3 系統(tǒng)軟件設計
MSP430F149采用C語言完成程序設計，可以在IAR軟件中進行仿真調試，程序設計流程如圖3所示。
系統(tǒng)的軟件程序固化在MSP430F149內部Flash存儲器中完成，采用模塊化設計方法，結構清晰。主程序包括有時鐘初始化、定時器。Ti-merA、串口通信、A／D初始化和存儲等模塊。系統(tǒng)上電自動復位后，自動運行程序，采用查詢方式，每120ms發(fā)送一次控制命令。其控制命令的算法如下：
控制命令為：N=(LP／360)(V-2．5)×18，其中，L為編碼器分辨率；P為電機減速比；V為角度傳感器信號。
延時程序用MSP430F149內部的定時器延時，其相關程序代碼(延時10 ms)如下：
定時器時鐘源為子系統(tǒng)時鐘，子系統(tǒng)時鐘由外部8 MHz時鐘源經8分頻得到。主程序在執(zhí)行完int_timerA()程序后即進入定時器的中斷服務程序，在中斷服務程序中設置中斷標志位，標志位累加，在主程序中通過查詢中斷標志位的累加次數，從而判斷延時時間是否達到預期值?？紤]到電機的動作時間及控制的實時有效，控制命令的發(fā)送時間要保證每發(fā)送一條命令都要在上一條命令執(zhí)行完畢的情況下，2條命令的發(fā)送時間間隔盡量縮短。經過多次實踐，120ms／次的發(fā)送頻率較佳。
4 實驗結果分析
將已編譯的程序下載到硬件系統(tǒng)中，并在實際的水田中進行試驗，在沒有應用水平控制系統(tǒng)時，由于水田不平、插秧機行駛速度等原因導致插植部傾斜角度左右波動變化較大，經角度傳感器采集得到的信號如圖4所示，由圖4中可看到插植部的波動范圍較大，最高可達+20°的傾角范圍，在插秧的水田里也可看到水田出現大量漂秧現象，插秧質量無法得到保證。加入水平控制系統(tǒng)后，得到明顯改善，如圖5所示。測試結果表明，沒有加入控制系統(tǒng)的插植部在工作中波動較大，傾角幅度在±5°與±20°之間，加入控制系統(tǒng)后，傾角波動范圍可以控制在±4°以內，這樣的傾斜角度在實際中可以保證插秧的質量。
5 結論
基于MSP430F149的水稻插秧機水平智能控制系統(tǒng)可以實時、準確、有效地控制插秧機插植部的水平位置，為機械的自動化插秧質量提供強有力的保障。相對于傳統(tǒng)的彈簧水平控制方法，插秧機水平智能控制系統(tǒng)可在0．1s內對插植部的水平波動做出反應，控制復位準確，對惡劣環(huán)境有很強的抗干擾能力，解決了目前國內水稻智能插秧機在水平控制方面精度低，延遲長，抗干擾差等問題，實現了在插秧機水平可控制方面的自動化、智能化。大量的實驗結果表明基于MSP430F149的水稻插秧機水平智能控制系統(tǒng)保證插植部最大的傾角波動范圍在±4°以內，從而保證了插秧質量，對于比較惡劣的插秧環(huán)境有很強的適應性。
