一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)技術方案

一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)包括總電源、光柵傳感器、信號處理模塊、下位機從機單片機、485通信模塊、下位機主機單片機、WIFI無線通信模塊、上位機。本實用新型專利技術提供一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，通過一種穩(wěn)定可靠的無損檢測技術實現(xiàn)對多播種過程的實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)播種過程出現(xiàn)的漏播及重播現(xiàn)象，實現(xiàn)對漏播、重播的監(jiān)測，適用于播種過程需要實時監(jiān)測并且用戶可實時查看當前播種狀態(tài)的播種作業(yè)。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及農業(yè)裝備智能化
，具體涉及一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)。
技術介紹
從20世紀70年度，我國就開始研發(fā)精密播種機。如今，常用的精密播種機主要分機械式和氣力式兩種形式。這兩類播種機的主要缺點是，在播種作業(yè)時都具有播種過程全封閉的特點，并且由于精密播種機工作環(huán)境一般較差，僅憑人的視覺和聽覺無法直接監(jiān)視其作業(yè)質量。因此，在沒有良好監(jiān)控系統(tǒng)的情況下，如果在播種作業(yè)時發(fā)生種箱排空、輸種管堵塞、排種器故障或排種傳動失靈等故障，這都會導致一行或數(shù)行輸種管不能夠正常工作，造成“斷條”漏播的現(xiàn)象。據(jù)我國有關部門的統(tǒng)計，我國每年平均播漏種率為1％，每年漏播的土地面積大約相當于日本的總耕種面積。由于油菜籽為小粒種子，在播種機田間播種中可能因種箱缺種，排種器轉速過快，在取種和落種過程中因種子受擠壓而堵塞型孔，排種機構發(fā)生故障等原因將導致一行或者多行不能正常播種出現(xiàn)排量不均勻，傷種率高，重播、漏播，造成缺苗斷壟等現(xiàn)象。鑒于此，對播種機的播種質量進行監(jiān)控就顯得十分必要，對精量播種機的監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)具有極其重要的生產(chǎn)意義和經(jīng)濟效益。
技術實現(xiàn)思路
針對以上現(xiàn)有技術所存在的問題，本技術提供一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)。一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)包括總電源、光柵傳感器、信號處理模塊、下位機從機單片機、485通信模塊、下位機主機單片機、WIFI無線通信模塊、上位機，所述光柵傳感器的輸出端連接信號處理模塊的輸入端，所述信號處理模塊包括運算放大電路和濾波電容，所述運算放大電路與濾波電容相連接，所述信號處理模塊的輸出端與下位機從機單片機的信號輸入端連接，所述下位機從機單片機的信號輸出端通過485通信模塊連接下位機主機單片機的信號輸入端，所述WIFI無線通信模塊連接下位機主機單片機的信號輸出端，所述WIFI模塊通過無線信號與上位機連接，所述下位機從機單片機采用STC15F2KxxS2_28P芯片，所述下位機主機單片機采用STM32F205RG芯片，所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)連接總電源；所述光柵傳感器包括受光元件和發(fā)光元件，所述受光原件為多個光敏二極管并聯(lián)而成，所述發(fā)光原件為一字型激光管；所述運算放大電路采用LM358雙運算放大器。所述總電源采用DC12V。所述總電源采用LM2596S-ADJ芯片。所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)還包括下位機主機供電電路，所述下位機主機供電電路連接下位機主機單片機、485通信模塊、WIFI無線通信模塊。所述下位機主機供電電路為DC-DC變換A1117-3.3芯片與外圍電感抑制電路連接而成。所述一字型激光管通過下位機從機單片機連接一字型激光管電源，所述一字型激光管電源為DC-DC變換A1117-5芯片與濾波電容連接而成。所述485通信模塊采用MAX485芯片，所述MAX485芯片輸出端連接TVS1管。所述WIFI無線通信模塊型號為有人牌USR-WIFI232-T。本技術的有益效果為：本技術提供一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，通過光柵傳感器、信號處理模塊、下位機從機單片機、485通信模塊、下位機主機單片機、WIFI模塊、上位機的連接使用，通過一種穩(wěn)定可靠的無損檢測技術實現(xiàn)對多播種過程的實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)播種過程出現(xiàn)的漏播及重播現(xiàn)象，實現(xiàn)對漏播、重播的監(jiān)測，適用于播種過程需要實時監(jiān)測并且用戶可實時查看當前播種狀態(tài)的播種作業(yè)。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖；圖2為受光元件電路圖；圖3為光柵傳感器示意圖；圖4為信號處理模塊的電路原理圖；圖5為總電源電路原理圖；圖6為下位機主機供電電路原理圖；圖7為一字型激光管電源電路原理圖；圖8為485通信模塊電路原理圖；圖9為WIFI無線通信模塊接口原理圖；圖10為下位機從機單片機電路原理圖；圖11為下位機主機單片機電路原理圖；圖12為上位機軟件用戶界面實物圖；圖13為上位機軟件報警圖。具體實施方式以下結合具體實施方式和附圖說明對本技術做進一步詳細說明。如圖1所述，一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)包括總電源、光柵傳感器、信號處理模塊、下位機從機單片機、485通信模塊、下位機主機單片機、下位機主機電源、WIFI模塊、上位機，所述光柵傳感器的輸出端連接信號處理模塊的輸入端，所述信號處理模塊包括運算放大電路和濾波電容，所述運算放大電路與濾波電容相連接，所述信號處理模塊的輸出端與下位機從機單片機的信號輸入端連接，所述下位機從機單片機的信號輸出端通過485通信模塊連接下位機主機單片機的信號輸入端，所述WIFI模塊連接下位機主機單片機的信號輸出端，所述WIFI無線通信模塊通過無線信號與上位機連接，所述下位機從機單片機采用STC15F2KxxS2_28P芯片，所述下位機主機單片機采用STM32F205RG芯片，所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)連接總電源；如圖2所示，采用光敏二極管并聯(lián)作為受光元件，組成光柵形式，用來接收一字型激光管發(fā)出的激光。如圖3和圖4所示，一字型激光管發(fā)射的激光照射在受光元件上，當種子經(jīng)過落種檢測截面引起光敏二極管兩端的電壓微小變化，信號處理模塊采取LM358進行信號放大和整形，采取電容進行濾波，將信號送入下位機從機單片機進行處理。如圖5所示，總電源采用DC12V，采用LM2596S-ADJ芯片進行電壓變化，其輸出電壓可以調節(jié)，這里設計本技術輸出為7.5V。如圖6所示，由于下位機主控單片機采用STM32F205RG芯片，其供電電壓為3.3V，故采用DC-DC變換A1117-3.3芯片，其本身具有很好的抗干擾能力，芯片外圍再加以電感抑制電路對電源擾動，對下位機主機單片機芯片(VCC)，485通信模塊(VCC1)和WIFI無線通信模塊(VCC2)采取相對獨立的供電方式，減少相互之間的電源擾動。如圖7所示，從一字型激光管的使用壽命和工作穩(wěn)定性角度考慮，又功率較大為10mW，對一字型激光管采取獨立的供電，經(jīng)過DC-DC變換A1117-5芯片進行電壓變化，再經(jīng)過電容濾波的措施，為一字型激光管提供穩(wěn)定的電壓源。如圖8所示，在485通信模塊上采用MAX485芯片進行信號的變換，可以適應長距離的數(shù)據(jù)傳輸，在MAX485芯片輸出的A、B兩端接入一個TVS1管，可以對輸出兩端的瞬變干擾電壓進行有效抑制，保證數(shù)據(jù)的有效可靠傳輸。如圖9所示，根據(jù)選擇的WIFI無線通信模塊的特點，模塊的接口定義如圖所示，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)送和接收。WIFI無線通信模塊為有人牌USR-WIFI232-T，尺寸小，其通過了FCC/CE認證。下位機主機主控芯片采用STM32F205RG，其優(yōu)越的性能保證了數(shù)據(jù)的實時采集以及數(shù)據(jù)的無線傳輸。本技術特有的光柵組合方式以及一字型激光管穩(wěn)定可靠的工作特點，保證了落種截面被激光全面覆蓋以及可靠接收，光柵傳感器整個模塊采用密封結構，使內部元器件不會被灰塵及其他異物污染，保證了光柵傳感器的壽命本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)包括總電源、光柵傳感器、信號處理模塊、下位機從機單片機、485通信模塊、下位機主機單片機、WIFI無線通信模塊、上位機，所述光柵傳感器的輸出端連接信號處理模塊的輸入端，所述信號處理模塊包括運算放大電路和濾波電容，所述運算放大電路與濾波電容相連接，所述信號處理模塊的輸出端與下位機從機單片機的信號輸入端連接，所述下位機從機單片機的信號輸出端通過485通信模塊連接下位機主機單片機的信號輸入端，所述WIFI模塊連接下位機主機單片機的信號輸出端，所述WIFI無線通信模塊通過無線信號與上位機連接，所述下位機從機單片機采用STC15F2KxxS2_28P芯片，所述下位機主機單片機采用STM32F205RG芯片，所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)連接總電源。

【技術特征摘要】
1.一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)包括總電源、光柵傳感器、信號處理模塊、下位機從機單片機、485通信模塊、下位機主機單片機、WIFI無線通信模塊、上位機，所述光柵傳感器的輸出端連接信號處理模塊的輸入端，所述信號處理模塊包括運算放大電路和濾波電容，所述運算放大電路與濾波電容相連接，所述信號處理模塊的輸出端與下位機從機單片機的信號輸入端連接，所述下位機從機單片機的信號輸出端通過485通信模塊連接下位機主機單片機的信號輸入端，所述WIFI模塊連接下位機主機單片機的信號輸出端，所述WIFI無線通信模塊通過無線信號與上位機連接，所述下位機從機單片機采用STC15F2KxxS2_28P芯片，所述下位機主機單片機采用STM32F205RG芯片，所述油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)連接總電源。
2.根據(jù)權利要求1所述一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述光柵傳感器包括受光元件和發(fā)光元件，所述受光原件為多個光敏二極管并聯(lián)而成，所述發(fā)光原件為一字型激光管。
3.根據(jù)權利要求1所述一種油菜播種質量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述運算放大電路采用LM358雙運算放大器。
4.根據(jù)權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張勤仕，曹成茂，劉權，李澤澤，胡汪洋，吳正敏，胡夢柯，
申請(專利權)人：安徽農業(yè)大學，
類型：新型
國別省市：安徽;34