一種缽苗移栽機移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
一、技術領域
[0001]本實用新型涉及缽苗移栽機智能檢測領域，具體涉及一種應用于檢測缽苗移栽機移栽及漏栽株數的智能檢測系統(tǒng)。
二、【背景技術】
[0002]移栽技術作為一種種植技術，雖然比直播費工、費時，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，保證幼苗達到農藝要求，延長作物生育期，有效地提高作物的品質，具有顯著的節(jié)約成本、增產的效果。由于人工栽植的成本高、效率低、勞動強度大，并且難以保證質量，研制機械化、自動化程度高的移栽機具有十分重要的意義。
[0003]近年來，栽植機械伴隨著旱地育苗移栽技術的推廣而發(fā)展起來，已成為科研和生產部門關注的問題之一。目前，我國研制使用的栽植機械仍處于起步階段，以半自動為主，提高移栽機的自動化程度和可靠性成為現在許多科研工作者的研究課題。將秧苗按時、按序、準確地送到投苗口是有序移栽的關鍵工序，其移栽器是有序移栽機的關鍵部分之一，投苗裝置是移栽過程中關鍵部件之一，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械作業(yè)的可靠性和自動化水平，為作物的增產打下堅實的基礎，需要將煙苗按時按序準確地送到投苗口，防止漏苗、無苗現象的發(fā)生，但是由于移栽作業(yè)整個過程中都是在全封閉的狀態(tài)下進行，無法避免出現漏播的現象，而且作業(yè)人員很難覺察到，因此需要設計一種性價比較高的智能檢測系統(tǒng)以確保移栽效果和機械性能。
三、【實用新型內容】
[0004]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種缽苗移栽機移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)；目的在于提供一種應用于檢測缽苗移栽及漏栽株數的缽苗移栽機智能檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以檢測缽苗移栽機工作過程中移栽、漏栽的情況，并直觀顯示于19264液晶顯示屏上，如發(fā)生漏栽或堵塞會發(fā)出警報，具有精度高、穩(wěn)定性好以及操作簡便等優(yōu)點，可滿足對于缽苗移栽機落苗及漏苗的檢測。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:落苗檢測單元通過激光對射傳感器檢測移栽落苗的株數，其輸出為NPN常開信號與嵌入式主控制器外部中斷采集通道連接，計算移栽株數及輸出高電平持續(xù)時間TjP低電平持續(xù)時間T2。自動取苗、投苗時間檢測單元輸出一路脈沖信號與嵌入式主控制器定時器采集通道連接，用于檢測完成一次自動取苗和投苗運動所需的時間T。然后通過嵌入式主控制器進行判斷，如果TOT，則移栽機發(fā)生漏栽，嵌入式主控制器將漏栽株數及上述采集的移栽株數通過液晶顯示屏實時直觀顯示;如果T2>T，則移栽機發(fā)生堵塞，嵌入式主控制器通過聲光報警單元持續(xù)發(fā)出警報。
[0006]—種缽苗移栽機移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)，包括落苗檢測單元、自動取苗、投苗時間檢測單元、嵌入式主控制器、液晶顯示單元、聲光報警單元以及電源模塊；
[0007]所述落苗檢測單元由一個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，其信號輸出形式為NPN常開，所述NPN常開是指在沒有物體遮擋光點時，輸出線是懸空的，輸出高電平信號;有物體遮擋光點時，輸出低電平信號。所述NPN常開信號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落苗株數及分別計算高低電平持續(xù)時間。
[0008]所述自動取苗、投苗時間檢測單元由霍爾測速傳感器及四個磁鋼組成。所述磁鋼呈圓周陣列均勻固定在自動取苗、投苗機構的偏心輪上，所述偏心輪旋轉一周完成一次自動取苗和投苗的動作，所述霍爾測速傳感器固定在偏心輪轉動時所有磁鋼都能經過的橫梁上，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強度，輸出一路脈沖信號，所述脈沖信號通過杜邦線與嵌入式主控制器的定時器通道連接，通過計算相鄰兩個輸入脈沖之間的時間(即兩個磁鋼經過霍爾測速傳感器的時間差)來計算完成一次自動取苗和投苗運動所需的時間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芯片通過其定時器采集計算激光對射傳感器輸出的高電平持續(xù)時間T1及低電平持續(xù)時間T2;高電平持續(xù)時間!^及低電平持續(xù)時間T2通過STM32芯片自帶的定時器來計算，高電平持續(xù)時間1^就是一個上升沿到下降沿持續(xù)的時間，低電平持續(xù)時間T2就是一個下降沿到上升沿持續(xù)的時間；與已計算好的完成一次自動取苗和投苗運動的時間T進行比較，如果TOT，則移栽機發(fā)生漏栽，將漏栽株數及上述采集的移栽株數通過液晶顯示屏實時直觀顯示；如果T2>T，則移栽機發(fā)生堵塞，并通過聲光報警單元持續(xù)發(fā)出警報。
[0010]所述液晶顯示單元是由控制器、行驅動器、列驅動器、顯示存儲器和圖形液晶屏等器件通過PCB組裝成一體的輸出設備。所述液晶顯示單元與嵌入式主控制器通過數據線和控制線連接，所述數據線是I/O信號，所述控制線是輸入信號，用于液晶顯示單元與主控MCU之間傳輸數據、命令和狀態(tài)。
[0011]所述聲光報警單元由聲光報警器及繼電器組成，用于移栽機發(fā)生堵塞時持續(xù)發(fā)出聲光警報。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，用于控制聲光報警器的啟停，當I/O引腳輸出高電平信號(電壓為+3.3V)時，輸出電路導通，當I/O引腳輸出低電平信號(電壓為0V)時，輸出電路斷開，所述輸出電路與聲光報警器通過電源線連接。
[0012]所述電源模塊由開關電源組成，所述開關電源主要作用是將市電電源穩(wěn)定的轉換成一路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、自動取苗、投苗時間檢測單元和聲光報警單元供電，5V主要用于嵌入式主控制器供電。
[0013]本實用新型的優(yōu)點:
[0014]1、本實用新型能準確監(jiān)測移栽機漏栽、堵塞等異?，F象，從而提高勞動生產率，降低操作人員勞動強度。
[0015]2、本實用新型可以適用于多種移栽機，成本低，經濟效益高。從生產角度看，可以對落苗狀況進行有效的統(tǒng)計，及時快速地提示駕駛、操作人員對相關的部件進行有效的矯正，從而明顯改善機械作業(yè)的可靠性和自動化水平，大大提高移栽的效率和質量，為作物的增產打下堅實的基礎。
[0016]3、本實用新型結構簡單，制作成本低廉，具有體積小，可靠性高等特點。
四、【附圖說明】
[0017]圖1是一種缽苗移栽機移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)的結構框圖；
[0018]圖2是一種缽苗移栽機移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)落苗檢測單元示意圖；
[0019]圖3是一種缽苗移栽機移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)自動取苗、投苗時間檢測單元示意圖；
[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、左旋關節(jié)軸承，7、右旋關節(jié)軸承。
五、【具體實施方式】
[0021]實施例1:參照圖1。一種缽苗移栽機移栽、漏栽智能檢測系統(tǒng)，包括落苗檢測單元、自動取苗、投苗時間檢測單元、嵌入式主控制器、液晶顯示單元、聲光報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。其信號輸出形式為NPN常開，用于檢測缽苗移栽機落苗株數。
[0023]所述自動取苗、投苗時間檢測單元由霍爾測速傳感器CFJ0820-20K和四個磁鋼組成。所述霍爾測速傳感器其輸入為磁感應強度，輸出一路脈沖信號，四個磁鋼以一定數量均勻固定在偏心輪上。所述脈沖信號與嵌入式主控制器的定時器通道連接，通過計算相鄰兩個輸入脈沖之間的時間來計算完成一次自動取苗和投苗運