一種缽苗移栽機(jī)移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及缽苗移栽機(jī)智能檢測領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于檢測缽苗移栽機(jī)移栽及漏栽株數(shù)的智能檢測系統(tǒng)。
二、【背景技術(shù)】
[0002]移栽技術(shù)作為一種種植技術(shù)，雖然比直播費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，但有著直播不可比擬的優(yōu)勢。移栽有效的避開低溫、霜凍等氣候問題，提高幼苗的成活率，保證幼苗達(dá)到農(nóng)藝要求，延長作物生育期，有效地提高作物的品質(zhì)，具有顯著的節(jié)約成本、增產(chǎn)的效果。由于人工栽植的成本高、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且難以保證質(zhì)量，研制機(jī)械化、自動(dòng)化程度高的移栽機(jī)具有十分重要的意義。
[0003]近年來，栽植機(jī)械伴隨著旱地育苗移栽技術(shù)的推廣而發(fā)展起來，已成為科研和生產(chǎn)部門關(guān)注的問題之一。目前，我國研制使用的栽植機(jī)械仍處于起步階段，以半自動(dòng)為主，提高移栽機(jī)的自動(dòng)化程度和可靠性成為現(xiàn)在許多科研工作者的研究課題。將秧苗按時(shí)、按序、準(zhǔn)確地送到投苗口是有序移栽的關(guān)鍵工序，其移栽器是有序移栽機(jī)的關(guān)鍵部分之一，投苗裝置是移栽過程中關(guān)鍵部件之一，它直接決定投苗的可靠性和投苗頻次。為了明顯改善和提高機(jī)械作業(yè)的可靠性和自動(dòng)化水平，為作物的增產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，需要將煙苗按時(shí)按序準(zhǔn)確地送到投苗口，防止漏苗、無苗現(xiàn)象的發(fā)生，但是由于移栽作業(yè)整個(gè)過程中都是在全封閉的狀態(tài)下進(jìn)行，無法避免出現(xiàn)漏播的現(xiàn)象，而且作業(yè)人員很難覺察到，因此需要設(shè)計(jì)一種性價(jià)比較高的智能檢測系統(tǒng)以確保移栽效果和機(jī)械性能。
三、【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種缽苗移栽機(jī)移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)；目的在于提供一種應(yīng)用于檢測缽苗移栽及漏栽株數(shù)的缽苗移栽機(jī)智能檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以檢測缽苗移栽機(jī)工作過程中移栽、漏栽的情況，并直觀顯示于19264液晶顯示屏上，如發(fā)生漏栽或堵塞會(huì)發(fā)出警報(bào)，具有精度高、穩(wěn)定性好以及操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，可滿足對于缽苗移栽機(jī)落苗及漏苗的檢測。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:落苗檢測單元通過激光對射傳感器檢測移栽落苗的株數(shù)，其輸出為NPN常開信號(hào)與嵌入式主控制器外部中斷采集通道連接，計(jì)算移栽株數(shù)及輸出高電平持續(xù)時(shí)間TjP低電平持續(xù)時(shí)間T2。自動(dòng)取苗、投苗時(shí)間檢測單元輸出一路脈沖信號(hào)與嵌入式主控制器定時(shí)器采集通道連接，用于檢測完成一次自動(dòng)取苗和投苗運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間T。然后通過嵌入式主控制器進(jìn)行判斷，如果TOT，則移栽機(jī)發(fā)生漏栽，嵌入式主控制器將漏栽株數(shù)及上述采集的移栽株數(shù)通過液晶顯示屏實(shí)時(shí)直觀顯示;如果T2>T，則移栽機(jī)發(fā)生堵塞，嵌入式主控制器通過聲光報(bào)警單元持續(xù)發(fā)出警報(bào)。
[0006]—種缽苗移栽機(jī)移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)，包括落苗檢測單元、自動(dòng)取苗、投苗時(shí)間檢測單元、嵌入式主控制器、液晶顯示單元、聲光報(bào)警單元以及電源模塊；
[0007]所述落苗檢測單元由一個(gè)激光對射傳感器組成，所述激光對射傳感器由激光發(fā)射端和激光接收端兩部分組成，所述激光發(fā)射端和激光接收端中心對正安裝，其信號(hào)輸出形式為NPN常開，所述NPN常開是指在沒有物體遮擋光點(diǎn)時(shí)，輸出線是懸空的，輸出高電平信號(hào);有物體遮擋光點(diǎn)時(shí)，輸出低電平信號(hào)。所述NPN常開信號(hào)與嵌入式主控制器的外部中斷通道連接，用于檢測缽苗移栽機(jī)落苗株數(shù)及分別計(jì)算高低電平持續(xù)時(shí)間。
[0008]所述自動(dòng)取苗、投苗時(shí)間檢測單元由霍爾測速傳感器及四個(gè)磁鋼組成。所述磁鋼呈圓周陣列均勻固定在自動(dòng)取苗、投苗機(jī)構(gòu)的偏心輪上，所述偏心輪旋轉(zhuǎn)一周完成一次自動(dòng)取苗和投苗的動(dòng)作，所述霍爾測速傳感器固定在偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所有磁鋼都能經(jīng)過的橫梁上，磁鋼與霍爾測速傳感器的距離小于lcm。所述霍爾測速傳感器其輸入為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出一路脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)通過杜邦線與嵌入式主控制器的定時(shí)器通道連接，通過計(jì)算相鄰兩個(gè)輸入脈沖之間的時(shí)間(即兩個(gè)磁鋼經(jīng)過霍爾測速傳感器的時(shí)間差)來計(jì)算完成一次自動(dòng)取苗和投苗運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間T。
[0009]所述嵌入式主控制器，其選擇STM32芯片作為主控M⑶。所述STM32芯片通過其定時(shí)器采集計(jì)算激光對射傳感器輸出的高電平持續(xù)時(shí)間T1及低電平持續(xù)時(shí)間T2;高電平持續(xù)時(shí)間!^及低電平持續(xù)時(shí)間T2通過STM32芯片自帶的定時(shí)器來計(jì)算，高電平持續(xù)時(shí)間1^就是一個(gè)上升沿到下降沿持續(xù)的時(shí)間，低電平持續(xù)時(shí)間T2就是一個(gè)下降沿到上升沿持續(xù)的時(shí)間；與已計(jì)算好的完成一次自動(dòng)取苗和投苗運(yùn)動(dòng)的時(shí)間T進(jìn)行比較，如果TOT，則移栽機(jī)發(fā)生漏栽，將漏栽株數(shù)及上述采集的移栽株數(shù)通過液晶顯示屏實(shí)時(shí)直觀顯示；如果T2>T，則移栽機(jī)發(fā)生堵塞，并通過聲光報(bào)警單元持續(xù)發(fā)出警報(bào)。
[0010]所述液晶顯示單元是由控制器、行驅(qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器、顯示存儲(chǔ)器和圖形液晶屏等器件通過PCB組裝成一體的輸出設(shè)備。所述液晶顯示單元與嵌入式主控制器通過數(shù)據(jù)線和控制線連接，所述數(shù)據(jù)線是I/O信號(hào)，所述控制線是輸入信號(hào)，用于液晶顯示單元與主控MCU之間傳輸數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)。
[0011]所述聲光報(bào)警單元由聲光報(bào)警器及繼電器組成，用于移栽機(jī)發(fā)生堵塞時(shí)持續(xù)發(fā)出聲光警報(bào)。所述繼電器輸入端與嵌入式主控制器的I/O引腳通過杜邦線連接，用于控制聲光報(bào)警器的啟停，當(dāng)I/O引腳輸出高電平信號(hào)(電壓為+3.3V)時(shí)，輸出電路導(dǎo)通，當(dāng)I/O引腳輸出低電平信號(hào)(電壓為0V)時(shí)，輸出電路斷開，所述輸出電路與聲光報(bào)警器通過電源線連接。
[0012]所述電源模塊由開關(guān)電源組成，所述開關(guān)電源主要作用是將市電電源穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換成一路24V直流電壓和一路5V的直流電壓。其中24V主用于落苗檢測單元、自動(dòng)取苗、投苗時(shí)間檢測單元和聲光報(bào)警單元供電，5V主要用于嵌入式主控制器供電。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、本實(shí)用新型能準(zhǔn)確監(jiān)測移栽機(jī)漏栽、堵塞等異?，F(xiàn)象，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0015]2、本實(shí)用新型可以適用于多種移栽機(jī)，成本低，經(jīng)濟(jì)效益高。從生產(chǎn)角度看，可以對落苗狀況進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)，及時(shí)快速地提示駕駛、操作人員對相關(guān)的部件進(jìn)行有效的矯正，從而明顯改善機(jī)械作業(yè)的可靠性和自動(dòng)化水平，大大提高移栽的效率和質(zhì)量，為作物的增產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[0016]3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低廉，具有體積小，可靠性高等特點(diǎn)。
四、【附圖說明】
[0017]圖1是一種缽苗移栽機(jī)移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2是一種缽苗移栽機(jī)移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)落苗檢測單元示意圖；
[0019]圖3是一種缽苗移栽機(jī)移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)自動(dòng)取苗、投苗時(shí)間檢測單元示意圖；
[0020]圖中:1、激光對射傳感器，2、栽植器3、霍爾測速傳感器，4、磁鋼，5、偏心輪，6、左旋關(guān)節(jié)軸承，7、右旋關(guān)節(jié)軸承。
五、【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1:參照圖1。一種缽苗移栽機(jī)移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)，包括落苗檢測單元、自動(dòng)取苗、投苗時(shí)間檢測單元、嵌入式主控制器、液晶顯示單元、聲光報(bào)警單元以及電源模塊；
[0022]所述落苗檢測單元由激光對射傳感器G12A-M1001/2組成。其信號(hào)輸出形式為NPN常開，用于檢測缽苗移栽機(jī)落苗株數(shù)。
[0023]所述自動(dòng)取苗、投苗時(shí)間檢測單元由霍爾測速傳感器CFJ0820-20K和四個(gè)磁鋼組成。所述霍爾測速傳感器其輸入為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出一路脈沖信號(hào)，四個(gè)磁鋼以一定數(shù)量均勻固定在偏心輪上。所述脈沖信號(hào)與嵌入式主控制器的定時(shí)器通道連接，通過計(jì)算相鄰兩個(gè)輸入脈沖之間的時(shí)間來計(jì)算完成一次自動(dòng)取苗和投苗運(yùn)