气吸式精密播种机种肥监测系统的研究

播种是农业生产中最重要的环节,播种质量直接影响着作物的生长质量和产量。在农业机械化迅速发展的今天,精密播种机越来越多的应用到农业生产中,其广泛应用已成为现代播种技术的主要特征,是播种的主要发展方向。 气吸式精密播种机是精密播种机的一种,它具有不伤种、对种子尺寸要求不严、易于实现单粒精播和高速作业等优点。但是,和其它精密播种机一样,气吸式精密播种机播种过程具有全封闭的特点,仅凭人的视觉不能很好的监视播种质量和施肥质量。因此,对播种机的播种过程进行电子监测就显得尤为重要。 本文参阅了国内外有关播种机监测系统的研究现状,在综合比较国内外同类产品的基础上,介绍了气吸式精密播种机种肥监测系统研究内容。 首先,确定了光电传感器的选型。通过对比常用的发光器件(二极管、高亮度发光二极管、红外发光二极管、激光二极管)和受光器件(光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管),确定了采用直径5mm的红色高亮度发光二极管为发光器件,采用直径12mm和20mm光敏电阻为受光器件。 然后,根据气吸式精密播种机的结构特点设计了监测系统的整体结构。该结构通信方式采用RS485半双工通信,下位机将采集的数据通过网络传到上位机,上位机显示出各下位机的数据,对异常情况发出报警。 在硬件设计中,上位机微控制器采用STC89C58RD+单片机,外围电路包括时钟电路、键盘电路、显示电路、存储电路、声光报警电路、通信电路。下位机设计包括各种检测电路的设计。 在硬件设计的基础上,对监测系统的软件进行了设计。上位机软件设计包括主程序,时钟程序、按键程序、显示程序和通信程序等。下位机数据采集、定时及通信都采用中断方式,大大减少了CPU的占用时间,改善了系统检测的实时性。 最后,建立了单体实验台,对监测系统性能进行测试。结果表明:该监测系能够准确的检测到漏播量、排种速度、排种量和种肥状态。抗尘性能良好、运行稳定,达到了种肥监测测的目的。