激光控制平地系统统的研究与设计

我国是农业大国，要发展大规模，精细化的农业生产，土地平整技术是必不可少的。田间平整度越高，则更有利于均匀地接受水和肥料，使幼苗整齐地生长，增加农作物的产量，并实现农业机械化。激光平地技术是目前可用的先进，有效的土地找平技术。校平后可达到1〜2cm的校平精度。但是，国外的激光水平仪价格昂贵，而国内的激光水平仪技术还不完善，不利于在中国推广激光水平仪。因此，提出和设计符合我国国情的激光调平系统具有重要的现实意义和较高的科研价值。

（1）分析了激光调平系统的总体要求。针对不同水平尺的宽度，提出了单接收机系统和双接收机系统的两种总体系统方案设计，以解决水平尺过宽引起的倾斜问题。

（2）分析研究了激光产生的原理，激光束准直和压缩系统以及激光组成的理论，分析和比较了国内外平地机使用的激光器的性能指标，并选择了JP300家用激光扫平仪作为激光器。系统的发射器。 ，在满足工作精度要求的同时降低成本。

（3）研究设计了激光接收装置。在理论分析的基础上，采用空间滤波，频谱滤波和电路滤波三步处理背景噪声，滤除太阳辐射等背景光对激光器的影响。 22×4可变间距光电管阵列设计为激光器。接收器的光电传感器；设计信号处理电路，将光信号转换为TTL电平信号，并通过PROTEUS完成硬件电路仿真。完成了单片机的外围电路设计和软件编程，实现了位置偏差信号的识别和代码输出。 （4）研究设计激光控制器。分析信号传输距离对传输信号的影响，利用RS-485总线技术完成双机串行通讯，实现接收器与控制器之间位置偏差信号的传输；选择AT89C51单片机作为控制器的微处理器，单片机的外围电路采用PROTEUS设计，单片机的C语言采用KEIL C编程。位置偏差信号，可以实时控制铲的运动方向和幅度。设计的激光控制平地系统可以实现土地的自动平地。找平精度约为1cm，工作范围为300m，工作高度范围为20.9cm，基本满足设计要求。