD12-5D15B1(提供+15V和-15V標準外部電壓)、AD581 (作為DAC0832的1V基準電壓)。
【主權項】
1.一種基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，包括上位機，其特征是:所述上位機分別連接北斗導航天線單元A、北斗導航天線單元B、液晶顯示單元和鍵盤按鈕單元，所述上位機還通過RS232總線通訊單元與下位機通信，所述下位機連接液壓閥，所述液壓閥連接液壓轉向單元。
2.根據權利要求1所述的基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，其特征是:所述下位機包括控制器，所述控制器分別連接電源變換單元、開關復位單元、超載信號輸入單元、繼電器輸出報警單元和雙極性輸出單元，所述超載信號輸入單元連接壓力傳感器。
3.根據權利要求2所述的基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，其特征是:所述控制器采用MC9S12XS128單片機。
4.根據權利要求2所述的基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，其特征是:所述超載信號輸入單元采用IS0-A4-P1-04模塊。
5.根據權利要求2所述的基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，其特征是:所述繼電器輸出報警單元采用繼電器SRS-5VDC-SL。
6.根據權利要求2所述的基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，其特征是:所述雙極性輸出單元的電壓范圍為[-10，10] O
7.根據權利要求2所述的基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，其特征是:所述雙極性輸出單元采用D/A轉換集成芯片DAC0832。
8.根據權利要求1所述的基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，其特征是:所述上位機采用嵌入式工業控制計算機IPC E-B0X2300MX JCK。
【專利摘要】本實用新型提供一種基于北斗系統的拖拉機自動導航控制系統，包括上位機，其特征是：所述上位機分別連接北斗導航天線單元A、北斗導航天線單元B、液晶顯示單元和鍵盤按鈕單元，所述上位機還通過RS232總線通訊單元與下位機通信，所述下位機連接液壓閥，所述液壓閥連接液壓轉向單元。本實用新型的下位機通過RS232總線接收上位機提供的導航偏角和導航偏移量指令，通過雙極性輸出單元連續輸出[-10V, 10V]范圍的電壓控制液壓閥，從而控制拖拉機的轉向，實現拖拉機的自動導航。
【IPC分類】G05D1-02
【公開號】CN204576265
【申請號】CN201520284141
【發明人】孫群, 尹成強, 陳林林
【申請人】聊城大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月6日