基于PVDF双压电薄膜的油菜播种监测系统的设计与试验

针对苏南地区油菜播种一体机作业过程中种子监测困难的问题,设计了一种基于PVDF双压电薄膜的油菜单粒精密播种机播种性能监测系统。系统通过播种机安装在测速轮上的编码器采集机具作业速度,结合设定的目标播量,得到理论排种间距,采用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜监测装置,采集油菜种子落粒数。为了滤除机器振动信号干扰,设置参照压电薄膜,通过逻辑运算模块降低振动干扰,采用施密特电路迟滞原理消除比较器抖动干扰。系统采用STM32F103VBT6单片机作为中央处理器,结合设定的理论株距、相邻脉冲电压信号的时间间隔与播种机前进速度,计算得出播种量、排种速度、漏播率与重播率等性能指标。试验台试验表明,在26.5~42.2 r/min排种轴转速下,系统对排种量的检测精度不低于96.4%,漏播检测精度高于95.8%,重播检测精度高于98.4%;振动频率8~16 Hz条件下,系统播量检测精度高于95.2%。     

播种机多项性能检测及图形打印装置

开发了一种基于8031单片机的播种机多项性能检测装置。该装置具有脉冲计数、统计计算、显示打印等功能。结合不同的传感器，可以完成播种机排种均匀度和排种数、排种器轴的转速、拖拉机前进速度、播种机地轮滑移以及拖拉机驱动轮滑转等多项检测。速度检测能够打印曲线，排种检测除能打印统计数据外，还能够以点阵图形打印出种子在种沟分布的田间效果模拟图。     

自动变量播种机控制系统设计

设计了以AT89S52单片机为核心的自动变量播种控制系统,将播种决策信息代码通过RS232从PC上位机传输到单片机、以反射式光电传感器检测播种机前进速度,以此通过控制输出给步进电机驱动器的脉冲频率来实现自动变量播种.试验结果表明:单片机可将播种决策信息代码、播种机前进速度进行综合处理控制步进电机转速.在前进速度为3.3～5.8km·h-1.决策信息代码为1～5时,控制步进电机转速误差小于4%.     

YZPB-200B装盘播种机精密播种检测系统设计

为了提高精密播种的质量,以C8051F系列单片机为主要核心部分,利用光电传感器检测播种机的行径速度,并将速度传送给单片机,单片机通过计算和分析来调节步进电机的转速,确保种子刚好落入种穴中。结果表明,YZPB-200B装盘播种机的空穴率低于2.4%,每穴1粒率达到89%,符合烟草种植的农艺要求,所以该设计对满足播种机播种装置的一穴一种的要求。     

气力滚筒式蔬菜播种机控制系统的软件设计

根据气力滚筒式蔬菜播种机播种精度要求以及穴盘进给速度与排种器播种速度的匹配要求,提出了以单片机ATmega16为控制系统的核心硬件,采用逐盘定位检测的控制策略和模块化设计的方案,研究开发了一种基于单片机C语言的气力滚筒式蔬菜播种机专用控制系统.该系统解决了播种机在连续工作时因排种滚筒线速度与穴盘输送速度的差异所产生的累积误差对播种效果的影响,使播种机能够迅速达到正常工作运行状态,防止从高速运行状态快速制动停止时产生过冲的现象,保证了播种精度不变的条件下排种器能够高速稳定的运行.试验结果表明,不同生产率下排种滚筒和穴盘输送装置的运行转速测量值与理论值的误差最大为2.01%.排种滚筒线速度和穴盘输送速度的差值最大为0.1 m/min,远远小于14.4 m/min的理论许可值,满足播种机的工作要求.     

基于光电传感器的排种性能检测装置的设计与试验

为了检测穴播器在出厂或维修后的排种性能,设计了一种基于光电传感器的排种性能检测装置。本设计采用光电传感器和旋转编码器相结合,完成穴播器的排种性能检测。通过旋转编码器对排种次数进行统计,光电传感器对实际排种个数进行统计,传感器检测到的信号最终输出到单片机进行处理,再将结果显示在显示器上以实现排种性能的自动检测。将试验测得排种率与人工统计结果进行对比,误差在±3%以内,表明基于光电传感器的排种性能检测装置与人工统计的试验结果基本一致,且效率远高于人工,说明该装置能有效地对穴播器的排种性能进行检测。     

玉米播种机排种量监测系统设计

利用红外光电传感器对种子下落信号进行采集,以STC89C52单片机作为核心处理芯片,通过C语言进行编程,采用Lcd1602液晶显示屏显示播种机实时排种数量,通过蜂鸣器对播种机出现的故障进行报警。结果表明:该检测系统可以测量出播种机的播种数量,对播种机出现的故障及时报警,受灰尘影响较小,反应灵敏,实现了对播种机工作状况进行监测的目标。     

马铃薯播种器自动补偿系统的设计

为减少马铃薯播种机在播种过程中出现的漏播现象,设计了马铃薯播种器自动补偿系统,该系统由红外光电传感器、单片机、步进电机3个部分组成.工作时由红外光电传感器对取种勺上有无薯块的情况进行监测,当监测到取种勺上无薯块时,传感器将监测到的信号输送给单片机,然后单片机系统对步进电机的转动方向和转角的大小进行控制,驱动步进电机带动补偿排种器进行转动,实现补种.结果表明:该系统能最大限度地降低漏播率,进而提高播种质量.     

小区播种机充种装置工作性能试验

为提高小区播种作业各排种环节的排种性能,以小区播种机充种装置为研究对象,采用通用旋转组合试验设计方案,研究小区播种机前进速度v、充种装置转动速度ω、充种装置锥体母线长度l和充种装置锥体底角角度α,对油菜和小麦种子充种均匀性变异系数的影响。通过DPS 7.05数据处理系统获得了4个试验因素对油菜、小麦种子充种均匀性变异系数的影响回归方程,确定了各因素的影响顺序:1)油菜种子,充种装置锥体母线长度>充种装置锥体底角角度>小区播种机前进速度>充种装置转动速度;2)小麦种子,充种装置锥体底角角度>充种装置锥体母线长度>充种装置转动速度>小区播种机前进速度。确定了针对油菜、小麦种子的充种装置结构及工作环境的最佳参数,即小区播种机前进速度0.4 m/s、充种装置转动速度0.25 rad/s、充种装置锥体母线长度0.1 m、充种装置锥体底角角度50°;在最佳参数条件下,油菜和小麦种子播量分别为5和180 g时,充种装置最适合育种试验的长度为10 m,充种均匀性变异系数分别为5.68%和7.85%。     

烟草装盘播种机精密播种设计

论述了控制YZPB-200B型智能装盘播种机的播种装置每次只播1粒种子的设计,用电容传感器监测种子的排出情况,采用芯片AD7747将电容传感器的输出转化为电压的变化量,并由单片机CY7C68012对传感器的输出数据进行采集和转换,设计出高精度的播种装置。通过分析试验数据可以得出,该系统的合格率达到97.4%,实现了一穴一种的效果,符合农艺要求,因此采用该系统不仅提高了播种的精密度,而且可以防止种子浪费。     

鱼塘溶氧量自动监控系统的设计

为了提高鱼塘养殖的自动化水平以及水产饲养的数量和质量,研制了鱼塘溶氧量自动监控系统。该系统以AT89C51单片机为控制核心,并结合溶氧量传感器、集成温度传感器AD590实现对鱼塘水体的溶氧量、温度等环境因子的实时检测,根据环境因子的变化自动控制水下增氧机和温度越界警报的启停。系统充分考虑基于鱼塘的水产养殖的实际,采用灵活的设计方式,用户可以根据实际需要自己设置采集点的个数,减少成本投入,实现最大收益。     

基于无线传感器网络的节水灌溉智能监测系统设计

针对农田灌区范围广、数据量大、实时传输难的特点,提出一种基于无线传感器网络的农田自动节水灌溉系统,综合运用无线传感器智能信息处理技术、无线数据通信技术,全面提升系统的自动化与监测水平。该系统以单片机为控制核心,由无线传感器网络实时采集及处理数据,将其发送到接收端,在接收端对数据进行存储和显示,实时监测土壤温湿度变化,实现节水灌溉的自动化控制及水资源的高效利用。试验证明,该系统稳定性好,数据传输可靠性高,使用灵活,适合不便直接连线的一般监测场合应用。     

喷油泵试验台微机控制系统的设计与实现

介绍了微机控制和单片机控制相结合对喷油泵在不同转速下的喷油量进行校验的设计方法,阐述了该系统的结构以及硬件、软件的设计。     

一种基于Intel 80C196KC单片机的自动光照检测仪研究

目前，我国温室中光照部分的监测与控制仍是一个比较薄弱的环节。为实现光照的自动检测和量程的自动切换．在总结国内外同类研究工作的基础上，研制了一种基于Intel 80C196KC 16位单片机的自动光照检测仪。该检测仪操作简单、使用方便、测量结果准确可靠，既能独立使用，又能嵌入到其他温室自动监控系统中，提高了温室监控的自动化水平。     

联合收割机前进速度电控系统设计

以联合收割机的电控系统为研究对象,针对其电控系统工作过程中出现的问题,提出了采用模糊自适应控制方法对其进行自适应控制。针对性地设计了基于单片机的自适应控制的速度控制装置,建立了自适应控制参考模型和模糊控制规则,试验表明,此设计完全满足联合收割机的电控系统设计要求,提高了工作效率。     

真空断路器机械特性参数测量及验证

真空断路器机械特性的在线测量能够准确地提供其工作时机械结构方面的信息，利用光栅传感器结合单片机数据采集及处理系统进行非接触在线测量具有速度快，精度高，成本低，信号易于处理等一系列优点，很适合在线测量，具有良好的实用价值和应用前景。     

油菜垄作播种机地轮传动系统改进设计与试验

针对油菜垄作播种机播种施肥装置在单个地轮驱动的作业过程中出现传动阻力大、漏种漏肥等问题,同时为实现油菜垄作高产栽培技术中不同时期不同油菜籽播量的作业要求,对湖南农业大学研制的2BYL-4型油菜垄作播种机第一代样机的播种施肥传动系统进行了改进设计,将原来中置的单地轮传动改为两侧双地轮传动,并增设了传动介轴和种肥量调控装置。田间试验表明,双地轮传动播种机的田间试验播种量均值与手测播种量的均值相差不超过2%,双地轮传动播种机的田间排种稳定性比单地轮传动播种机提高了4.64%。