[发明专利]基于AVR单片机的马铃薯漏播检测与枪栓式补种器电控系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种马铃薯播种机的漏播检测与补种技术，属于农业电气自动化领域。

背景技术：

随着我国马铃薯种植规模、产业规模的不断扩大和产业层次的逐步升级，马铃薯种植的机械化率不断提高，但现阶段国内使用的马铃薯播种机绝大多数是简单的机械式播种器，作业过程中存在着较为严重的漏播现象。一方面，漏播是农业种植中一个较为普遍的现象，随着精准农业概念的产生，漏播检测与补偿种植技术已经成为该领域中一个非常活跃的研究方向，另一方面，由于农业生产作业对象的不规则性、作业环境的恶劣性等，使得检测与控制的难度较一般工业应用场合更高，因此，国内外在玉米、大豆、小麦等大宗作物种植的精密播种机排种监测方面研究较多，而在马铃薯播种机上的相应研究至今不是很多。

如，栗震霄等针对小麦免耕播种机现场尘土大，对光的衰减大，普通的排钟监测器抗尘性能较差，无法在这种高尘土的环境中工作，设计了一种免耕播种高抗尘排种监测器，可通过过强背景直流限制电路、脉冲信号对比增强电路、比较整形电路等，扩大了微小信背景直流信号的动态范围，可以检测出高尘土环境中的微弱信号，从而有利于在高尘环境中区分漏播和堵塞。

近些年来，已有部分研究致力于解决马铃薯漏播检测与补种问题。2004年，山东农业大学赵百通基于AT89S51单片机，设计制作了一套由步进电机、光电传感器、补偿排种器、种子箱和补偿输种管等组成的马铃薯漏播检测与自动补薯系统，该系统理论构思较好，但一方面，何时进行漏种检测的问题没有明确解决，另一方面，步进电机的驱动与控制问题难度较深，极大地限制了补薯的速度，满足不了系统工作实时性的要求。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种马铃薯播种机作业时可以实施检测与补薯的自动控制系统，它可以在每次薯勺到达确定位置时启动红外漏薯检测，自动进行判断，并对播种总数与漏种数目进行统计，如果判定为漏播，马上启动枪栓式补薯器执行补种操作。

由图2所示，一种马铃薯播种机枪栓式补种系统，包括电源电路，由车载蓄电池12V电源及其指示电路(1)，数字稳压电源芯片及其输出指示电路(2)组成；人机接口电路，由手动复位按钮(3)，手动打击试验按钮(4)，测薯环节红外线功能检测灯(7)，LCD1602显示电路(9)组成；检测电路由测薯环节(5)和定位环节(6)组成；补薯执行部分接收单片机(8)的qd端发出的10ms长补薯脉冲，经固态继电器(13)，打击电磁铁线圈流过约5A的电流，击薯铁棒在电磁铁推力作用下向前运动约50mm，将补薯薯块推入预定位置，而后，该铁棒在弹簧(10)拉力作用下返回原位，完成一次动作；(8)为系统控制CPU。

附图说明：

图1本发明的结构框图

图2基于ATMega16的马铃薯播种机枪栓式补种器电控系统电路图

具体实施方式：

下面结合附图详细说明本发明的具体实施：

参见图1，包括电源电路，由车载蓄电池12V电源及其指示电路(1)，数字稳压电源芯片及其输出指示电路(2)组成；人机接口电路，由手动复位按钮(3)，手动打击试验按钮(4)，测薯环节红外线功能检测灯(7)，LCD1602显示电路(9)组成；检测电路由测薯环节(5)和定位环节(6)组成；补薯执行部分接收单片机(8)的qd端发出的10ms长补薯脉冲控制固态继电器(13)，可使电磁铁线圈流过约5A的电流，击薯铁棒在电磁铁推力作用下向前运动约50mm，将补薯薯块推入预定位置，而后，该铁棒在弹簧(10)拉力作用下返回原位，完成一次动作；(8)为系统控制CPU，控制系统各部件的协同工作，完成定位、测薯、显示、定时、中断、动作于补薯脉冲的发出等任务。