[發明專利]水稻浸種催芽種箱溫度和水位控制系統

在審

• 申請號: 201410565776.8
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN105528002A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 許亞夫
• 申請（專利權）人: 許亞夫
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電學技術領域，尤其涉及一種水稻浸種催芽種箱溫度和水位控制系統。

背景技術

我國東北地區墾區大面積播種寒地水稻，影響水稻產量的首要因素在于秧苗素質，而秧苗素質與浸種、催芽密切相關。近幾年來，適宜墾區農場的大模智能溫控水稻集中浸種催芽設備得到應用和推廣。該設備可以提供優質芽種，保證種子出苗，杜絕二、三類苗，能夠培育壯苗，有效利用當地積溫，為水稻增產創造先決條件，符合水稻標準化生產的要求。但是還存在一些問題，比如在省時、省工、省力方面還需進行進一步改進。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種省時、省工、省力的一種水稻浸種催芽種箱溫度和水位控制系統。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括主控模塊、NRF24L01模塊、鍵盤電路、CD4501模塊、8路溫度傳感器輸出模塊、水位傳感器模塊、液晶顯示電路、存儲電路、聲光報警電路、電動機驅動電路、日歷時鐘電路，其特征在于主控模塊的輸入端連接NRF24L01模塊、鍵盤電路、CD4501模塊、8路溫度傳感器輸出模塊，主控模塊的輸出端口連接液晶顯示電路、存儲電路、聲光報警電路、電動機驅動電路、日歷時鐘電路。

作為一種優選方案，主控模塊為C8051F023單片機。

本發明有益效果。

本發明水稻浸種催芽種箱內溫度及水位的檢測和控制，從而達到了種箱內溫度的恒定范圍，保證了種子的出芽率、成苗率，有效避免了種子的高溫“燒芽”、爛種等現象。準確的水位檢測能夠防止水位過高造成水資源的浪費，也可能夠確保排水時能夠排空種箱內的水，以免造成種箱存水使種箱凍裂。該溫度、水位采集系統在水稻芽種生產中具有重要意義。并且省時、省工、省力。

附圖說明

圖1是本發明電路原理框圖。

具體實施方式

如圖所示，本發明包括主控模塊、NRF24L01模塊、鍵盤電路、CD4501模塊、8路溫度傳感器輸出模塊、水位傳感器模塊、液晶顯示電路、存儲電路、聲光報警電路、電動機驅動電路、日歷時鐘電路，其特征在于主控模塊的輸入端連接NRF24L01模塊、鍵盤電路、CD4501模塊、8路溫度傳感器輸出模塊，主控模塊的輸出端口連接液晶顯示電路、存儲電路、聲光報警電路、電動機驅動電路、日歷時鐘電路。

作為一種優選方案，主控模塊為C8051F023單片機。

水稻浸種催芽箱控制系統采用C8051F系列單片機C8051F023為控制芯片，由它對控制系統的各個功能部分進行管理以及進行各種參數、狀態的檢測。在種箱內適當地分布8個溫度傳感器PT100，由其對種子內的溫度進行檢測，八路模擬轉換開關CD4501對8路傳感器進行選擇。水位傳感器采用“探針式”，用來檢測“高水位”“低水位”“空水位”。利用3×4矩陣式鍵盤完成系統時間、檢測限值、數據存儲、電機啟動和數據收發等功能的設置。液晶顯示器選用C系列中文液晶顯示模塊OCMJ2X8C，顯示種箱內種子的溫度、種箱水位狀態和系統時間等信息。若溫度、水位信息超過限值，聲光報警電路給予提示，防止種子發霉和種箱內水位過高、過低;電機驅動電路由繼電器組構成，完成入水、出水循環泵的啟停，以及加熱、加濕和通風等裝置的執行。系統擴展數據存儲器AT24C512，定時存儲水稻浸種種箱工況信息。日歷時鐘芯片選用PCF8563，系統待機顯示當前時間包括年、月、日、時、分、秒和星期。

種子催芽時內部進行極其復雜的物質和能量轉化，是一系列生理生化過程，是在一系列酶的催化下完成的，而酶促反應與溫度密切相關，溫度是影響種子催芽的一個重要的外界因素。因此，實時的監測種箱內溫度信號對種子的催芽起到至關重要的作用。水稻浸種種箱內由PT100鉑熱電阻傳感器用來檢測水稻種子的溫度。鉑熱電阻有很多優點，其精度高、穩定性好、性能可靠，鉑在氧化性氣氛中甚至在高溫下的物理、化學性能非常穩定。因此，鉑被公認為是目前制造熱電阻的最好材料。鉑電阻主要作為標準電阻溫度計使用，也常被用在工業測量中。鉑熱電阻的工作原理是基于電阻的熱效應進行溫度測量的，即利用了電阻阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。當測溫范圍不大、元件長度和截面積隨溫度改變引起的阻值變化可以忽略時，熱電阻元件的阻值隨溫度變化可以認為是線性的。

在水稻的浸種催芽過程中，經常會對種箱進行注水、排水作業，因此要實時地監測種箱水位變化，保證浸種催芽過程中水箱和種箱之間水循環、種箱自身水循環、浸種、破胸和催芽期間對用水量技術要求。根據浸種催芽的工藝要求，在此工藝流程中涉及高水位、低水位和空水位，要求水位傳感器能夠自動檢測各種水位，并由單片機給出各種控制信號，給予相應的提示信息，并完成注水泵、排水泵和循環泵的啟停工作。在種箱的不同高度安裝了4根金屬棒，以感知水位變化情況。根據水與空氣的阻值特性(水的阻值大約為10kΩ左右，空氣的阻值約為無窮大)，利用三極管的開關特性(即飽和導通、截止斷開)，4根金屬棒中，正5V電源引線放在種箱的最底端，另外3根放置在種箱內不同高度，分別由單片機C8051F023的P2．1、P2．2、P2．3引腳檢測水位信號。此電路的靈敏度可以達到系統的要求，能夠準確地分辨出有水信號和無水信號，不用調試即可很方便地使用。