玉米精密播种机监控系统研究
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播种是农业生产中的重要环节,“种好收一半”,是人们长期在进行农业生产实践中得出的对播种重要性的总结。因此提高播种机的工作性能、工作质量和工作效率已成为人们农业生产中的最终追求目标,并成为实现农业机械化的首要问题。精密播种机在播种作业时,工作环境恶劣,作业地表杂草横生、秸秆覆盖,地面崎岖不平,很容易发生输种管堵塞、漏播现象。同时精密播种机工作时具有全封闭的特点,人们无法用肉眼观察到种子流动的情况,如在播种作业时发生的种箱排空、输种管堵塞、排种器故障或排种传动失灵等故障均会导致一行或数行输种管不能够正常工作,造成“断条”漏播的现象,从而造成农业生产的严重损失。据有关部门的统计资料表明,我国年平均播漏种率为百分之一,每年漏播的土地面积几乎等于日本的总耕种面积。鉴于此,对播种机的播种质量进行监控就显得十分重要。因此,对精密播种机的监控系统的研究具有极其重要的生产意义。本论文研究以单片机为核心,利用传感器检测播种机前进的即时速度和播种量,把测量的数据送到单片机,由单片机进行计算和统计。播种过程中,路程检测传感器检测播种机行走距离,并把检测的信号输入到主机单片机,播种检测传感器对输种管种子流动情况进行检测,并把检测的信号输入到主机单片机,主机单片机接收路程检测传感器和播种检测传感器的测量数据,进行计算和统计,根据播种机行走距离、播种数量、种子粒距、播种要求,进行分析判断播种机工作是否正常,并把分析计算的结果送入到从机单片机,如出现漏播,输种管堵塞等故障,从机单片机立即启动报警器进行声光双向报警,并通过显示器显示播种量、播种路程、缺种数、缺种率、缺种位置等。主要研究内容包括:①监控系统整体方案的研究与确定;②监控系统硬件研究与设计;③监控系统软件研究与设计;④监控系统测试及分析。论文研究工作表明,本论文研究的玉米精密播种机监控系统是一种经济性好、成本低、工作稳定性强、易于推广的精密播种机监控系统。它的推广可以显著提高精密播种机的使用效率和质量,不但能防止漏播,保证播量,提高播种的质量和农作物产量,而且大大减轻农民劳动强度,提高生产效率,具有重要的经济效益和社会效益。
摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
目录 | 第8-11页 |
第1章 绪论 | 第11-17页 |
1.1 研究背景 | 第11-12页 |
1.2 研究意义 | 第12-13页 |
1.3 文献综述 | 第13-15页 |
1.3.1 精密播种机监控系统概况 | 第13-14页 |
1.3.2 国外精密播种机监控系统研究现状 | 第14-15页 |
1.3.3 国内精密播种机监控系统研究现状 | 第15页 |
1.4 研究内容 | 第15-16页 |
1.5 研究方法及技术路线 | 第16-17页 |
第2章 监控系统总体方案研究与设计 | 第17-25页 |
2.1 精密播种机分析 | 第17页 |
2.2 播种机性能指标 | 第17-18页 |
2.3 精密播种机性能数据 | 第18-21页 |
2.4 精密播种机播种性能参数监控 | 第21-22页 |
2.5 系统方案确定 | 第22页 |
2.6 系统组成与工作原理 | 第22-23页 |
2.6.1 系统组成 | 第22-23页 |
2.6.2 系统工作原理 | 第23页 |
2.7 系统功能设计 | 第23-25页 |
第3章 监控系统硬件研究与设计 | 第25-47页 |
3.1 传感器研究设计 | 第25-34页 |
3.1.1 传感器分析 | 第25-29页 |
3.1.2 传感器设计 | 第29-34页 |
3.2 单片机系统研究与设计 | 第34-38页 |
3.2.1 单片机分析 | 第34-35页 |
3.2.2 主机单片机确定 | 第35-36页 |
3.2.3 主机单片机电路设计 | 第36-37页 |
3.2.4 从机单片机确定 | 第37页 |
3.2.5 从机单片机电路设计 | 第37-38页 |
3.3 显示器系统设计 | 第38-39页 |
3.3.1 显示器确定 | 第38-39页 |
3.3.2 显示器电路设计 | 第39页 |
3.4 电源电路设计 | 第39-40页 |
3.5 外部时钟电路设计 | 第40-41页 |
3.6 多谐振荡器电路设计 | 第41页 |
3.7 声光报警电路设计 | 第41-42页 |
3.8 485 通信设计 | 第42-43页 |
3.9 硬件抗干扰研究与设计 | 第43-47页 |
3.9.1 干扰来源分析 | 第43-44页 |
3.9.2 接地设计 | 第44页 |
3.9.3 双单片机结构 | 第44-45页 |
3.9.4 光电耦合器 | 第45-47页 |
第4章 监控系统软件研究与设计 | 第47-55页 |
4.1 软件系统编程语言确定 | 第47页 |
4.2 软件系统程序设计方案 | 第47-52页 |
4.2.1 主程序设计 | 第48-49页 |
4.2.2 播种机性能参数检测子程序 | 第49-51页 |
4.2.3 声光报警子程序 | 第51页 |
4.2.4 显示子程序 | 第51-52页 |
4.3 软件抗干扰设计 | 第52-55页 |
4.3.1 指令冗余措施 | 第52-53页 |
4.3.2 软件陷阱设计 | 第53页 |
4.3.3 按键去抖处理 | 第53-55页 |
第5章 监控系统测试与分析 | 第55-61页 |
5.1 实验器材及物品 | 第55-56页 |
5.2 监控系统性能测试实验 | 第56-57页 |
5.2.1 实验步骤 | 第56页 |
5.2.2 试验结果 | 第56-57页 |
5.3 红外光电传感器组数不同时的试验分析 | 第57-58页 |
5.3.1 对比试验步骤 | 第57页 |
5.3.2 对比试验结果与分析 | 第57-58页 |
5.4 显示系统试验 | 第58-59页 |
5.4.1 试验步骤 | 第58页 |
5.4.2 实验结果及分析 | 第58-59页 |
5.5 报警系统试验 | 第59-61页 |
5.5.1 试验步骤 | 第59-60页 |
5.5.2 试验结果 | 第60-61页 |
第6章 结论 | 第61-63页 |
参考文献 | 第63-67页 |
作者简介 | 第67-68页 |
致谢 | 第68页 |
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