【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術公開了一種智能種肥一體播種機系統(tǒng)，屬于播種機設備，具體涉及一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)。
技術介紹
1、播種機是一種農機，作用是自動化地完成農作物的種植工作，適用于玉米、水稻、大豆、小麥等多種作物的種植。它不僅能夠省去人工種植的繁瑣過程，還可以提高種植效率、保證種植質量、降低成本等。相比于傳統(tǒng)的手工種植方式，播種機可以更快速地完成種植工作，提高種植效率，節(jié)省時間。播種機可以自動化地完成種植工作，省去了人工操作的需要，從而避免了手工種植帶來的身體勞累和體力消耗，節(jié)省了時間成本。播種機不僅可以實現(xiàn)對種子數(shù)量和種植深度的精確控制，還能夠在種植的同時進行施肥、中耕等多種功能的操作，從而在保證種植質量的同時，降低了農作物的死亡率。由于播種機能夠自動化地完成種植工作，減少了人工操作的需要，從而減少了農民的人工成本，降低了生產(chǎn)成本。隨著現(xiàn)代農業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，播種機已經(jīng)成為農業(yè)機械化的重要組成部分，對提高農業(yè)生產(chǎn)效率、改善農民生活條件、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面起到了重要作用。
2、現(xiàn)有技術中的播種機多采用半自動化控制，由工作人員控制，但是對于不同作物所需肥料條件不同且覆土厚度與土壤密度也不一樣，傳統(tǒng)的播種機只能通過人員經(jīng)驗進行自行判斷，導致播種的質量不同，同時傳統(tǒng)的排種器對應不同作物無法調節(jié)數(shù)據(jù)，從而無法保證株距，大大增加了人工間苗的繁瑣，導致農作物過密生長不良或者過疏浪費土地資源，此外傳統(tǒng)的播種機不具備智能系統(tǒng)，導致使用門檻高，且無法觀測運行數(shù)據(jù)，播種機播種過程中不可避免地會出現(xiàn)排種盤漏取、種彈出等情況，導致出現(xiàn)漏播
技術實現(xiàn)思路
1、專利技術目的：提供一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，解決上述提到的問題。
2、技術方案：一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，包括智能遙控電路系統(tǒng)，所述智能遙控電路系統(tǒng)包括：
3、主控單元，用于控制整個播種一體機的運行、數(shù)據(jù)處理和控制；
4、播種盤驅動單元，與所述主控單元連接，用于控制播種一體機的播種盤工作；
5、驅動輪驅動單元，與所述主控單元連接，用于控制播種一體機的驅動輪工作；
6、遙控單元，由遙控器和紅外遙感應模塊構成，所述紅外遙感模塊與所述主控單元連接，所述紅外遙感模塊與所述遙控器采用無線連接，用于控制所述播種一體機進行工作。
7、在進一步的實施例中，所述主控單元采arduino主板制成，所述主板上設有usb接口、atmega16u2單片機、晶振、外用電源接口、備用電源接口、模擬接口、atmega328單片機、icsp接口、數(shù)字接口、串口狀態(tài)燈和復位按鈕。
8、在進一步的實施例中，所述驅動輪驅動單元由步進電機和電機驅動板組成；所述步進電機設有兩個分別連接左右驅動輪，所述電機驅動板連接步進電機和主控單元，所述電機驅動板通過單片機代碼實現(xiàn)驅動輪前后左右行進和轉向。
9、在進一步的實施例中，所述電機驅動板上設有控制接口、高速光耦隔離器、邏輯電源轉換芯片、驅動mos管散熱片、超寬電源輸入接口、電機輸出接口、電機轉向指示燈和電源指示燈。
10、在進一步的實施例中，所述智能遙控電路系統(tǒng)包括一種操控方法，具體步驟如下：
11、步驟1：初始化代碼導入主控單元的arduino主板；
12、步驟2：遙控單元中紅外遙感應模塊運行系統(tǒng)；
13、步驟3：遙控單元中遙控器發(fā)送紅外信號；
14、步驟4：播種盤驅動單元中控制板轉化電信號控制排種盤電機；驅動輪驅動單元中電機驅動板輸出電壓控制步進電機；
15、步驟5：驅動輪行進，排種盤轉動；
16、步驟6：停機結束
17、在進一步的實施例中，在步驟4中所述主控單元控制所述驅動輪驅動單元的流程如下：
18、流程一：導入程序；使用arduino集成開發(fā)環(huán)境，編寫程序控制電機驅動代碼上傳程序至arduino主板；
19、流程二：連接驅動板和遙控單元連接；連接電機驅動板至arduino主板，遙控單元至arduino主板且驗證連接是否正確；
20、流程三：通電輸入端口；將電源接入arduino主板的電源端口，確保電源的電壓和電流符合要求，確保接線正確，避免短路或逆接；
21、流程四：遙控器發(fā)送紅外信號；遙控器按下按鈕發(fā)送紅外信號，紅外信號攜帶指令信息，arduino主板接收紅外信號；
22、流程五：搖桿感應模塊接收信號；搖桿感應模塊接收紅外信號，將接收的信號轉換為控制電機的指令，輸出對應電壓信號給arduino主板；
23、流程六：輸出電壓；arduino主板接收模塊輸出的電壓信號，通過電壓信號判斷遙控器指令，準備將指令轉換為電機驅動信號；
24、流程七：電機按照遙控指令驅動；arduino主板根據(jù)接收到的信號控制電機驅動，電機根據(jù)指令轉動或停止，完成遙控指令驅動電機的功能。
25、在進一步的實施例中，所述播種盤驅動單元內設有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊對播種機工況進行監(jiān)測，所述監(jiān)控模塊利用stm32開發(fā)板作為核心控制器，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、漏種報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、所述數(shù)據(jù)顯示模塊、所述漏種報警模塊和所述數(shù)據(jù)存儲模塊與所述stm32開發(fā)板連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊由光電傳感器和霍爾傳感器構成；
26、所述霍爾傳感器通過安裝在播種機機架上對播種機的前進速度進行實時采集，主控制器將接收到的信號進行處理，計算出當前播種機作業(yè)速度，再傳輸至數(shù)據(jù)顯示模塊，安裝在導種漏斗處光電傳感器對播種質量進行實時監(jiān)測，傳感器輸入的信號經(jīng)過stm32主控制器計算處理后，在數(shù)據(jù)顯示模塊上將會顯示出監(jiān)測結果，用戶可直接從顯示屏上讀取播種信息；
27、播種機工作過程中stm32主控制器通過傳感器傳輸來的播種數(shù)據(jù)自行判斷是否出現(xiàn)播種異常等情況，若出現(xiàn)漏種，漏種報警模塊則發(fā)出警報；播種機工作結束后，stm32主控制器會將此次播種所得數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)存儲模塊進行記錄和存儲，方便后續(xù)進行匯總和統(tǒng)計。
28、在進一步的實施例中，所述監(jiān)控模塊使用單片機作為核心處理器，利用光電傳感器和霍爾傳感器進行數(shù)據(jù)的收集，核心處理器對各個傳感器得到的數(shù)據(jù)進行計算并將得到的結果通過數(shù)據(jù)顯示模塊進行顯示；播種機在工作過程中，通過所顯示的數(shù)據(jù)進行播種質量的判定，從而對播種機的工作參數(shù)進行調整；
29、所述霍爾傳感器信號監(jiān)測端在未受到磁場力時常開，保持高電平信號輸出，當經(jīng)過磁場受到磁場力時輸出低電平信號，根據(jù)輸出的信號電平數(shù)，利用主控制器程序計算出播種機作業(yè)速度；將霍爾傳感器安裝在播種機機架上靠近車輪的位置，并在對應車輪側面貼上小磁片，當小磁片隨從動輪轉動到霍爾傳感器所在位置時，霍爾傳感器檢測到磁場經(jīng)過，輸出脈沖信號，根據(jù)脈沖信號的周期和頻率可計算出播種機作業(yè)速度，在播種機地輪上設置n個測速傳感器，其本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，包括智能遙控電路系統(tǒng)，所述智能遙控電路系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元采Arduino主板制成，所述主板上設有USB接口、ATmega16U2單片機、晶振、外用電源接口、備用電源接口、模擬接口、ATmega328單片機、ICSP接口、數(shù)字接口、串口狀態(tài)燈和復位按鈕。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動輪驅動單元由步進電機和電機驅動板組成；所述步進電機設有兩個分別連接左右驅動輪，所述電機驅動板連接步進電機和主控單元，所述電機驅動板通過單片機代碼實現(xiàn)驅動輪前后左右行進和轉向。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述電機驅動板上設有控制接口、高速光耦隔離器、邏輯電源轉換芯片、驅動MOS管散熱片、超寬電源輸入接口、電機輸出接口、電機轉向指示燈和電源指示燈。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述智能遙控電路系統(tǒng)包括一種操控方法
6.根據(jù)權利要求5所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，在步驟4中所述主控單元控制所述驅動輪驅動單元的流程如下：
7.根據(jù)權利要求1所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述播種盤驅動單元內設有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊對播種機工況進行監(jiān)測，所述監(jiān)控模塊利用STM32開發(fā)板作為核心控制器，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、漏種報警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊、所述數(shù)據(jù)顯示模塊、所述漏種報警模塊和所述數(shù)據(jù)存儲模塊與所述STM32開發(fā)板連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊由光電傳感器和霍爾傳感器構成；
8.根據(jù)權利要求7所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控模塊使用單片機作為核心處理器，利用光電傳感器和霍爾傳感器進行數(shù)據(jù)的收集，核心處理器對各個傳感器得到的數(shù)據(jù)進行計算并將得到的結果通過數(shù)據(jù)顯示模塊進行顯示；播種機在工作過程中，通過所顯示的數(shù)據(jù)進行播種質量的判定，從而對播種機的工作參數(shù)進行調整；
9.根據(jù)權利要求1所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動輪驅動單元內設有自校正模塊包括定位器和編碼器，所述編碼器隨著地輪軸跟隨轉動過程中具有對應脈沖輸出，編碼器隨輪軸旋轉1圈能夠輸出1個固定脈沖數(shù)，該脈沖數(shù)根據(jù)編碼器碼盤上光柵線數(shù)確定，通過相應的脈沖增量換算為播種機的位移增量；將定位模塊和編碼器相結合視為連續(xù)，將定位模塊測量的兩點距離與編碼器連續(xù)的信號接收相結合，對編碼器測量行程校正；在播種過程中，定位模塊接收位置信息的周期為s秒，記錄每s秒的增量式旋轉編碼器的脈沖增量，通過將其和輪胎周長相乘的結果與輪胎理論轉動1圈的編碼器得到總脈沖數(shù)的比值得到播種機的位移值；通過定位模塊計算的兩點距離與編碼器測算的位移值進行比例計算得到校正系數(shù)，將校正系數(shù)對前一時刻的編碼器獲取的脈沖增量進行校正。
...【技術特征摘要】
1.一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，包括智能遙控電路系統(tǒng)，所述智能遙控電路系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元采arduino主板制成，所述主板上設有usb接口、atmega16u2單片機、晶振、外用電源接口、備用電源接口、模擬接口、atmega328單片機、icsp接口、數(shù)字接口、串口狀態(tài)燈和復位按鈕。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動輪驅動單元由步進電機和電機驅動板組成；所述步進電機設有兩個分別連接左右驅動輪，所述電機驅動板連接步進電機和主控單元，所述電機驅動板通過單片機代碼實現(xiàn)驅動輪前后左右行進和轉向。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述電機驅動板上設有控制接口、高速光耦隔離器、邏輯電源轉換芯片、驅動mos管散熱片、超寬電源輸入接口、電機輸出接口、電機轉向指示燈和電源指示燈。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述智能遙控電路系統(tǒng)包括一種操控方法，具體步驟如下：
6.根據(jù)權利要求5所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，在步驟4中所述主控單元控制所述驅動輪驅動單元的流程如下：
7.根據(jù)權利要求1所述的一種電驅自動施肥播種一體機系統(tǒng)，其特征在于，所述播種盤驅動單元內設有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊對播種機工況進行監(jiān)測，所述監(jiān)...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：董躍，胡奕欣，
申請(專利權)人：中國傳媒大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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