基于CAN總線的谷物聯合收割機模塊化智能監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、《中國制造2025》把農業(yè)機械作為十大領域之一，提出大力開發(fā)收獲機械等先進裝備，并且要求提高農業(yè)機械的數據采集、高端分析和精確作業(yè)能力?；贑AN總線的谷物聯合收割機模塊化智能監(jiān)測系統(tǒng)是在現有機械基礎上進行升級，其提高了智能化水平，響應了國家的號召，并且能夠將作業(yè)過程中的關鍵位置的狀態(tài)反饋給駕駛員，從而有效避免故障的發(fā)生，提高了工作效率。
　　本文首先對系統(tǒng)的需求進行分析，確定系統(tǒng)的開發(fā)要求。在對谷物聯合收割機作業(yè)過程分析的基礎上

2、，選擇監(jiān)測系統(tǒng)的檢測參數?；谙到y(tǒng)的需求，設計了以速控HC-Suk070-C為上位機，以STC89C52單片機為下位機，以CAN總線為通訊總線的整體控制方案。
　　本文對轉速檢測、扭矩檢測、割臺高度自動檢測與控制、谷物產量檢測四個功能模塊進行理論分析，明確各個模塊實現的功能并制定對應的控制方案。結合谷物聯合收割機的結構特點，對每一部分進行機械結構設計，對信號處理方法以及控制算法進行選取，并進行相關電路的設計。
　　本文針對監(jiān)

3、測系統(tǒng)的整體方案，對下位機通過Keil4進行C語言編程;對上位機通過HMIEditor進行系統(tǒng)設計。下位機主要實現5路速度值、扭矩值、割臺高度值、谷物產量值、谷物含水率以及聯合收割機行進速度等參數的采集、計算以及傳輸。上位機主要實現對下位機傳輸的信息進行接收與解析，通過不同的系統(tǒng)界面進行展示，當發(fā)生故障時能夠進行報警提示與記錄。
　　本文對系統(tǒng)的CAN通訊從硬件設計和軟件設計兩部分進行了研究。硬件設計中選用MCP2515為CAN控

4、制器，以TJA1050為CAN收發(fā)器，并進行CAN通訊的電路設計。軟件設計中在標準數據幀的基礎上，制定了CAN通訊的協(xié)議，并對CAN發(fā)送過程進行了分析，通過C語言進行通訊程序編寫。
　　本文最后對開發(fā)的基于CAN總線的谷物聯合收割機模塊化智能監(jiān)測系統(tǒng)進行實驗測試。將開發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)安裝于山東巨明機械有限公司生產的4LZ-6.0系列谷物聯合收割機，通過實際測試，轉速檢測最大誤差為2％;扭矩檢測精度可達4％;割臺高度檢測誤差控制在4mm