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ELECTRONICSWORLD・技术交流
基于物联网的多功能果园施肥机
天津职业技术师范大学工程实训中心关杰文刘鹏黄晓丹黄家辉
本文主要介绍了一台方便于大众的多功能、全自动的果园施肥
机，该机器不但能够实现施肥、自动回填、旋耕、除草等功能，而1系统总体构成（如图1）
且通过stm32微控制器PID技术对施肥机运行控制，并结合物联网技主控MCU采用stm32微控制器为控制核心，通过PWM控制驱动
术，实现使人在移动终端上便能操作本机器，调试中基本接近全自电路调整电机的转速，完成小车速度的闭环控制。采用九轴运动处
动化操作，为人们提供方便。理传感器，通过I2C接口输出一个九轴的信号，得到pitch、yaw、
中国是农业大国，而施肥是农作物必不可少的环节，目前市场roll这三个角度，可以很好的控制电机。采用蓝牙和GPS定位技
上普通的施肥机大部分都需要人工操作，耗费人力。为了解决这个术，可以让使用者在移动终端上进行数据的传输。
问题，我们拟设计的一款基于物联网的多功能果园施肥机，结合物机械结构：stm32微控制器以及机械结构实现自动化多功能调
联网技术，实现自动化。在终端便可以实现控制机器，它可以很好控系统综合控制，施肥机外壳部分均采用3D打印部件。机具前端
的应用到果园里，能更好的解决农作物的问题，增加作物产量、改利用开沟器进行开沟，由电动机输出动力输送到变速箱的输入轴，
善作物品质，并保持和提高土壤肥率，节省时间。带动主动链轮与齿轮，主动链轮带动旋耕刀实现旋耕、除草作业，
其中齿轮保持匀速工作。然后通过施肥孔口将肥料灌溉到沟中，最
后利用齿轮带动覆土板完成覆土工作。
2硬件设计
H桥式驱动电路采用四个相同的N沟道MOS管组成H桥电路。A、B
为一组，C、D为另一组，两组的状态互补，四个MOS管通过状态转换
实现电机的正转和反转。我们选用IR7843型半桥驱动芯片，IR7843可以
驱动高端和低端两个N沟道MOSFET，能提供较大的栅极驱动电流，并
具有硬件死区、硬件防同臂导通等功能。使用两片IR7843型半桥驱动芯
片可以组成完整的直流电机H桥式驱动电路，利用MOS管构成的H型全
图1总体系统框图桥式驱动电路可以提高MOSFET的开关速度，使PWM控制方式的调制
图2H桥式驱动电路
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频率可以得到提高，从而减少电枢电流脉动。如图2所示。其中：
——控制器的比例系数，控制对象的当前的状态值；
3软件设计——控制器的积分时间常数，误差的累计；
3.1蓝牙模块——控制器的微分时间常数，这次误差-
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