[發(fā)明專利]基于AVR單片機(jī)的馬鈴薯漏播檢測與槍栓式補(bǔ)種器電控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210489274.2
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103838166A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王關(guān)平;吳建民;王蒂;張俊蓮;劉全威;孫偉;黃曉鵬;高曉陽;楊婉霞;王詠梅
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種馬鈴薯播種機(jī)的漏播檢測與補(bǔ)種技術(shù)，屬于農(nóng)業(yè)電氣自動化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國馬鈴薯種植規(guī)模、產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和產(chǎn)業(yè)層次的逐步升級，馬鈴薯種植的機(jī)械化率不斷提高，但現(xiàn)階段國內(nèi)使用的馬鈴薯播種機(jī)絕大多數(shù)是簡單的機(jī)械式播種器，作業(yè)過程中存在著較為嚴(yán)重的漏播現(xiàn)象。一方面，漏播是農(nóng)業(yè)種植中一個較為普遍的現(xiàn)象，隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)概念的產(chǎn)生，漏播檢測與補(bǔ)償種植技術(shù)已經(jīng)成為該領(lǐng)域中一個非常活躍的研究方向，另一方面，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)對象的不規(guī)則性、作業(yè)環(huán)境的惡劣性等，使得檢測與控制的難度較一般工業(yè)應(yīng)用場合更高，因此，國內(nèi)外在玉米、大豆、小麥等大宗作物種植的精密播種機(jī)排種監(jiān)測方面研究較多，而在馬鈴薯播種機(jī)上的相應(yīng)研究至今不是很多。

如，栗震霄等針對小麥免耕播種機(jī)現(xiàn)場塵土大，對光的衰減大，普通的排鐘監(jiān)測器抗塵性能較差，無法在這種高塵土的環(huán)境中工作，設(shè)計了一種免耕播種高抗塵排種監(jiān)測器，可通過過強(qiáng)背景直流限制電路、脈沖信號對比增強(qiáng)電路、比較整形電路等，擴(kuò)大了微小信背景直流信號的動態(tài)范圍，可以檢測出高塵土環(huán)境中的微弱信號，從而有利于在高塵環(huán)境中區(qū)分漏播和堵塞。

近些年來，已有部分研究致力于解決馬鈴薯漏播檢測與補(bǔ)種問題。2004年，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)趙百通基于AT89S51單片機(jī)，設(shè)計制作了一套由步進(jìn)電機(jī)、光電傳感器、補(bǔ)償排種器、種子箱和補(bǔ)償輸種管等組成的馬鈴薯漏播檢測與自動補(bǔ)薯系統(tǒng)，該系統(tǒng)理論構(gòu)思較好，但一方面，何時進(jìn)行漏種檢測的問題沒有明確解決，另一方面，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動與控制問題難度較深，極大地限制了補(bǔ)薯的速度，滿足不了系統(tǒng)工作實時性的要求。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的是提供一種馬鈴薯播種機(jī)作業(yè)時可以實施檢測與補(bǔ)薯的自動控制系統(tǒng)，它可以在每次薯勺到達(dá)確定位置時啟動紅外漏薯檢測，自動進(jìn)行判斷，并對播種總數(shù)與漏種數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計，如果判定為漏播，馬上啟動槍栓式補(bǔ)薯器執(zhí)行補(bǔ)種操作。

由圖2所示，一種馬鈴薯播種機(jī)槍栓式補(bǔ)種系統(tǒng)，包括電源電路，由車載蓄電池12V電源及其指示電路(1)，數(shù)字穩(wěn)壓電源芯片及其輸出指示電路(2)組成；人機(jī)接口電路，由手動復(fù)位按鈕(3)，手動打擊試驗按鈕(4)，測薯環(huán)節(jié)紅外線功能檢測燈(7)，LCD1602顯示電路(9)組成；檢測電路由測薯環(huán)節(jié)(5)和定位環(huán)節(jié)(6)組成；補(bǔ)薯執(zhí)行部分接收單片機(jī)(8)的qd端發(fā)出的10ms長補(bǔ)薯脈沖，經(jīng)固態(tài)繼電器(13)，打擊電磁鐵線圈流過約5A的電流，擊薯鐵棒在電磁鐵推力作用下向前運動約50mm，將補(bǔ)薯薯塊推入預(yù)定位置，而后，該鐵棒在彈簧(10)拉力作用下返回原位，完成一次動作；(8)為系統(tǒng)控制CPU。

附圖說明：

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖

圖2基于ATMega16的馬鈴薯播種機(jī)槍栓式補(bǔ)種器電控系統(tǒng)電路圖

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施：

參見圖1，包括電源電路，由車載蓄電池12V電源及其指示電路(1)，數(shù)字穩(wěn)壓電源芯片及其輸出指示電路(2)組成；人機(jī)接口電路，由手動復(fù)位按鈕(3)，手動打擊試驗按鈕(4)，測薯環(huán)節(jié)紅外線功能檢測燈(7)，LCD1602顯示電路(9)組成；檢測電路由測薯環(huán)節(jié)(5)和定位環(huán)節(jié)(6)組成；補(bǔ)薯執(zhí)行部分接收單片機(jī)(8)的qd端發(fā)出的10ms長補(bǔ)薯脈沖控制固態(tài)繼電器(13)，可使電磁鐵線圈流過約5A的電流，擊薯鐵棒在電磁鐵推力作用下向前運動約50mm，將補(bǔ)薯薯塊推入預(yù)定位置，而后，該鐵棒在彈簧(10)拉力作用下返回原位，完成一次動作；(8)為系統(tǒng)控制CPU，控制系統(tǒng)各部件的協(xié)同工作，完成定位、測薯、顯示、定時、中斷、動作于補(bǔ)薯脈沖的發(fā)出等任務(wù)。