通用农机机载控制终端制造技术

一种通用农机机载控制终端，包括主箱体，液晶一侧表面粘合有触摸屏并固定在主箱体上，主箱体表面开设显示屏通孔，液晶屏和触摸屏暴露于显示屏通孔处，液晶屏的另一侧外设置支撑板，主板、电源模块和键盘模块固设在支撑板上，支撑板的外侧设有下箱体，下箱体与主箱体扣合固定；液晶屏通过电缆与主板上的液晶屏接口连接，触摸屏通过触摸屏控制器与主板上的ＵＳＢ接口连接，电源模块与主板连接，主板外接变量作业控制器和ＧＰＳ设备，ＧＰＳ设备的输出与变量作业控制器的输入相连。本实用新型专利技术采用嵌入式主板，集成液晶显示屏、触摸屏和薄膜键盘，具有良好开放性和可扩展性，满足精准农业田间变量作业过程中的信息采集、数据存储和作业过程监视控制。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制终端，尤其是一种通用农机机载控制终端。
技术介绍
进入二十一世纪，人口和环境的压力日益增加，如何降低食物生产成本并保证食物安全已经成为现代农业生产需要解决的突出问题。作为基于现代信息和农业工程装备技术的精准农业，是解决这一问题的有效途径。精准农业技术是利用现代高新技术，把全球卫星定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感RS、作物生产管理辅助决策支持系统DSS、先进传感技术和智能化变量作业农业机械等进行集成，定量获取农田小区作物产量和影响作物生长环境因素等的空间差异信息，分析引起小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”，从而可以减少投入，降低农业生产的环境影响，从而提高农业生产的综合效益。一般而言，实施精准农业包括三个主要过程，即农田信息采集、农田变量作业方案的制定和田间变量作业。农田变量作业控制技术是精准农业的主要支持技术，是精准农业技术进入示范实践的重要标志。农机机载控制终端设备是实施农田变量作业的关键设备之一。在进行田间变量作业过程中，农机机载控制终端设备的主要功能是实时采集GPS设备定位信息，并根据存贮在终端中的变量作业处方信息，向变量作业控制器发送作业控制信号，从而完成田间变量作业过程。同时，机载控制终端还负责作业过程相关作业信息的采集记录和作业机械的导航等。国外同类产品不但价格昂贵，而且农机机载终端和其他控制设备需要配套使用，通用性差；另外，作为农机机载终端的重要组成部分，控制终端中运行的作业控制软件的功能设计不适合国内实际情况，而且不是中文系统，操作使用不太方便。因此，从这几个方面来说，国外同类产品总体上不太适合在我国推广使用。现有农机机载控制功能的实现多采用单片机作为核心控制单元，是专用型的功能模块，实现功能单一，不易扩展，不能满足精准农业农田信息采集、变量作业控制和作业导航等多个作业环节进行信息采集、作业地图显示、作业信息存储和作业控制功能的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种通用农机机载控制终端，适合我国现阶段精准农业农田变量控制作业科研试验和生产实践需要的低成本农机机载控制终端设备；克服了现有农机机载控制功能单一，不易扩展，不能满足精准农业农田信息采集、变量作业控制和作业导航等多个作业环节进行信息采集、作业地图显示、作业信息存储和作业控制功能的需要的缺陷。为了实现上述目的，本技术提供了一种通用农机机载控制终端，包括一主箱体，液晶屏固定在主箱体上，液晶屏的一侧表面上粘合有触摸屏，主箱体表面上开设有显示屏通孔，粘合成一体的液晶屏和触摸屏暴露于显示屏通孔处，液晶屏的另一侧表面外侧设置一支撑板，主板、电源模块和键盘模块固设在支撑板上，支撑板的外侧设有下箱体，下箱体与主箱体相互扣合固定；液晶屏通过电缆接头与主板上的液晶屏接口连接，触摸屏通过触摸屏控制器与主板上的USB接口连接，电源模块与主板连接，主板外接变量作业控制器和GPS设备，GPS设备的输出与变量作业控制器的输入相连。所述的变量作业控制器为基于DSP(Digital Signal Processing数字信号处理)微处理器的电子控制单元，主要集成数模转换模块和功率放大模块，DSP微处理器的输入与GPS设备的输出相连，并顺次与数模转换模块和功率放大模块相连。DSP微处理器将由GPS设备输入的作业处方信息转换为转速控制信号，经数模转换和功率放大后作为控制信号传输给变量作业执行机构。为了实时检测农田作业机械的运行位置，主板上外接的GPS设备可以实时输出农田作业机械的绝对坐标位置信息，变量作业控制器还设有正交脉冲编码电路，作业执行机构的实际转速信号通过传感器检测并送入变量作业控制器的正交脉冲编码电路，将实际转速信号实时送入DSP微处理器作为控制器的反馈输入，构成闭环控制。为了方便输入信息，键盘模块与一面板薄膜键盘通过电缆相连。不仅可以采用触摸屏，还可以采用键盘输入进行控制。为了方便信息的存储，主板上还设有移动存储设备。液晶屏和主箱体之间还设有防止振动的橡胶垫圈。综上所述，本技术所提供的通用农机机载控制终端，采用PC104嵌入式主板，集成液晶显示屏、触摸屏和薄膜键盘等输入输出设备，具有通用I/O接口、良好开放性和可扩展性，运行通过定制开发的微软实时嵌入式操作系统WinCE.net，能满足精准农业田间变量作业过程中进行信息采集、数据存储和作业过程监视控制功能如变量施肥、变量播种、变量喷药等作业过程需要的农机机载控制终端设备。下面通过附图和具体实施例对本技术的技术方案进一步说明。附图说明图1为本技术的箱体内整体连接结构示意图；图2为本技术机载终端主箱体结构示意图之一；图3为本技术机载终端下箱体结构示意图之一；图4为本技术机载终端主箱体结构示意图之二；图5为本技术机载终端下箱体结构示意图之二；图6为本技术下箱体接口元器件支撑板相连的连接板结构示意图；图7为本技术机载终端操作面板键位分布图。具体实施方式如图1、图2、图3所示，分别为本技术的箱体内整体连接结构示意图、主箱体和下箱体结构示意图之一。结合图1-图3中可知，本技术为一种通用农机机载控制终端，包括一主箱体1，液晶屏2固定在主箱体1上，液晶屏2的一侧表面上粘合有触摸屏3，主箱体1表面上开设有显示屏通孔100，粘合成一体的液晶屏2和触摸屏3暴露于显示屏通孔100处，液晶屏2的另一侧表面外侧设置一支撑板4，主板5、电源模块6和键盘模块7固设在支撑板4上，支撑板4的外侧设有下箱体8，下箱体8与主箱体1相互扣合固定；液晶屏2通过电缆接头与主板5上的液晶屏接口51连接，触摸屏3通过触摸屏控制器9与主板5上的USB接口52连接，电源模块6与主板5连接，主板5外接变量作业控制器10和GPS设备11，变量作业控制器10可以根据农机机载控制终端中运行的软件和作业处方图数据，结合GPS设备11实时输出的农田作业机械的绝对坐标位置信息，实时检测到GPS输入的位置数据识别出当前的作业处方量，并根据作业处方量控制作业执行机构进行作业。变量作业控制器10是基于DSP微处理器的电子控制单元，该控制单元集成数模(D/A)转换模块、功率放大模块、正交脉冲编码电路和串行通讯接口等，DSP微处理器将输入的作业处方信息转换为转速控制信号，经数模转换和功率放大后作为控制信号传输给电液比例阀，达到控制变量作业执行机构转速的目的。同时，作业执行机构的实际转速信号通过光电码盘传感器检测并送入变量作业控制器的正交脉冲编码电路，将实际转速信号实时送入DSP微处理器作为控制器的反馈输入，从而构成闭环控制。键盘模块7与一面板薄膜键盘13通过电缆相连。为了防止振动，在液晶屏2和主箱体1之间还设有橡胶垫圈101。如图1所示，该机载终端的具体电气连接为将液晶屏2通过其自带的双排40针电缆接头连接到PCM3350主板5的液晶显示LCD(Liquid CrystalDisplay液晶显示屏)接口上，与液晶屏2连接的液晶屏逆变器21通过一条4针接头连接到主板5的液晶屏逆变器接口51上。这样就完成了嵌入式主板与液晶显示器的连接。触摸屏3通过触摸屏控制器9连接到主板5的一个USB接口52上。再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用农机机载控制终端，包括一主箱体，液晶屏固定在主箱体上，液晶屏的一侧表面上粘合有触摸屏，主箱体表面上开设有显示屏通孔，粘合成一体的液晶屏和触摸屏暴露于显示屏通孔处，液晶屏的另一侧表面外侧设置一支撑板，主板、电源模块和键盘模块固设在支撑板上，支撑板的外侧设有下箱体，下箱体与主箱体相互扣合固定；液晶屏通过电缆接头与主板上的液晶屏接口连接，触摸屏通过触摸屏控制器与主板上的ＵＳＢ接口连接，电源模块与主板连接，其特征在于：所述的主板外接变量作业控制器和ＧＰＳ设备，ＧＰＳ设备的输出与变量作业控制器的输入相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟志军，王秀，黄文倩，薛绪掌，赵春江，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]