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硕士论文-精密播种机漏播监测与自动补偿系统的研究，共66页，29926字
摘要
精密播种是现代农业增产的重要途径，精确地检测排种器的性能是实现精密播种的
重要环节。目前，国内使用的精密播种机绝大多数是机械式播种机，该类型的播种机作
业时都存在不同程度的漏播现象。本文利用机电一体化技术研制了带有漏播检测及补偿
装置的新型精密排种器，解决机械式排种器的漏播问题。该装置把单片机和光电传感器
检测系统相结合，自动检测排种性能，出现漏播后自动补种，同时排种器和输种管出现
故障时能进行报警，并显示故障的原因和位置，以方便驾驶员排除故障。该系统大大提
高了机械式精播机的精播质量和作业效率。通过排种器试验台试验,结果表明该装置工
作可靠、符合设计要求。
本研究的主要工作为：
（1）研制了带有补偿装置的新型精密排种器，设计了漏播检测及自动补偿测控系
统。当排种器出现空穴缺种时，排种器上的光电传感器将漏播信号发送至单片机
(AT89C51)，由单片机控制补种装置进行补种，以达到漏播补偿目的。
（2）设计了以单片机 AT89C51 为核心的播种机工况检测报警系统。该系统通过指
示灯和蜂鸣器对种箱缺种和开沟器堵塞等故障进行报警；本系统安装了液晶显示器来显
示播种数量，同时显示发生故障的原因和所在位置等相关信息。
（3）试验研究了该带有补偿装置的新型排种器的排种性能。通过试验，新设计的
排整器排种工作可靠，当排种盘转速为 25～50r/min 时，漏排率为 6.8%～15.8%，经补
偿装置补偿后，补种率为 91%左右，最终漏播率为 0.6%～1.3%。补种位置较准确，补
偿后的粒距合格率与补偿前相比仅下降 2.1%。
关键词: 精密播种，单片机，监控，漏播补偿
摘要 ..........Ⅰ
Abstract .......Ⅱ
1 绪论 ........1
1.1 研究背景 .1
1.2 国内外监控系统的研究现状 .1
1.3 课题的研究内容 .....4
2 带有补偿装置的精密排种器设计 ............6
2.1 新型精密排种器的结构及工作原理 .....6
2.2 自动补偿装置的设计 .............8
2.3 补偿驱动的设计 .....9
2.4 补偿系统工作流程 ...............11
3 监测系统的设计 ......12
3.1 系统监测原理 .......12
3.2 精密播种监测系统的设计 ...13
3.2.1 监测系统的组成 14
3.2.2 系统硬件组成 ....14
3.2.3 直流稳压电源 ....15
3.2.4 传感器电路设计 16
3.2.4.1 传感器的选用 ..17
3.2.4.2 传感器的安装 .19
3.2.5 单片机系统设计 20
3.2.5.1 单片机的选择 .21
3.2.5.2 时钟电路 .........23
3.2.5.3 复位和掉电保护电路 .....24
3.2.6 传感器信号输入通道设计 24
3.2.6.1 8259A 引脚功能 ..............25
3.2.6.2 8259A 内部结构 ..............26
3.2.6.3 8259A 中断响应过程 …..27
3.2.7 定时系统电路设计 ............31
3.2.8 键盘及显示系统设计 ........33
3.2.8.1 键盘设计 .........33
3.2.8.2 液晶显示电路设计 .........35
3.2.9 报警电路设计 ....37
3.2.10 系统的功能 ......39
4 试验及分析 ..............41
4.1 实验装置 ...............41
4.2 实验目的 ...............42
4.3 实验结果与分析 ...42
4.3.1 漏播率的测定与分析 ........43
4.3.2 补种率测定与分析 ............44
4.3.3 粒距合格率测定与分析 ....44
4.3.4 重播率测定与分析 ............45
4.3.5 破损率测定与分析 ............46
5 结论与建议 ..............48
参考文献 ......49
致谢 ..........51
导师组意见……………………………………...52
学位论文独创性声明及学位论文版权使用授权书………………………………...53