马铃薯精密播种机漏播监测预警系统的研究

马铃薯是我国第四大农作物，其种植面积同总产量均居世界第一位。链勺式排种器是马铃薯播种机上使用较为广泛的一种排种装置，但受取种方式限制易产生空穴，漏播率高达7%，后续补种不便易造成较大农业损失。国内马铃薯播种机在机械液压系统设计方面已经十分成熟，但缺乏相关电子监控系统监测马铃薯播种机排种性能，因此研究一套实时全局监控马铃薯播种性能并完成漏播预警的监控系统。该系统对提高生产率和节约劳动力，推动马铃薯精密播种农业的机电一体化发展具有重要意义。本研究所做的工作和结论如下： （1）本文在研究国内外播种机监测系统的基础上，同国内外同类型的播种机综合对比分析，对马铃薯精密播种机漏播监测预警系统进行总体方案设计。根据实际要求确定需要监测的播种参数和故障类型，同时对预警系统的原理进行具体研究。 （2）利用先进的光电检测技术对马铃薯精密播种机进行监测，完成漏播预警系统的硬件设计，主要包括直流稳压电源设计、传感器模块、单片机控制模块、声光报警模块和显示模块的设计内容等；选取STC89C54RD单片机作为系统的智能控制核心，实现对马铃薯精密播种机播种作业过程中播种数据、播种故障进行全程实时监控，并在预警系统监测到漏播现象时发出声光报警信号进行预警。 （3）系统软件程序使用C语言编程，选择模块化方法，根据硬件的功能作用将系统分成四个主要的程序块，即主程序、传感器信号采集子程序、显示子程序、声光报警子程序。对马铃薯漏播预警系统有一定的抗干扰探讨，以此来提高马铃薯精密播种机漏播监测预警系统的长期可靠稳定性。 最后，通过Proteus和Keil软件联合对漏播预警系统进行仿真测试，结果表明：系统在人为模拟马铃薯播种机播种情况下，能够自动识别漏播和缺种并进行漏播率的计算；在连续漏播超标情况下能自动报警；系统运行可靠、稳定，符合设计要求。