一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统，包括信号连接的发送端控制系统和接收端控制系统，所述发送端控制系统包括流量计U5、主控芯片U1、无线传输模块U3和LED数码管，所述流量计U5与所述主控芯片U1的输入端连接，所述主控芯片U1的输出端分别连接所述无线传输模块U3和LED数码管，所述接收端控制系统包括主控芯片U2、无线接收模块U4、显示屏和蜂鸣器，所述主控芯片U2的数据输入端与所述无线传输模块U4连接，所述主控芯片U2的输出端分别连接显示屏和蜂鸣器。本发明专利技术的植保无人机液箱剩余量实时监测系统，通过流量计模块，回传数据，药液余量在飞控手端实时显示并且提醒，使飞控手能够实时掌握药液信息。

A real-time monitoring system for residual liquid tank of plant protection UAV

The invention relates to a real-time monitoring system for the residual amount of the liquid tank of a plant protection UAV, which includes a control system at the sending end and a control system at the receiving end connected by a signal. The control system at the sending end includes a flowmeter U5, a main control chip U1, a wireless transmission module U3 and an LED digital tube. The flow meter U5 is connected with the input end of the main control chip U1, and the output end of the main control chip U1 is respectively connected The wireless transmission module U3 and LED digital tube, the receiving end control system includes a main control chip U2, a wireless receiving module U4, a display screen and a buzzer, the data input end of the main control chip U2 is connected with the wireless transmission module U4, and the output end of the main control chip U2 is respectively connected with a display screen and a buzzer. The real-time monitoring system for the residual amount of the liquid tank of the plant protection UAV returns data through the flowmeter module, and the residual amount of the liquid medicine is displayed and reminded in real time at the flight control hand end, so that the flight control hand can grasp the liquid medicine information in real time.

【技术实现步骤摘要】
一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统
本专利技术技术涉及植保无人机的监测系统，具体涉及一种含有传感器模块的植保无人机液箱剩余量实时监测系统。
技术介绍
近几年以来无人机在全国范围内迅速发展，在植保方面，与传统的人工喷洒农药相比，植保无人机在作业效率上有很大的提升，但是中国目前缺乏适用于低空低量无人机航空施药的施药技术，也没有针对植保无人机专用的专业液箱与喷雾系统，急需通过合适的喷头的研发与选择、喷头与喷雾流场的匹配、液箱设计、加药系统，液箱液位监测系统等。在作业过程中，液箱中的药量是时时动态变化的，液箱的剩余量是飞控手需要时刻关注的重要信息指标，飞控手需根据液箱的剩余量调整植保无人机的操控策略，特别是在小地块喷洒作业中，液箱的剩余量与电池余量以及匹配的亩数的优化搭配，更加需要掌握液箱剩余量的信息，否则很容易出现频繁起降，效率低下以及漏喷，重喷等不利现象。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术的目的是提供一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统，通过流量计模块，回传数据，在飞控手看不到液箱药液余量的情况下，药液余量在飞控手端实时显示并且提醒，使飞控手能够将药液剩余量与电池余量以及匹配的亩数优化搭配，以求达到最佳的喷洒效果。本专利技术的技术方案如下：一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统，包括信号连接的发送端控制系统和接收端控制系统；所述发送端控制系统包括流量计U5、主控芯片U1、无线传输模块U3和LED数码管，所述流量计U5与所述主控芯片U1的输入端连接，所述主控芯片U1的输出端分别连接所述无线传输模块U3和LED数码管，所述主控芯片U1设有按钮开关K1；所述接收端控制系统包括主控芯片U2、无线接收模块U4、显示屏和蜂鸣器，所述主控芯片U2的数据输入端与所述无线传输模块U4连接，所述主控芯片U2的输出端分别连接显示屏和蜂鸣器。优选的，所述主控芯片U1、U2均为芯片STC89C52RC，所述显示屏为LED1602显示屏，所述流量计U5为NPN脉冲信号流量计，所述主芯片U1的引脚P0.0-P0.7分别外接上拉电阻后接LED数码管的引脚a-g，引脚P3.2外接流量计U5的信号输出端，引脚TXD、RXD分别连接无线传输模块U3的引脚RXD、TXD，引脚P3.5连接按键开关K1，引脚XTAL1和XTAL2分别连接晶体振荡器Y1的两端，电容C2和C3的一端分别连接在晶体振荡器Y1的两端，电容C2和C3另一端接地，主控芯片U1的引脚VCC接5V，引脚GND接地，引脚RST连接复位电路，所述复位电路包括电容C1、电阻R1、R2，系统开关K，所述系统开关K串接电阻R1，所述电容C1与系统开关K和电阻R1并接，所述电阻R2一端连接电容C1与电阻R1的连接端，另一端接地。所述主控芯片U2的引脚P0.0-P0.7分别对应连接LCD1602显示屏的引脚6-13，引脚TXD、RXD分别外接无线接收模块U4的引脚RXD、TXD，引脚P1.3外接蜂鸣器，所述无线传输模块U4的引脚VCC连接5V，GND接地，所述LED显示屏的引脚0和15接地，引脚1和14接5V电源，引脚2串接电阻R1后接地。本专利技术的植保无人机液箱剩余量实时监测系统，通过流量计U5，回传数据给主控芯片U1，主控芯片U1通过计算差值得到药液剩余量，将打包好的数据包由无线传输模块U3传输到无线接收模块U4，无线接收模块U4将数据传输至主控芯片U2，数据在LCD1602显示屏上显示，在飞手看不到液箱药业余量的情况下，药液余量在飞手端LCD1602显示屏实时显示，同时发送端的LED数码管除了显示初始状态的药业量也会实时显示药业量，蜂鸣器还会间隔对飞手进行提醒，使飞手能够将药液剩余量与电池余量以及匹配的亩数优化搭配，以求达到最佳的喷洒效果。具体使用时，直接将本系统安装在植保无人机上，接12V锂电池，通过变压器变为5V，接入系统，如果需要复位，按下开关K对电路进行复位，按下系统电源开关，主芯片U1工作，加入需要药液量为初始值，按下按键开关K1，按键信息通过引脚P3.5将输入初始药量值传送给主芯片U1，接收端供电，主芯片U1通过串口通信将初始值打包数据发送给无线传输模块U3，无线传输模块U3将数据发送给无线接收模块U4，主芯片U2通过串口接收数据发送到LCD1602显示屏显示初始值，飞机开始作业，开启水泵，流量计U5开始工作，将脉冲值发送给主控芯片U1的引脚P3.2，主控芯片U1计算药液量差值（即剩余量）,主控芯片U1通过串口通信将剩余量打包数据发送给无线传输模块U3，无线传输模块U3将数据发送给无线接收模块U4，主控芯片U2通过串口接收数据发送到LCD1602显示屏显示实时剩余量，当药量每减少1L蜂鸣器就会短暂报警2次，提示飞手药量减少1L，当药量减少到1L以下，蜂鸣器间隔长报警提示飞手药量不足需要返航加药。附图说明图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术的发送端控制系统的电路原理图；图3为本专利技术的接收端控制系统的电路原理图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行进一步的详细说明；如图1所示，一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统，包括信号连接的发送端控制系统和接收端控制系统；所述发送端控制系统包括流量计U5、主控芯片U1、无线传输模块U3和LED数码管，所述流量计与所述主控芯片U1的输入端连接，所述主控芯片U1的输出端分别连接所述无线传输模块U3和LED数码管，所述主控芯片U1设有按钮开关K1。所述接收端控制系统包括主控芯片U2、无线接收模块U4、显示屏和蜂鸣器，所述主控芯片U2的数据输入端与所述无线传输模块U4连接，所述主控芯片U2的输出端分别连接显示屏和蜂鸣器。进一步的，如图2、图3所示，本实施例的流量计U5采用的是NPN脉冲信号流量计，电气接入5V/10ma，响应时间为0.2S，脉冲计算公式为红线接正极，黑线接负极，黄线为信号线接主控芯片U1中的引脚P3.2，所述主控芯片U1、U2均为芯片STC89C52RC，所述显示屏为LED1602显示屏，所述主芯片U1的引脚P0.0-P0.7分别外接上拉电阻后接LED数码管的引脚a-g，引脚TXD、RXD分别连接无线传输模块U3的引脚RXD、TXD，引脚P3.5连接按键开关K1，引脚XTAL1和XTAL2分别连接晶体振荡器Y1的两端，电容C2和C3的一端分别连接在晶体振荡器Y1的两端，电容C2和C3另一端接地，主控芯片U1的引脚VCC接5V，引脚GND接地，引脚RST连接复位电路，所述复位电路包括电容C1、电阻R1、R2，复位开关K，所述复位开关K串接电阻R1，所述电容C1与复位开关K和电阻R1并接，所述电阻R2一端连接电容C1与电阻R1的连接端，另一端接地。所述主芯片U2的引脚P0.0-P0.7分别对应连接LCD1602显示屏的引脚6-13，引脚TXD、RXD分别外接无线接收模块U4的引脚RXD、TXD，引脚P1.3外接蜂鸣器，所述无线传输模块U4的引脚VCC连接5V，GND接地，所述LED显示屏的引脚0和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统，其特征在于包括信号连接的发送端控制系统和接收端控制系统；/n所述发送端控制系统包括流量计U5、主控芯片U1、无线传输模块U3和LED数码管，所述流量计U5与所述主控芯片U1的输入端连接，所述主控芯片U1的输出端分别连接所述无线传输模块U3和LED数码管，所述主控芯片U1设有按钮开关K1；/n所述接收端控制系统包括主控芯片U2、无线接收模块U4、显示屏和蜂鸣器，所述主控芯片U2的数据输入端与所述无线传输模块U4连接，所述主控芯片U2的输出端分别连接显示屏和蜂鸣器。/n

【技术特征摘要】
1.一种植保无人机液箱剩余量实时监测系统，其特征在于包括信号连接的发送端控制系统和接收端控制系统；
所述发送端控制系统包括流量计U5、主控芯片U1、无线传输模块U3和LED数码管，所述流量计U5与所述主控芯片U1的输入端连接，所述主控芯片U1的输出端分别连接所述无线传输模块U3和LED数码管，所述主控芯片U1设有按钮开关K1；
所述接收端控制系统包括主控芯片U2、无线接收模块U4、显示屏和蜂鸣器，所述主控芯片U2的数据输入端与所述无线传输模块U4连接，所述主控芯片U2的输出端分别连接显示屏和蜂鸣器。


2.根据权利要求1所述的植保无人机液箱剩余量实时监测系统，其特征在于所述主控芯片U1、U2均为芯片STC89C52RC，所述显示屏为LED1602显示屏，所述流量计U5为NPN脉冲信号流量计，所述主芯片U1的引脚P0.0-P0.7分别外接上拉电阻后接LED数码管的引脚a-g，引脚P3.2外...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红梅，武志明，张明峰，王淏业，许昊，郭宏伟，申志超，
申请(专利权)人：山西农业大学，
类型：发明
国别省市：山西;14