一种玉米精量播种机的监测与报警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于农业机械控制设备领域，一种玉米精量播种机的监测与报警装置。该装置包括主控制器、LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、汽笛报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器；主控制器电连接LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器和接近开关传感器。本实用新型专利技术实现了播种数量的在线监测，在播种作业过程中可实时显示当前播种数量，具备漏播报警功能。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米精量播种机的监测与报警装置
本技术属于农业机械控制设备领域，特别涉及一种玉米精量播种机的漏播监测与报警装置。
技术介绍
玉米播种作业的质量直接影响出苗量，进而影响产量。精量播种可节约种量、省去间苗工序，减轻劳动强度。在传统播种作业过程中，易出现漏播、断条等现象，严重影响播种机作业质量，且很难及时发现。近年来国内针对播种机播种质量的研究越来越多，现有玉米精量播种机的漏播监测方法主要有压电感应法、电容感应法和光电感应法。压电感应法是利用种子和感应元件的碰撞作用产生感应信号，由于碰撞时种子运动轨迹发生变化，导致株距变化。电容感应法是利用种子穿过电容器时容值发生变化而产生感应信号，电容值易受到环境温度和播种机震动影响。本系统采用红外发光二极管和PIN光电二极管作为发射接收元件，针对玉米种子的直径大小，设计了适合的种子计数传感器，可以实现播种作业过程中对播种数量进行计数，在漏播时可以进行声光报警提示。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，本技术提供一种采用红外发光二极管和PIN光电二极管作为感测元件，将感测区域扩大至与排种器出口同等大小，在感测区域内平行密集布置多个发射和接收元件，形成光幕，种子通过光幕时接收端信号发生显明变化，从而完成播种过程中种子下落的监测。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玉米精量播种机的监测与报警装置，包括：主控制器、LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器；主控制器电连接LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器和接近开关传感器；主控制器安装在拖拉机仪表盘一侧，红外光电计数传感器安装在播种机排种器的出口处，接近开关传感器安装在播种机地轮的一侧。进一步的讲，所述主控制器由拖拉机蓄电池供电，LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器由主控制器供电。进一步的讲，所述主控制器采用STM32F0系列或STM8S系列微控制器为核心，集成电源电路、时钟电路、报警驱动电路、光电隔离电路为一块电路板。进一步的讲，所述红外光电计数传感器由红外发射板、红外接收板和塑料框构成，红外发射板和红外接收板分别固定在塑料框内的左右两侧壁上，红外发射板和红外接收板在同一水平线上，所述的塑料框为一个上下两端均为开口的长方体塑料框。进一步的讲，所述LCD显示器为字符液晶显示器。进一步的讲，所述按键输入和LED输出显示板为一块电路板，电路板上装配有按键和LED输出显示板，按键输入和LED输出显示板以数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片CH453S为核心，有9个按键和8个LED显示电路，集成RC复位电路。本技术的有益效果是，本技术玉米精量播种机的监测与报警装置采用红外发光二极管和PIN光电二极管作为发射接收元件，种子与传感器不发生相互作用，传感器不受可见光和播种机震动的影响，有效地避免了压电传感器应用中由于种子和传感器碰撞引起株距变化的问题，有效地避免了电容式传感器应用中受环境温度和播种机震动引起的误差，使监测效果得到保证。附图说明图1为本技术的流程示意图。图2为玉米精量播种机的结构示意图。图3为a处的放大图。图4为红外发射板电路图。图5为红外接收板电路图。图6为主控制器电路图。图7为按键输入和LED输出显示板电路图。图8为程序流程图。其中，1.主控制器，2.接近开关传感器，3.红外光电计数传感器。具体实施方式本技术是在实行播种玉米时使用的一种漏播监测与报警装置，该装置的各部件设置在拖拉机以及播种机上进行工作。玉米精量播种机的漏播监测与报警系统，包括主控制器、LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、汽笛报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器；其中主控制器分别连接拖拉机蓄电池、LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、汽笛报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器。所述主控制器由拖拉机蓄电池供电，LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、汽笛报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器由主控制器供电。所述主控制器采用STM32F0或STM8S系列微控制器为核心，集成电源电路、时钟电路、报警驱动电路、光电隔离电路为一体在一块电路板上，为适应播种作业环境，用三防漆工艺对电路板进行处理，电源输入电压一路直接供给报警电路、红外光电计数传感器、接近开关传感器，另一路经DCDC降压后供给STM32F0或STM8S系列微控制器、时钟电路、报警驱动电路、光电隔离电路。主控制器安装在拖拉机驾驶室内，固定在拖拉机仪表盘附近。主控制器相当于电脑的主机，它的壳体上面有按键和LED显示，还有LCD屏，主板放在壳内。传感器通过接口与主板相连。拖拉机驾驶员通过主控制器观察报警器各传感器的工作状态。所以它要放在仪表盘的一侧。主控制器板电路图如图6所示。主控制器电路板上J1为电源接口，拖拉机蓄电池通过J1为主控制器提供电能。主控制器电路板上J5为数据通信接口，主控制器通过J5与按键输入和LED输出显示板进行按键读取和LED显示输出。主控制器电路板上J6为数据通信接口，主控制器通过J6将报警器工作状态显示到LCD显示器上。主控制器电路板上J2为传感器通信接口，主控制器通过J2为红外光电计数传感器和接近开关传感器提供电能，并取回传感器的状态信息。主控制器电路板上J3为汽笛报警器接口，主控制器通过J3为汽笛报警器接口提供电能。所述红外光电计数传感器安装于排种器的出口处，由红外发射板、红外接收板和塑料框构成，红外发射板和红外接收板分别固定在塑料框内的左右两侧。红外发射板和红外接收板在同一水平线上，红外发射板上布置有多个3mm红外发光二极管，各红外发光二极管采用串联方式连接，供电方式采用恒流供电，使流过每一个红外发光二极管的电流恒定且相同。红外接收板上布置有与红外发射板上相同数量的3mmPIN光电二极管作为接收器，多个PIN光电二极管的阳极并联接地，阴级并联接第一级放大器的反相输入端。在没有种子下落时，红外接收板上的接收器受到发射板上红外光的照射，输出恒定辐值的高电平信号。在有种子下落时，红外接收板上的接收器接收到的光强信号强弱交替，信号经第一、二级放大器、整形电路处理后，形成边延整齐的方波信号。红外光电计数传感器安装在排种器下方。每个红外光电计数传感器通过3芯控制线与主控制器相联。其中，红外发射板主要由9个IR204-A红外发射二极管串联构成，利用红色LED和晶体管组成对9个IR204-A红外发射二极管串联电路的恒流驱动电路；红外接收板主要由9个PD204-6B并联电路、I/V变换电路、电压放大电路、晶体管放大电路、晶体管开关电路和稳压电路构成；塑料框宽37mm，长105mm，高51mm，壁厚5mm，上侧和下侧均无盖，种子从塑料框的上端通过塑料框的下端。红外发射板电路如图4所示。红外发射板的J1的引脚1和2与红外接收板的J1的引脚1和3相连。红外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米精量播种机的监测与报警装置，其特征在于：包括：主控制器、LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器；主控制器电连接LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器和接近开关传感器；主控制器安装在拖拉机仪表盘一侧，红外光电计数传感器安装在播种机排种器的出口处，接近开关传感器安装在播种机地轮的一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种玉米精量播种机的监测与报警装置，其特征在于：包括：主控制器、LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器；主控制器电连接LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器和接近开关传感器；主控制器安装在拖拉机仪表盘一侧，红外光电计数传感器安装在播种机排种器的出口处，接近开关传感器安装在播种机地轮的一侧。


2.根据权利要求1所述的一种玉米精量播种机的监测与报警装置，其特征在于：所述主控制器由拖拉机蓄电池供电，LCD显示器、按键输入和LED输出显示板、报警器、红外光电计数传感器、接近开关传感器由主控制器供电。


3.根据权利要求1所述的一种玉米精量播种机的监测与报警装置，其特征在于：所述主控制器采用STM32F0系列或STM8S系列微控制器为核心，集成电源电路、时钟电...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔玉祥，苏书科，程力，康力峰，何冲，赵慧芳，杨洋，尹志峰，刘建华，杨志林，韩保颖，
申请(专利权)人：山西格瑞泰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14