文档介绍：摘要
本课题来源于XX畜某机械有限公司,目的是研制一套与免耕机配套使用的播种、施肥自动监控系统,能够实时监测免耕播种机播种过程,能及时发现、排除各种故障,保证播种和施肥的质量。
系统结构由三部分组成:免耕机上的耕播监控制分机、拖拉机上的作业监视控制器和用于基地办公室的作业统计和分析的管理机。本人承担免耕机上的耕播监控制分机部分的硬件,软件的设计。
硬件设计以功能强劲的STC12C5A60S2单片机为核心,检测信号由光电开关,霍尔感应开关提供,实现对播种机状态的检测,并具有实时处理的功能。耕播监控制分机与监视控制器通过无线通信传输相关的数据。
软件设计采用基于Keil C的单片机语言进行编写,程序采用模块化编写。通信模块实现通信功能,堵塞检测处理模块实现镂腿的实时检测处理,
种肥空箱模块实现了空箱检测报警功能。
关键词:智能播种;无线通信;光电检测;实时处理
目录
摘要 I
1 绪论 4
设计题目的来源 4
国内外免耕播种机的研究现状 4
本设计的意义 6
2 播种机作业智能监控系统设计方案 8
播种机作业智能监控系统的基本要求 8
播种机作业智能监控系统构成 8
播种机作业智能监控系统的设计方案 10
3 耕播监控分机硬件设计 12
硬件系统设计方案 12
电源模块 13
MCU选型 14
模拟量信号调理电路 15
电机控制电路 16
通信模块 17
种肥空箱检测电路 20
镂腿堵塞检测与处理电路 21
报警电路 23
速度检测电路 24
4 耕播监控分机软件设计 26
软件系统设计方案 26
主程序模块 27
镂腿堵塞检测处理程序模块 29
播位器调整程序模块 30
通信程序模块 32
中断程序模块 35
发送接收处理程序模块 36
5 经济效益分析 39
小结 40
致谢 40
参考文献 40
附录一播种监控分机源程序 42
绪论
设计题目的来源
本题来源于XX畜丰农牧机械有限公司,农业机械免耕机是该公司的主要产品类之一,“播种机作业智能监控系统”是基于免耕机的一种智能机电产品。
此前,XX畜丰农牧机械有限公司的产品,仅有免耕机的机械部分。本设计的目标是研制一套与免耕机配套使用的播种、施肥自动监控系统,能够实时监测免耕播种机播种过程,能及时发现、排除各种故障,保证播种和施肥的质量。能够实现农作物播种的全过程监控:
(1) 无线或串行传输接收监视控制器的设置命令,设置播种、施肥的数量;
(2) 检测耕作、播种的速度或亩数;
(3) 检测开沟器、导种管,若堵塞则进行排堵控制;检测播种的均匀性,若有漏播或种箱及肥料箱空时,进行声光报警。
国内外免耕播种机的研究现状
保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术。定义是;“用大量秸秆残茬覆盖地表,将耕作减少到只要能保证种子发芽即可,并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术”。由于它有利于保水保土,所以称为保护性耕作。目前,国际上一般认为播种后地表覆盖超过30%才能成为保护性耕作。它的前身叫“免耕法”,随着研究的深入和推广的扩大,发现免耕只能适应部分土壤和自然条件,1980年以后改称保护性耕作法。机械化保护性耕作技术是相对人畜力的保护性耕作而言,其主要作业如免耕播种、秸秆处理、深松等需要使用机器来完成。
免耕播种机是保护性耕作的关键技术,没有机具的支撑,保护性耕作难以为续。免耕播种机是保护性耕作机具的重点和难点,它的作业条件和普通播种机发生了重大的变化,它不仅需要具备普通播种机的性能,还要能够在地表有前茬作物根茬或秸秆覆盖的情况下实现免耕播种。因此,对它的防壅堵性能、入土开沟性能、排种排肥性能都有很高的要求。可以说,免耕播种机的质量问题解决了,保护性耕作机具的质量问题就解决了。
免耕播种技术经过近二十年的研究,在欧美发达国家发展很快,已初具规模,应用于农业的GPS产品已日臻完善和商品化。国外学者在变量控制施肥机械设备方面做了大量的开发研制。保护性耕作的研究开始于40年代早期,美国于1942年成立了土壤保护局(SCS),对各种保水、保土的耕作法进行了大量研究。经过30余年,1977年以免耕为中心的保护性耕作法获得美国政府一等奖,正式确立了保护性耕作的地位。澳大利亚、前苏联等国也先后展开了各种保水、保土的耕作法的研究。50年代开始,前苏联试验了马尔采夫无壁犁耕作法;随后,结合马尔采夫耕作法和加拿大的抗早留茬耕作法,配合施用除草剂,形成一套适合旱地的蓄水保墒保土耕作法。这种保水保土耕作法,土壤结