我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),要想發(fā)展農(nóng)業(yè)規(guī)?；途?xì)化生產(chǎn)就離不開(kāi)土地平整技術(shù)。田塊的平整度越高,越有利于受水受肥均勻,有利于出苗整齊,有利于提高作物產(chǎn)量,有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)。激光平地技術(shù)是現(xiàn)有的最先進(jìn)、最有效的土地精平技術(shù),平地后能夠?qū)崿F(xiàn)1~2cm的平整精度。但是國(guó)外激光平地機(jī)價(jià)格昂貴,而國(guó)內(nèi)激光平地技術(shù)仍不完善,這些都不利于激光平地技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣。因此,提出和設(shè)計(jì)一種符合中國(guó)國(guó)情的激光控制平地系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和較高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。(1)分析了激光控制平地系統(tǒng)的總體需求,根據(jù)不同平地鏟的寬度,提出單接收器系統(tǒng)和雙接收器系統(tǒng)兩種總體系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),解決由于平地鏟過(guò)寬造成的傾斜問(wèn)題。(2)分析研究了激光產(chǎn)生的原理、激光束準(zhǔn)直壓縮系統(tǒng)和激光器構(gòu)成的理論,分析和比較國(guó)內(nèi)外用于平地機(jī)的激光器的性能指標(biāo),選擇JP300型國(guó)產(chǎn)激光掃平儀作為系統(tǒng)的激光發(fā)射器,在滿足工作精度要求的同時(shí)降低成本。(3)研究和設(shè)計(jì)了激光接受裝置。在理論分析的基礎(chǔ)上,采用空間濾波、光譜濾波和電路濾波分三步進(jìn)行背景噪聲處理,濾除太陽(yáng)輻射等背景光對(duì)激光的影響;設(shè)計(jì)了一種22×4的變間距光電池陣列作為激光接收器的光電傳感器;設(shè)計(jì)了信號(hào)處理電路,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào),運(yùn)用PROTEUS完成硬件電路仿真;完成了單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)和軟件編程,實(shí)現(xiàn)了位置偏差信號(hào)的識(shí)別和編碼輸出。(4)研究和設(shè)計(jì)了激光控制器。分析信號(hào)傳輸?shù)木嚯x對(duì)傳輸信號(hào)的影響,使用RS-485總線技術(shù)完成了雙機(jī)串口通信,實(shí)現(xiàn)了接收器與控制器之間位置偏差信號(hào)的傳送;選擇AT89C51單片機(jī)作為控制器的微處理器,利用PROTEUS設(shè)計(jì)了單片機(jī)外圍電路,使用KEIL C進(jìn)行單片機(jī)C語(yǔ)言編程,通過(guò)對(duì)位置偏差信號(hào)識(shí)別,實(shí)時(shí)控制平地鏟的移動(dòng)方向與幅度。設(shè)計(jì)完成的激光控制平地系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)土地自動(dòng)整平,平地精度1cm左右,工作范圍為300m,工作高度范圍20.9cm,基本滿足設(shè)計(jì)要求。