[发明专利]一种播种机播种监测装置

说明书

技术领域

本发明属于电学技术领域，尤其涉及一种监测装置。

背景技术

我国广大农村以家庭为单位的农业生产方式下，大多以小规模的农机作业方式进行，且现在家庭式的农机作业方式，多以小型农机为主。小型农机作业有其自身的优越性，环境的适应性强，农机手操作简单、灵活。但也存在不足：如小型播种机在进行田间播种作业时，对出现的种子箱中无种子、导种管堵塞或因导种管中缺种出现的漏播等情况无法进行实时监测，就会影响播种的质量，自然影响生产效率和粮食产量。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可对种子箱、倒种管进行监控的一种播种机播种监测装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括控制单元、555定时器、无线发射器、电源部分、传感器、比较器、存储器、报警器、显示屏、键盘、工作方式选择部分和人机界面，其特征在于：电源部分为控制单元供电，传感器的信号输出端口连接控制单元的信号输入端口；控制单元的信号发出端口连接无线发射器的信号输入端，控制单元通过比较器连接存储器，控制单元信号输出端连接报警器、显示屏，键盘连接工作方式选择部分；控制单元还与人机界面相连。

作为一种优选方案，所述的控制单元为AT89S52单片机。

本发明有益效果。

本发明基于555定时器实现的一种简易播种机故障监视装置，适用于小型简易播种机，主要完成检查判断种子在导种管内的流动情况。当种子箱内出现缺种、导种管内出现“断条”或者导种管出现堵塞等情况时，报警器及时报警，以便播种机操作手及时处理，这样可以较大幅度地提高播种机的播种质量和生产效率。

附图说明

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括控制单元、555定时器、无线发射器、电源部分、传感器、比较器、存储器、报警器、显示屏、键盘、工作方式选择部分和人机界面，其特征在于：电源部分为控制单元供电，传感器的信号输出端口连接控制单元的信号输入端口；控制单元的信号发出端口连接无线发射器的信号输入端，控制单元通过比较器连接存储器，控制单元信号输出端连接报警器、显示屏，键盘连接工作方式选择部分；控制单元还与人机界面相连。

作为一种优选方案，所述的控制单元为AT89S52单片机。

采用555定时器及其它CMOS器件，555定时器工作的电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200mA，因而该监测装置的工作环境选择稳定的+5V的直流电源。由于播种机是工作在田间地头，不可能有所需的交流电源或直流电源，同时根据播种机的工作特性以及本监测系统所耗电能比较小的特点，选用+12V直流电瓶电源供电。但在播种机的播种过程中，考虑到监测系统所需工作电压的稳定性，设计时选用以LM2576S降压型稳压芯片为核心，将+12V转变为稳定的+5V电压，为系统提供+5V稳定工作电源。

本监测装置信号的采集是通过光电传感器来实现的。所设计的监测传感器分别用来监测种子箱内有无种子，导种管内有无种子流动以及导种管是否堵塞。当种子在导种管内有规律地经过光电传感器时，输出端将输出一定频率的规则方波。但光电传感器在进行信号的采集过程中，必须要求光电传感器的发光二极管和光敏三极管安装在同一直线上，且保证完全正对;而在该电路中，当发光二极管和光敏三极管之间有种子通过时，由于种子不能完全遮挡光线，经过电路整流放大处理的信号，输出的将不是方波，而是辐值较小的波峰，就有可能造成检测上的误判。因此，在该电路中光电传感器经过两次放大整流后，再经过74LS04进行波的整形，只要有种子有规律通过光电传感器，就会产生方波；当无种子通过光电传感器时，光敏三极管始终受电，输出为高电平。当有种子通过光电传感器时，光敏三极管不受电，输出为低电平;当种子有规律通过光电传感器时，输出端将输出一定频率的规则方波。

在选取发光器件和受光器件时，选用直径只有3～5mmLED发光二极管作为发光器件，同时选用直径为5mm或8mm的光敏三极管作为受光器件。由于播种机的导种管的直径通常为25～30mm，而小麦、大豆、玉米等种子的直径大多在10mm以下，因此对于导种管和种子箱种子的检测，如果只简单地安装1组光电传感器，其检测范围无法覆盖导种管和种子箱的整个截面，明显存在检测不到的“盲区”。因此，本监测装置所采用的光电传感器包括红光半导体激光二极管1只(带透镜)，光敏三极管1只，反光镜2片(用普通镀银玻璃镜片)加以组合实现。基于555定时器实现的控制单元电路。由光电传感器电路输出的方波信号加到Ui上。当Ui输入负向脉冲后，电路进入暂稳态，同时三极管T3导通，电容C7放电;当输入负脉冲撤除后，三极管T3截止，电容C7充电，在Uc3未充到2/3Vcc之前，电路仍处于暂稳态。如果在此期间，又加入新的触发脉冲，三极管T3又导通，电容C7再次放电，输出仍然维持在暂稳态，只有在触发脉冲撤除后，且在输出脉宽Tw时间内没有新的触发脉冲，电路才返回到稳定状态，即低电平状态，发光二极管D5将亮。