一种面向农机的地亩自动测量装置的制造方法
【专利摘要】一种面向农机的地亩自动测量装置，其涉及农业信息化技术领域。它包括置于农业耕作机械上的便携式机箱，在该机箱内设置有GPS数据采集模块、智能计算模块、电源供电模块、人机接口模块，所述智能计算模块包括核心控制器STM32和EPROM存储器，EPROM存储器通过EPROM接口电路与核心控制器STM32连接，所述GPS数据采集模块通过通信接口与核心控制器STM32连接，人机接口模块与核心控制器STM32连接，电源供电模块与核心控制器STM32为整个装置进行供电。本实用新型实时检测位置信息，计算当前的耕地面积，无需对待测区域绕行一圈进行“绕行测量”且不会出现“时长测量”耕作时重复计算耕地面积问题，达到农机耕作过程中的耕地自动管理和农机收费的高效合理。
【专利说明】
一种面向农机的地亩自动测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及农业信息化技术领域，具体说是涉及一种农机耕作过程中自动测量地亩面积的装置。
【背景技术】
[0002]耕地面积是农业生产规划与管理中为最基础的数据之一，是支撑精细农业实践的核心技术之一，直接决定了种子、化肥、农药等生产资源投入的多少，同时还是农业机械进行田间作业计算工时和收费的主要依据。
[0003]传统的耕地面积测量大多使用皮尺进行，简单实用，但适宜于小面积的固定形状地块，对于大面积的地块、尤其是不规则地块面积的测量，则费时费力、易出差错，GPS全球卫星定位系统能够提供实时的经度信息和玮度信息，能够测量耕地各位置点的坐标，实现对任意形状田块面积进行快速测量。然而，现有基于GPS测量方法是“绕行测量”模式，仍需要人工或机器沿待测区域边线走一圈，采集图形的各顶点坐标，且无法实时准确反映当前的耕作地块面积。另一种“时长测量”方法是根据耕作时间长短、耕地速度和耕地机器宽度实时获取耕地面积，然而该方法无法避免多次耕作某一局部区域时产生的面积重复计算问题。
[0004]如何有效避免上述两点不足是农机耕作信息化过程中亟需解决的技术问题，从而在低成本GPS定位采集模块的基础上，实现耕作过程中实时、简便、准确地获取农业机械的耕地面积，为农机操作者提供耕作的实时进展，同时对农机耕作的路径无任何限制性要求，提高农机作业收费的时效性和合理性，推动农业信息化的发展。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是，针对上述现有技术测量地亩数的不足，提供一种利用GPS数据采集模块、智能计算模块、EPROM存储器、信号传输线路和电源电路、输入键盘和液晶显示窗口人机接口等技术构成的地亩自动测量装置，解决了当前“绕行测量”方法仍需要人工或机器沿测区边线走一圈采集图形的各顶点坐标和无法实时准确反映当前的耕作面积的问题，和“时长测量”方法无法避免多次耕作某一局部区域时产生的面积重复计算问题，达到农机耕作过程中简易、实时、准确获取耕地面积的要求，为农机操作者提供耕作的实时进展，同时对农机耕作的路径无任何限制性要求，提高农机作业收费的时效性和合理性，推动农业信息化的发展。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]本实用新型是一种面向农机的地亩自动测量装置，它包括置于农业耕作机械上的便携式机箱，在该机箱内设置有GPS数据采集模块、智能计算模块、电源供电模块、人机接口模块，所述智能计算模块包括核心控制器STM32和EPROM存储器，EPROM存储器通过EPROM接口电路与核心控制器STM32连接，所述GPS数据采集模块通过通信接口与核心控制器STM32连接，人机接口模块与核心控制器STM32连接，所述电源供电模块与核心控制器STM32连接并为整个装置进行供电。
[0008]所述的GPS数据采集模块，其工作过程中每3秒获取经度、玮度、日期、时间、接收机状态信息，将获得的数据通过RS-232C串行口以NMEA标准输出给STM32核心控制器。
[0009]所述人机接口模块包括输入键盘模块和液晶显示模块，其中输入键盘模块用于工作模式选择、测量单位设置、统计信息设置和数值精度的参数设置，液晶显示模块负责实时显示智能计算模块产生的面积、距离、工作状态等信息，供用户读取。
[0010]所述的智能计算模块可通过键盘上的功能键在“耕作测量”模式和“绕行测量”模式间进行相互切换。
[0011]本实用新型面向农机的地亩自动测量装置，以简捷、实时和便携等优势为农机耕作者提供地亩测量的结果，在“耕作测量”模式下无需环绕沿测区边线走一圈，在耕作过程中可任意时刻读取耕作的地亩数，查看耕作工作的进度，耕作结束自动产生耕作的费用，且避免多次耕作某一局部区域时产生的面积重复计费问题。相比现有技术，本实用新型在耕地过程中现实简捷、实时、便携地测量地亩数，以功能强大的嵌入式微处理器STM32为核心控制器，建立基于嵌入式系统开发平台，采用多点数据采集和实时智能计算模块实现对耕地地亩数的测量，达到农机耕作过程中的自动管理和农机收费的高效合理。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的的正面外形图；
[0013]图2本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]参见图1，所述地亩自动测量仪为长方形，箱体正面上部为4.3寸液晶显示屏I，下部为键盘8，在显示屏2与键盘8的中间位置设有复位键2、电源开关3、电源指示灯4和运行指示灯5，键盘8上设置有耕作单价设置键6和面积测量“耕作测量”和“绕行测量”模式切换的功能键7。
[0015]参见图2，本实用新型包括置于农业耕作机械上的便携式机箱，在该机箱内设置有GPS数据采集模块、智能计算模块、电源供电模块、人机接口模块，所述智能计算模块包括核心控制器STM32和EPROM存储器，EPROM存储器通过EPROM接口电路与核心控制器STM32连接，用于储存实时采集的玮度坐标信息，所述GPS数据采集模块通过通信接口与核心控制器STM32连接，GPS数据采集模块，其开始工作时将获得的经度、玮度、日期、时间、接收机状态信息，工作过程中每3秒获取经度、玮度、日期、时间、接收机状态信息，并将获得的数据通过RS-232C串行口以NMEA标准输出给核心控制器STM32，EPROM存储器储存每3秒采集的GPS定位数据，并结合GPS实时采集数据，在采用“耕作测量”模式时，实现农机在耕作过程中可任意时刻读取耕作地亩数，为农机操作者提供耕作的实时进展，智能计算模块在采用“耕作测量”模式工作时，其过程是先将采集到的GPS定位采集模块的输出信号存储于EPROM存储器，在用户读取面积或停止工作时根据GPS采集的实时位置信息和EPROM存储的前期位置信息，利用所有采集点位置在耕作区域内分布信息，通过计算模型产生面积数值，实现对耕地面积的实时计算和读取，无需对待测区域绕行一圈进行“绕行测量”且不会出现“时长测量”耕作时重复计算耕地面积问题。在采用“绕行测量”模式工作时，其过程是人或机械沿测量区域绕行一圈，采集测量区域外形边界，根据多边形的外围轮廓计算面积，可满足农机耕作前的成本预估需求。所述的智能计算模块内置的工作模式可在“耕作测量”模式和“绕行测量”模式间进行相互切换，“绕行测量”通过获取耕地区域外围轮廓可满足农机耕作前成本预估的需求。人机接口模块与核心控制器STM32连接，所述的人机接口模块包括输入键盘模块和液晶显示模块，其中输入键盘模块用于工作模式选择、测量单位设置、统计信息设置和数值精度的参数设置，液晶显示模块负责实时显示智能计算模块产生的面积、距离、工作状态等信息，供用户读取，所述电源供电模块通过与核心控制器STM32连接并为整个装置进行供电。
【主权项】
1.一种面向农机的地亩自动测量装置，其特征在于，它包括置于农业耕作机械上的便携式机箱，在该机箱内设置有GPS数据采集模块、智能计算模块、电源供电模块、人机接口模块，所述智能计算模块包括核心控制器STM32和EPROM存储器，EPROM存储器通过EPROM接口电路与核心控制器STM32连接，所述GPS数据采集模块通过通信接口与核心控制器STM32连接，人机接口模块与核心控制器STM32连接，电源供电模块与核心控制器STM32连接并为整个装置进行供电。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的GPS数据采集模块，其工作过程中每3秒获取经度、玮度、日期、时间、接收机状态信息，将获得的数据通过RS-232C串行口以NMEA标准输出给STM32核心控制器。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的智能计算模块可通过键盘上的功能键在“耕作测量”模式和“绕行测量”模式间进行相互切换。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述人机接口模块包括输入键盘模块和液晶显示模块，其中输入键盘模块用于工作模式选择、测量单位设置、统计信息设置和数值精度的参数设置，液晶显示模块负责实时显示智能计算模块产生的面积、距离、工作状态的信息，供用户读取。
【文档编号】G01S19/14GK205482898SQ201520895992
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年11月12日
【发明人】朱泽德, 曾新华, 孙熊伟, 郑守国, 陈诚
【申请人】中科院合肥技术创新工程院