毕业设计我帮你

土壤机械阻力测定系统设计

摘要

研究机器在作业和行驶中与土壤相互作用的力学问题的一门学科。或称耕作与行驶土壤动力学。其任务是探明机器作用于土壤和土壤所起反应的规律；在土壤基础行为属性水平上建立相互关系的数学模型，以期能预测机器的行驶性能、作业质量、效率、能耗和经济性，以及土壤在机器通过和作业后的性能变化、压实、水土流失等问题，从而合理研制和设计机器的结构形态，优化机器和机器系统的设计和运用，保护土壤生态系统和农业资源。 

　　关键字：机械阻力；系统测定

 

Design of soil mechanical resistance measurement system

Abstract

A subject to study the mechanics of the interaction between the machine and the soil during the operation. Tillage and soil dynamics. Whose task is to prove the machine role in response of soil and soil of rules; on the behavior of soil foundation attribute levels established relationship between mathematical model, in order to predict the machine running performance, operation quality, efficiency, energy consumption and economy, and soil in the machine and operating performance change, compaction, soil and water loss, thus the reasonable development and design of the structure of the machine, machine and machine system design and application of the optimization, protect the ecological system of soil and agricultural resources.

Key words: mechanical resistance; system measurement

1前言

在农业机械领域内，土壤－机器系统力学的研究包括两部分：一是由土壤支承并借土壤对机器的反作用而产生驱动力的行走理论，即土壤－车辆系统力学，其研究对象是拖拉机和农业机械的行走装置；二是对土壤进行机械作业的耕作理论，即土壤耕作力学，其研究对象是土壤耕作机械和农田建设机械中的土方作业机械。 

　　土壤－机器系统力学所涉及的，一般是深度在几十厘米以内的耕作层或地面土壤，而且机器是在广阔的地面上、在不同的季节以较高的速度对小范围饱和或非饱和的各种土壤施加复杂的载荷，使土壤在短时间内产生较大的变形。这与经典土力学所处理的建筑物地基与土壤的相互作用有较大的差异，后者是长年在固定地点以相当大的静载荷或地震波作用于较大范围、深达几十米的土壤，使土壤产生缓慢而相对微小的变化。因而不能完全采用经典土力学和土动力学的某些相类似的假定、理论、公式和方法。对于土壤物质的多样性和性质的多变性，机器作用力的复杂性，土壤反应因应力路径、载荷历史而不同的特性，以及速率效应、机器振动等的特点，结合耕作、土方工程和越野行驶的技术要求进行的研究，要以19世纪末至20世纪30年代苏联的Β.Π.戈里亚奇金和美国的M.L.尼科尔斯的研究为开端。至第二次世界大战末期，特别是50年代以后,土壤-机器系统力学逐步形成一门独特的新学科，它的形成和发展与机器力学、土壤物理、土力学、土动力学、连续介质力学、流变学、系统力学、随机过程和数理统计，以及新的分析方法和数值方法的发展有密切联系。 

 

 

参考文献

[1]杜伟略《单片机接口技术》西安：西安电子科技大学出版社，2010

[2]李全利，迟荣强.《单片机原理及接口技术》.北京：高等教育出版社，2007

[3]徐仁贵《微型计算机接口技术及应用》. 北京：机械工业出版社，2008

[4]王福瑞 《单片微机测控系统设计大全》北京:航空航天大学出版社2009

[5]常慧玲《传感器与自动检测》. 北京： 电子工业出版社，2009

[6]杨向萍,王跃《单片微型计算机原理及应用技术》北京:中国纺织大学出版社，2005

[7]杨建平.《模拟电子技术》．北京：高等教育出版社， 2008

[8]杨志忠.《数字电子技术》．北京：高等教育出版社，2008

[9]罗锡文,陈爱新;计算机控制的土壤圆锥仪[J];华南农业大学学报;1996年03期

[10]林剑辉;孙宇瑞;马道坤;曾庆猛;;土壤圆锥指数及其测量技术研究进展[J];湖南农业科学;2011年13期

[11]甄文斌;杨丹彤;黄世醒;陈海波;;土壤耕作阻力测试系统研制及标定[J];农机化研究;2011年07期

[12]夏拥军;丁为民;;土壤机械阻力的连续测定及空间变异结构分析[J];农业机械学报;2006年11期

 

目录

1前言 4

 　　1.1研究内容 5

 　　1.2研究方法 5

1.3研究设施 7

1.4发展趋势 7

2电子土壤机械阻力检测系统的总体设计 9

2.1方案设计思路 9

3电子土壤机械阻力检测系统的硬件设计 11

3.1最小系统电路 11

3.3传感器电路 14

3.4 A/D转换电路 16

3.5 键盘控制电路 17

3.6显示电路 18

3.7蜂鸣报警电路 19

图10蜂鸣报警电路 19

4芯片介绍 20

4.1TJH-2C平行梁传感器 20

 4.2 A/D转换器 20

5电子土壤机械阻力检测系统软件设计 21

5.1系统主程序流程图 21

5.2各子程序流程图 21

6软硬系统的调试 27

6.1测试使用的仿真软件 27

6.2测试 27

7个人总结与展望 28

总结 28

8附录 31

参考文献 33