针对机械式精密播种机存在不同程度的漏播问题,研制了带有自动补种装置的精密播种系统。
　　当光电传感器监测到主排种器出现漏播现象时,中央处理器驱动步进电机推开副排种器输种管下端的挡种板,播下其中存储的一粒种子,挡种板释放,同时控制步进电机驱动副排种器排出一粒种子到副排种器的输种管中,确保补种及时准确。
　　台架试验表明:补种成功率>90%,所补排种子与其他种子之间粒距合格指数>60%,实现了准确有效的补种功能。
　　目前我国选用机械式精密播种机较多,但都存在不同程度的漏播问题,而从机械角度很难彻底解决精密排种漏播问题,有效解决办法是增加检测与控制装置,发现漏播及时补种。对漏播监测的研究比较多,金衡模等对气吸式精密播种机的漏播补偿问题进行了研究,张晓辉等研究的播种机自动补播式监控系统可以解决"断条"漏播现象,龚丽农等研制了具有自动补种功能的机械式精密排种系统。笔者采用单片机技术研制出的播种监测及补种装置,可以解决播种监测及漏播补种滞后的问题,确保补种及时准确。
　　工作原理与系统设计结构与工作原理监控系统基本构成；由图1可见,在排种箱下并排安装2个排种器,主排种器由机械行走轮带动,副排种器由步进电机驱动。落种传感器安装在主排种器的下面,副排种器下面输种管的底端有一个挡种板,由步进电机驱动开合。
　　系统工作原理　由图3可见,启动检测圆盘与主排种器同轴同步转动,启动检测圆盘开有与储种槽相对应的圆孔,安装在启动检测圆盘两侧的启动传感器检测启动检测盘的动作,即主排种器动作。当主排种器转动的同时,启动传感器就会输出一个脉冲信号,中央控制器检测到主排种器动作,驱动步进电机带动副排种器工作,排出1粒种子,存储在副排种器下端的输种管中。在启动器检测到2个信号间隔内,安装在主排种器输种管口的播种感器就会检测到种子下落信号,若未检测到种子下落的信号,则判断为漏播种。
　　图2　系统硬件结构框图Fig.2. System hardware program图3　启动盘与排种器安装示意图Fig.3·Installation diagram of startup disk and seederunit当传感器检测到主排种器漏播,相应播行红色指示灯将处于常亮状态,并用LCD显示漏播位置,同时中央处理器驱动步进电机将排种管下端的挡种板打开,存储在里面的1粒种子落下补种,挡种板弹回关闭副排种器的输种管口,同时步进电机带动副排种器工作,排出1粒种子存储在副排种管内备用。若出现连续漏播超过键盘预设数值,则声光报警,提醒驾驶员停车检查。
　　检测系统设计检测系统主要由光电传感器、报警系统、显示系统和电源等组成。
　　电源　系统电源引自牵引车蓄电瓶,电瓶电压12 V,一路用于带动步进电机工作,一路需降至5 V供系统使用。由于稳压元件自身压降将达7 V以上,功耗较大,故选用由LM2576降压型稳压芯片将+12 V转变为稳定的+5 V电压的电路为系统提供电源,电路图见图4。一般拖拉机发电机功率>200 W、电瓶容量>100 A.h,故该装置的耗电量不会对拖拉机电路产生任何影响。另外,系统的微处理器设有低功耗状态,可以节能40%。
　　传感器电路：传感器的作用是检视排种器是否有种子落下,考虑到环境光线及热源的影响,根据对光电传感器提出强抗干扰和高可靠性的要求选用红外光电传感器。当输种管中有种子107李士军等:具有自动补种功能的机械精密播种系统的研究吉林农业大学学报Journal ofJilin Agricultural University流动时传感器有脉冲输入到判别电路,则判别电路输出为"1"态。检测传感器得到的脉冲可被单片机直接接收,设计系统省去了A/D转换环节,使电路得到简化,从而降低了成本。系统电路见图5。 　　电源电压转换电路Fig.4. Power voltage conversion circuit图5　光电传感器电路Fig.5. Circuit of photoelectric sensor一般输种管的直径为26~40 mm,而光电传感器的发光二极管和光敏二极管的直径约为5 mm,1对传感器不能满足检测到所有通过种子的要求。
　　根据试验,将4对传感器水平、均匀地安装在输种管上部。
　　报警系统　报警系统由驱动电路、红绿双色LED指示灯、语音报警模块、扬声器等组成。
　　语音模块采用一次性可编程OTP YX0030AP,具有价格低、操作简单、功耗低等优点。播种正常时,绿色LED指示灯亮;当出现漏播时,红色的LED闪烁,同时语音模块输出信号驱动扬声器发出报警声音。报警电路如图6。
　　自动补偿系统设计播种机自动补种系统由步进电机、光电传感器、副排种器、输种管等组成。
　　其中副排种器下端连接的输种管紧贴主输种管,且其底端为1个向主输种管倾斜的活动挡板,将储存在其中的1粒种子滑下靠近主输种管的一侧,确保挡板打开时,种子能够落在合适的位置,没有滞后性且线性度较好。

根据观察，这些资讯都是值得各位作者朋友参考的，所以希望大家多做研究了解，以便在职称的道路快速前行！