一种精密播种机排种自动控制装置的制作方法

本发明涉及一种精密播种机排种自动控制装置，属于农业工程测技术领域。

背景技术：

精密播种机的播种均匀性是人们普遍关注的问题。我国在播种均匀性监测上进行了一些研究，但有关提高播种均匀性的研究尚未见报道。传统播种机使用地轮驱动排种器，地轮阻力大，容易打滑。保护性耕作收获后不翻耕，土壤表面至少有30％的残茬覆盖，秸秆和杂草使地轮的附着力减弱，地轮打滑更加严重，播种均匀性无法得到保证。另外，生产中精密播种机播种量的调节也比较困难，传统的方法是经人工计算后，手动调换不同的链轮或排种器，费时费力，而且此种调节是有级的，很难达到精密播种要求。本发明研发一种精密播种机排种自动控制装置。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明提供了一种精密播种机排种自动控制装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种精密播种机排种自动控制装置，是主要由五轮仪、单片机最小系统、电机控制模块、电机、排种轴、键盘模块和显示模块组成的，其特征在于：所述五轮仪和单片机最小系统相连接，单片机最小系统和电机控制模块相连接，电机控制模块检测到信号后再驱动电机，电机和排种轴相连接，键盘模块和显示模块均和单片机最小系统相连接。

所述的五轮仪只用于测速，为减少其打滑现象，其轮采用大直径、轻质、轻接地压及外套橡胶的形式设计，中五轮仪周长1.6m，采用弹簧对其加压。其轮轴上安装一圆盘，上面均匀分布8个磁块，当五轮仪转动时，磁块接近霍尔传感器，传感器输出低电平。这样，在作业中测得2个低电平之间的时间，又已知2个低电平即2个磁块之间的夹角，即可计算出五轮仪的转速，从而得到播种机的转速。

所述的单片机最小系统，采用8031单片机接收五轮仪的输入信号，通过预先设置的控制算法对数据进行加工处理，然后将结果输出到控制单元，因系统中8031单片机2个外部中断都被占用，为了不增加其他硬件，利用其定时/计数器1的外部事件计数输入功能扩展一个外部中断，用来接收8279接口芯片的中断请求。设置定时/计数器1工作在模式2(外部脉冲输入计数方式)，并将tl1和th1初值定为0xff。tl1作为一个8位的定时/计数器，当有一个下降沿来临时，计数器tl1溢出，定时器1中断，这时th1中的内容重新装载到tl1，为接收下一个中断做好准备。

所述的电机控制模块，使用单片机控制1片8253计数器发送脉冲来驱动步进电机，四通电机要求低电平不低于500ns，将计数器0和1串联使用，计数器0相当于分频器，将分频好的频率信号输入计数器1，计数器1的输出控制步进电机。计数器0的工作方式为方波发生器方式，8031单片机的ale提供计数器0的输入脉冲，计数器1的工作方式设置为频率发生器方式，输出低电平的宽度等于计数器0输出脉冲的一个周期。

该发明的有益之处是：本发明的精密播种机排种自动控制装置，利用单片机对排种器的转速进行控制，可以有效地对排种器的播量进行补偿，提高了播种机的播量均匀性，进行播种量调节时，不需更换链轮，只需输入播种量参数，提高了调节精度。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、五轮仪，2、单片机最小系统，3、电机控制模块，4、电机，5、排种轴，6、键盘模块，7、显示模块。

具体实施方式

一种精密播种机排种自动控制装置，是主要由五轮仪1、单片机最小系统2、电机控制模块3、电机4、排种轴5、键盘模块6和显示模块7组成的，其特征在于：所述五轮仪1和单片机最小系统2相连接，单片机最小系统2和电机控制模块3相连接，电机控制模块3检测到信号后再驱动电机4，电机4和排种轴5相连接，键盘模块6和显示模块7均和单片机最小系统2相连接。

所述的五轮仪1只用于测速，为减少其打滑现象，其轮采用大直径、轻质、轻接地压及外套橡胶的形式设计，中五轮仪周长1.6m，采用弹簧对其加压。其轮轴上安装一圆盘，上面均匀分布8个磁块，当五轮仪转动时，磁块接近霍尔传感器，传感器输出低电平。这样，在作业中测得2个低电平之间的时间，又已知2个低电平即2个磁块之间的夹角，即可计算出五轮仪的转速，从而得到播种机的转速。

所述的单片机最小系统2，采用8031单片机接收五轮仪的输入信号，通过预先设置的控制算法对数据进行加工处理，然后将结果输出到控制单元，因系统中8031单片机2个外部中断都被占用，为了不增加其他硬件，利用其定时/计数器1的外部事件计数输入功能扩展一个外部中断，用来接收8279接口芯片的中断请求。设置定时/计数器1工作在模式2(外部脉冲输入计数方式)，并将tl1和th1初值定为0xff。tl1作为一个8位的定时/计数器，当有一个下降沿来临时，计数器tl1溢出，定时器1中断，这时th1中的内容重新装载到tl1，为接收下一个中断做好准备。

所述的电机控制模块3，使用单片机控制1片8253计数器发送脉冲来驱动步进电机，四通电机要求低电平不低于500ns，将计数器0和1串联使用，计数器0相当于分频器，将分频好的频率信号输入计数器1，计数器1的输出控制步进电机。计数器0的工作方式为方波发生器方式，8031单片机的ale提供计数器0的输入脉冲，计数器1的工作方式设置为频率发生器方式，输出低电平的宽度等于计数器0输出脉冲的一个周期。

本装置在工作时，采用电机驱动排种器，为使电机及排种器转速与播种机作业速度一致，采用智能控制器单片机测量播种机作业速度，并根据测得的速度动态调节电机转速。由于五轮仪所受阻力较小，能准确反映播种机的真实作业速度，故将五轮仪直接安装在播种机上，用于测量播种机的作业速度。内部的智能控制器单片机可根据播量要求自动进行计算，确定播种机作业速度与排种器转速之间的关系，操作时通过键盘输入播种量、五轮仪直径等参数，就能达到无级调节播种量。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。