作品包括

Word版说明书1份，共42页，约16000字

CAD版本图纸，共20张

SW三维图一套

摘  要

土地沙漠化仍是我国当今主要的严峻环境问题之一，沙害的侵袭不仅会破坏土壤，影响生态环境，而且对人类的生命和财产安全造成了严重威胁。所以防风固沙仍然是我们要主动承担的艰巨任务，因此，必须进一步加快土地荒漠化和沙土化的防治工作，对促进区域经济协调、可持续发展和生态文明建设具有十分重要的意义。

草方格防风固沙技术是由我国首创的人工防沙固沙技术，到目前为止，治沙效果明显。但是大部分的草方格作业基本都是人工或较大的机械化作业，人工作业生产效率低且成本大，机械化作业由于总体尺寸较大，不能应用于复杂地形，仅适合在平坦的沙漠边缘地区工作，而在沙漠腹地以及沙丘起伏的地方就需要小型机械来工作。针对上述问题，为节约人力成本，提高铺种效率，在现有的草方格铺设装置研究基础上，基于智能小车，本文提出一种一体化的草方格铺设小车。

草方格铺设小车是基于单片机STC89C52RC来设计，运用PWM控制实现铺草小车的进退、转向和调速。经过查阅大量文献和专利，并综合考虑实际情况后，选择履带作为行进机构，计算和设计履带、驱动轮、导向轮、承重轮和支撑机构。通过小车底盘与行走机构的刚性连接设计，固定铺草系统与压草系统，辅助小车顺利完成直行、拐弯、变速、草料铺设、下压等动作。然后，运用SOLIDWORKS三维软件对草方格铺设小车行进机构的各个零部件进行设计和建模，并实现整机的装配。同时考虑到绿色发展的理念，需要对整个铺草小车进行经济性和可持续性分析。

关键字：草方格； 单片机； PWM； 直流电机； 履带行走机构

目    录

1绪论 1

1.1课题背景 1

1.1.1沙漠化现状与原因 1

1.1.2沙漠化进程加快产生的问题 2

1.2国内(外)治沙技术 2

1.2.1主要治沙方法 2

1.2.2我国的治沙方法 4

1.3课题研究内容及意义 4

1.3.1课题研究目的及意义 4

1.3.2课题研究的内容 5

2草方格铺草车的总体设计方案 6

2.1本课题要解决的基本问题 6

2.2本课题拟采用的设计方案 6

2.2.1铺草小车的总体方案构想 6

2.2.2铺草小车控制系统的解决方案 6

2.3方案选择依据 6

2.3.1履带式行走机构的选择 6

2.3.2控制系统的选择 8

2.4履带式行走装置的组成与作用 8

3行走装置各个部分的设计及其仿真 9

3.1履带的设计及其仿真 9

3.1.1履带的组成及其作用作用 9

3.1.2履带尺寸参数的选择 9

3.1.3履带的仿真图 10

3.2驱动轮的设计及其仿真 10

3.2.1驱动轮的作用 10

3.2.2驱动轮的结构 10

3.2.3驱动轮齿数的设计 11

3.3支重轮的组成及其作用 11

3.4导向轮的设计及其仿真 12

3.4.1导向轮的组成及其作用 12

3.4.2导向轮的结构形状 12

3.5支撑装置的设计及其作用 13

3.6履带连接板的设计及其作用 14

3.7履带行走装置总体装配图 14

4小车控制系统的设计 15

4.1控制系统硬件设计方案 15

4.1.1电源模块 15

4.1.2单片机简介 15

4.1.3电机驱动模块的介绍 16

4.2 小车的前进、后退、停止、左转和右转的程序设计 18

4.2.1电机转动方向的控制 18

4.2.2前进后退的实现 19

4.2.3左转右转的实现 19

4.3直流电机与驱动模块的对应状态 19

4.4 直流电机PWM调速控制 20

4.4.1 PWM直流电机调速原理 20

4.4.2 PWM调速的分类 21

4.4.3 PWM信号的发生 22

5.经济性与可持续发展分析 24

5.1经济性分析 24

5.2可持续发展分析 25

6.结论与展望 26

参考文献 27

致谢 28

附  录 29 单片机程序

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