机械播种机种粒下落阻塞声光报警器的制作方法

本发明属于电子技术与农业生产领域，是关于一种机械播种机种粒下落阻塞声光报警器。

背景技术：

常见的农作物播种方法有：撒播、条播、穴播和精密播种等。所谓条播：是将种籽按照农作物要求的行距、播种深度、播种量播成条状。因为条播有利于农作物在生长期间通风、透光，便于田间施肥、锄草等作业管理，所以条播技术广泛用于小麦、玉米、豆类等农作物的播种。

普通条播机在播种时，由于种籽里混杂有草杆、其他种籽或石子等杂物，很容易造成种粒下落过程中在管道内发生阻塞。因播出的种粒均要覆盖泥土，播种期间一旦发生种粒阻塞，操作人员很难及时发现种粒漏播现象，何处漏播无从知晓，也很难查找，若不及时补救，将会导致农作物缺苗断垄，影响作物产量和收成。

本发明所述的机械播种机种粒下落阻塞声光报警器是为了保证播种质量，为广大农户设计的一种用于机械播种机种粒下落阻塞声光报警器。有了这种声光报警器可时时监视种粒在管道中的下落情况。一旦种粒在下落的管道内发生阻塞，声光报警器能够及时提醒操作人员采取相应措施，杜绝了种粒大面积漏播现象的发生，有效地提高了农作物的播种质量和工作效率。

以下详细说明本发明所述的机械播种机种粒下落阻塞声光报警器在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。

技术实现要素：

发明目的及有益效果：本发明是为了保证作物的播种质量，为广大农户设计的一种用于机械播种机种粒下落阻塞声光报警器。这种声光报警器可时时监视种粒在管道中的下落情况；一旦种粒在管道内下落中发生阻塞，声光报警器能够及时提醒操作人员采取相应的疏通措施，从而杜绝了大面积漏播的现象发生，有效地提高了作物的播种质量和田间工作效率。

电路的工作原理：机械播种机种粒下落阻塞声光报警器采用红外线光电耦合原理将种粒在管道中下落的情况转换成电信号来控制声光报警电路。将红外发光二极管D1和红外型光敏晶体管BG1面对面的安装在种粒下落管道的中部，使红外发光二级管D1发出的红外光正好照射在红外型光敏晶体管BG1上。当种粒在管道内正常下落时，红外光便被下落的种粒间断地遮挡，使红外型光敏晶体管BG1集电极上产生间断的负脉冲，负脉冲通过电解电容Cl耦合到电解电容C2的正极，使电解电容C2不能被充电，电解电容C2正极上的电压接近零，从而使运算放大器IC1的第3脚为低电平，使得运算放大器IC1的第2脚反相端的电平迅速低于运算放大器IC1第3脚的电压，导致运算放大器IC1的第6脚输出低电平，该电平不足于使增强型N沟道场效应管BG21导通，使蜂鸣声HA和红色发光二极管LED得不到工作电压而不能正常工作；

当种粒在管道中发生阻塞时，种粒不再从管道中下落，从而使红外发光二级管D1发出的红外光始终照射在红外型光敏晶体管BG1上，使红外型光敏晶体管BG1的阻值变小，这样红外型光敏晶体管BG1的集电极上始终是一个低电平，因它是一个直流信号，它不能通过电解电容Cl到达电解电容C2正极上，于是电解电容C2便开始充电，使运算放大器IC1的第3脚变成高电平，运算放大器IC1的第6脚输出为高电平，高电平足于使增强型N沟道场效应管BG2导通，使增强型N沟道场效应管BG2驱动蜂鸣声HA鸣叫，同时使红色发光二极管LED得电被点亮。

因运算放大器IC1第6脚通过肖特基二极管D2接有电解电容C3，电解电容C3放电需要一个时间过程，使机械播种机在颠簸的田间工作时，声光报警电路工作更加可靠。

技术方案：机械播种机种粒下落阻塞声光报警器，它包括12V直流电源、红外线发射电路、红外信号接收电路、负脉冲形成电路、电压比较电路、高电平功率放大及声光报警电路,其特征在于：

红外光发射电路：它由红外发光二极管D1、电阻R1、线性电位器RP1组成，红外发光二极管D1的负极通过电阻R1接电路地GND，红外发光二极管D1的正极接线性电位器RP1的一端，线性电位器RP1的另一端及其活动端接电路正极VCC；

红外信号接收电路：它由线性电位器RP2、电阻R2和红外型光敏晶体管BG1组成，红外型光敏晶体管BG1的发射极通过电阻R2接电路地GND，红外型光敏晶体管BG1的集电极接线性电位器RP2的一端，线性电位器RP2的另一端及其活动端接电路正极VCC；

负脉冲形成电路：它由电解电容C1、电阻R3、电解电容C2组成,电解电容C1的正极接红外型光敏晶体管BG1的集电极，电解电容C1的负极与运算放大器IC1的第3脚、电阻R3的一端和电解电容C2的正极相连，电阻R3的另一端接电路正极VCC，电解电容C2的负极接电路地GND；

电压比较电路：它由电阻R4、电阻R5、运算放大器IC1、肖特基二极管D2和电解电容C3组成，运算放大器IC1选用的型号为μA741，运算放大器IC1的第2脚接电阻R4的一端和电阻R5的一端，电阻R4的另一端接电路正极VCC，电阻R5的另一端接电路地GND，运算放大器IC1的第7脚接电路正极VCC，运算放大器IC1的第4脚接电路地GND，运算放大器IC1的第6脚接肖特基二极管D2的正极，肖特基二极管D2的负极接电解电容C3的正极，电解电容C3的负极接电路地GND；

高电平功率放大及声光报警电路：它由电阻R6、增强型N沟道场效应管BG2、蜂鸣声HA、红色发光二极管LED和电阻R7组成，增强型N沟道场效应管BG2的栅极通过电阻R6接肖特基二极管D2的负极，增强型N沟道场效应管BG2的源极接电路地GND，增强型N沟道场效应管BG2的漏极接蜂鸣声HA的负极和电阻R7的一端，蜂鸣声HA的正极接电路正极VCC，电阻R7的另一端接红色发光二极管LED的负极，红色发光二极管LED的正极接电路正极VCC；

12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。

附图说明

附图1是本发明提供一个机械播种机种粒下落阻塞声光报警器的实施例电路工作原理图。

具体实施方式

按照附图1所示的机械播种机种粒下落阻塞声光报警器电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。

元器件的技术参数及其选择要求

D1为红外发光二极管，选用的型号为HG505，其直径为￠5；

D2为肖特基二极管，其技术参数为0.5A、20V；

BG1为红外型光敏晶体管，采用的型号为PH302；

BG2为增强型N沟道场效应管，选用的型号为IRFZ22或IRFZ30；

IC1为运算放大器，选用的型号为μA741，该运算放大器具有两个输入端，是一个高输入阻抗、高增益输出的电压放大器；

RPl、RP2选用WH7-A型线性电位器，其阻值均为3.2KΩ；

电阻全部使用金属膜电阻，电阻Rl～R2采用1/8W金属膜电阻，其阻值均为2.2KΩ；电阻R3的阻值为300KΩ、功率为1/4W；电阻R4～R5采用1/8W金属膜电阻，其阻值均为180KΩ；电阻R6阻值为51KΩ；电阻R7阻值为1.1KΩ、功率为1/4W；

C1～C3用CD11-10型电解电容，容量分别为2.2μF、22μF、100μF；

LED为红色发光二极管，选用1只超高亮红色发光二极管；

HA为蜂鸣器，采用自带音频发生电路、高响度、防水型12V蜂鸣器。

电路制作要点及电路调试

因机械播种机种粒下落阻塞声光报警器的电路结构比较简单，制作比较容易，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行以下简单调试即可正常工作；

适当调整电阻R3的阻值，使运算放大器IC1的第3脚电压稍低于第2脚电压，运算放大器IC1的第6脚输出电压约2V；

当红外型光敏晶体管BG1工作时，运算放大器IC1的第6脚输出电压值应≥8V；

线性电位器RP1、线性电位器RP2分别用于调节红外发光二级管D1的发射强度、红外型光敏晶体管BG1接受红外光的灵敏度。

本发明的电路元器件布局、电路结构设计、它的外观的形状及尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程，故不在说明书中一一说明。