專利名稱：懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是對水稻播種機播量控制裝置的研究，屬于農業(yè)機械與電氣相結合的領域，具體是一種懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置。
背景技術：
目前，我國播種機排種還是采用傳統(tǒng)的地輪驅動，鏈輪驅動，側邊箱體傳動等方式來作為排種器排種的驅動裝置。但是這些傳動方式在實際的田間播種作業(yè)時都存在地輪打滑、播量與播種機行進速度不協(xié)調等一些缺點，造成了播種的過程中出現(xiàn)少播漏播，影響了播種的均勻性，嚴重影響了農作物后期的產量，使農作物減產，所以機械的傳動方式，制約了播種機的排種質量，同時由于不同的播量需要調節(jié)不同的傳動比以及排種槽開口的大小，也給播種作業(yè)帶來了很多不便。因此為解決這一問題，亟需一種基于單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)對播種機播量進行調節(jié)控制的裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的問題是，針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，設計了一種懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，該裝置可以根據(jù)播種機行進速度的不同實時調節(jié)播量，從而提高了播種的均勻性，增加了糧食的產量，提高了土地的利用率。本發(fā)明的技術方案是一種懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，主要由鍵盤I、霍爾傳感器2、單片機3、顯示器4、電機驅動器5和步進電機6組成，所述鍵盤I和霍爾傳感器2分別與單片機3的輸入?yún)?shù)端和檢測速度輸入端連接，單片機3的顯示輸出端連接顯示器4，單片機3的脈沖信號輸出端連接電機驅動器5，電機驅動器5的控制信號輸出端連接步進電機6。播種前根據(jù)不同的播種需求通過鍵盤I輸入播量參數(shù)，然后單片機3通過霍爾傳感器2檢測拖拉機的行進速度，并根據(jù)已建立的速度與步進電機轉速的關系，控制步進電機的轉速，實現(xiàn)對播量的控制，同時把參數(shù)顯示在液晶的顯示器4上，整個裝置的運行均以車載電池為電源。所述步進電機6連接排種器7。采用步進電機6驅動代替了播種機的側邊箱體驅動和地輪驅動排種器的驅動方式。所述霍爾傳感器2對安裝在拖拉機主動輪上的感應磁鐵進行定時計數(shù)，檢測拖拉機的行進速度。為解決上述出現(xiàn)的問題，本發(fā)明首先分析了影響播量的多種因素，并通過深入的分析，得出了影響播量的主要因素為播種機的行進速度和排種軸的轉速，然后對排種器進行轉速與排種試驗，得出轉速與播量的關系，最后與播種機的速度相結合得出速度與轉速的函數(shù)關系f (Q) = (n，v)。通過編程完成速度對轉速的控制，實現(xiàn)對播量的控制目的。水稻播種機播量控制裝置，可以根據(jù)不同的播種需求通過鍵盤直接輸入播量Q，這樣就確定了速度V與轉速η的比例關系，然后通過單片機的處理，最終輸出了一個控制步進電機轉速的信號，實現(xiàn)了播量的控制。本發(fā)明中，以步進電機取代地輪驅動，鏈輪驅動，側邊箱體驅動等方式驅動排種器，播量調節(jié)控制簡單方便，克服了地輪打滑以及播量與播種機行進速度不協(xié)調造成的不均勻播種等問題。本發(fā)明中，播種機的行進速度采用霍爾傳感器來進行檢測。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明整體的結構簡單，調節(jié)方便，整個系統(tǒng)形成一個開環(huán)控制系統(tǒng)，從而可以精確的控制播種機的播量。
本發(fā)明的懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，是一種水稻播種的過程中能對播量進行實時調節(jié)的控制裝置，根據(jù)不同的田間播種需求輸入播量，單片機通過對預先建立速度與轉速的數(shù)學模型進行運算處理，最后輸出一個脈沖控制信號給電機驅動器，實現(xiàn)對步進電機轉速的控制，達到控制播量的目的，整個系統(tǒng)是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，它可以根據(jù)拖拉機行進速度的不同，實時的改變步進電機的轉速，從而實現(xiàn)了精播的控制要求，且通過鍵盤手動輸入?yún)?shù)即可，操作簡單方便，通過液晶屏顯示數(shù)據(jù)，直觀明了。


圖I是本發(fā)明的水稻播種機播量自動控制裝置整體結構框圖。具體的實施方式為了使本發(fā)明的技術手段和目的易于明白了解，下面結合附圖詳述本發(fā)明。如圖1，一種懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，主要由鍵盤I、霍爾傳感器2、單片機3、顯示器4、電機驅動器5和步進電機6組成，所述鍵盤I和霍爾傳感器2分別與單片機3的輸入?yún)?shù)端和檢測速度輸入端連接，單片機3的顯示輸出端連接顯示器4，單片機3的脈沖信號輸出端連接電機驅動器5,電機驅動器5的控制信號輸出端連接步進電機6。播種前根據(jù)不同的播種需求通過鍵盤I輸入播量參數(shù)，然后單片機3通過霍爾傳感器2檢測拖拉機的行進速度，并根據(jù)已建立的速度與步進電機轉速的關系，控制步進電機的轉速，實現(xiàn)對播量的控制，同時把參數(shù)顯示在液晶的顯示器4上，整個裝置的運行均以車載電池為電源。步進電機6連接排種器7。采用步進電機6驅動代替了播種機的側邊箱體驅動和地輪驅動排種器的驅動方式。單片機3采用型號為STC89C52型單片機，顯示器4采用型號為12864的液晶顯示器，電機驅動器5采用型號為Dq2722M的電機驅動器，步進電機6采用型號為110BYGH1465型號的步進電機?；魻杺鞲衅?對安裝在拖拉機主動輪上的感應磁鐵進行定時計數(shù)，檢測拖拉機的行進速度。本發(fā)明采用的控制系統(tǒng)有兩個輸入信號和一個輸出信號，輸入?yún)?shù)為是要預設的播量，即給隨動模型先確定一個比例系數(shù)，檢測信號為播種機的行進速度，經單片機的處理后輸出一個輸出脈沖信號給驅動器，對步進電機的轉速進行控制，由于步進電機通過傳動機構帶動排種器進行排種，故實現(xiàn)了控制播量的目的，最后通過液晶顯示器4顯示。
播種機的行進速度信號的輸入采用霍爾傳感器，對安裝在拖拉機主動輪上的磁鐵進行定時計數(shù)，經過單片機的處理得出播種機的行進速度，然后發(fā)出一個輸出脈沖信號給電機驅動器5，經細分控制后實現(xiàn)對步進電機轉速的控制，最終實現(xiàn)對播量的控制。整個裝置在控制的過程中是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，因此可以根據(jù)播種機的行進速度實時的對播量精選精確的控制，如需更改播 種機的播量可通過鍵盤手動修改便可以完成，操作簡單方便。以上內容論述了本發(fā)明的基本控制原理和發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)人員應該了解，此發(fā)明不受本例的限制，上述說明書的描述只在說明本發(fā)明的控制原理，在不脫離本發(fā)明控制原理的基礎上，此發(fā)明還可以有其他的改進，在此全都一并落入本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，其特征是主要由鍵盤(I)、霍爾傳感器(2)、單片機(3)、顯示器(4)、電機驅動器(5)和步進電機(6)組成，所述鍵盤(I)和霍爾傳感器(2)分別與單片機(3)的輸入?yún)?shù)端和檢測速度輸入端連接，單片機(3)的顯示輸出端連接顯示器(4)，單片機(3)的脈沖信號輸出端連接電機驅動器(5)，電機驅動器(5)的控制信號輸出端連接步進電機(6 )。
2.根據(jù)權利I所述的懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，其特征在于所述步進電機(6)連接排種器(7)。
3.根據(jù)權利I所述的懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，其特征在于所述霍爾傳感器(2)對安裝在拖拉機主動輪上的感應磁鐵進行定時計數(shù)，檢測拖拉機的行進速度。
全文摘要
一種懸掛式水稻播種機播量自動控制裝置，其特征是主要由鍵盤(1)、霍爾傳感器(2)、單片機(3)、顯示器(4)、電機驅動器(5)和步進電機(6)組成，所述鍵盤(1)和霍爾傳感器(2)分別與單片機(3)的輸入?yún)?shù)端和檢測速度輸入端連接，單片機(3)的顯示輸出端連接顯示器(4)，單片機(3)的脈沖信號輸出端連接電機驅動器(5)，電機驅動器(5)的控制信號輸出端連接步進電機(6)。本自動控制裝置結構簡單，調節(jié)方便，整個系統(tǒng)形成一個開環(huán)控制系統(tǒng)，從而可以精確的控制播種機的播量。
文檔編號A01C7/20GK102860163SQ201210369668
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者何瑞銀, 張衛(wèi)建, 王傳鵬, 丁為民, 馬建永, 邢全道, 龔萬濤 申請人:南京農業(yè)大學