一种钵苗移栽机移栽、漏栽智能检测系统的制作方法
【专利说明】
一、技术领域
[0001]本实用新型涉及钵苗移栽机智能检测领域，具体涉及一种应用于检测钵苗移栽机移栽及漏栽株数的智能检测系统。
二、【背景技术】
[0002]移栽技术作为一种种植技术，虽然比直播费工、费时，但有着直播不可比拟的优势。移栽有效的避开低温、霜冻等气候问题，提高幼苗的成活率，保证幼苗达到农艺要求，延长作物生育期，有效地提高作物的品质，具有显著的节约成本、增产的效果。由于人工栽植的成本高、效率低、劳动强度大，并且难以保证质量，研制机械化、自动化程度高的移栽机具有十分重要的意义。
[0003]近年来，栽植机械伴随着旱地育苗移栽技术的推广而发展起来，已成为科研和生产部门关注的问题之一。目前，我国研制使用的栽植机械仍处于起步阶段，以半自动为主，提高移栽机的自动化程度和可靠性成为现在许多科研工作者的研究课题。将秧苗按时、按序、准确地送到投苗口是有序移栽的关键工序，其移栽器是有序移栽机的关键部分之一，投苗装置是移栽过程中关键部件之一，它直接决定投苗的可靠性和投苗频次。为了明显改善和提高机械作业的可靠性和自动化水平，为作物的增产打下坚实的基础，需要将烟苗按时按序准确地送到投苗口，防止漏苗、无苗现象的发生，但是由于移栽作业整个过程中都是在全封闭的状态下进行，无法避免出现漏播的现象，而且作业人员很难觉察到，因此需要设计一种性价比较高的智能检测系统以确保移栽效果和机械性能。
三、【实用新型内容】
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种钵苗移栽机移栽、漏栽智能检测系统；目的在于提供一种应用于检测钵苗移栽及漏栽株数的钵苗移栽机智能检测系统，该系统可以检测钵苗移栽机工作过程中移栽、漏栽的情况，并直观显示于19264液晶显示屏上，如发生漏栽或堵塞会发出警报，具有精度高、稳定性好以及操作简便等优点，可满足对于钵苗移栽机落苗及漏苗的检测。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:落苗检测单元通过激光对射传感器检测移栽落苗的株数，其输出为NPN常开信号与嵌入式主控制器外部中断采集通道连接，计算移栽株数及输出高电平持续时间TjP低电平持续时间T2。自动取苗、投苗时间检测单元输出一路脉冲信号与嵌入式主控制器定时器采集通道连接，用于检测完成一次自动取苗和投苗运动所需的时间T。然后通过嵌入式主控制器进行判断，如果TOT，则移栽机发生漏栽，嵌入式主控制器将漏栽株数及上述采集的移栽株数通过液晶显示屏实时直观显示;如果T2>T，则移栽机发生堵塞，嵌入式主控制器通过声光报警单元持续发出警报。
[0006]—种钵苗移栽机移栽、漏栽智能检测系统，包括落苗检测单元、自动取苗、投苗时间检测单元、嵌入式主控制器、液晶显示单元、声光报警单元以及电源模块；
[0007]所述落苗检测单元由一个激光对射传感器组成，所述激光对射传感器由激光发射端和激光接收端两部分组成，所述激光发射端和激光接收端中心对正安装，其信号输出形式为NPN常开，所述NPN常开是指在没有物体遮挡光点时，输出线是悬空的，输出高电平信号;有物体遮挡光点时，输出低电平信号。所述NPN常开信号与嵌入式主控制器的外部中断通道连接，用于检测钵苗移栽机落苗株数及分别计算高低电平持续时间。
[0008]所述自动取苗、投苗时间检测单元由霍尔测速传感器及四个磁钢组成。所述磁钢呈圆周阵列均匀固定在自动取苗、投苗机构的偏心轮上，所述偏心轮旋转一周完成一次自动取苗和投苗的动作，所述霍尔测速传感器固定在偏心轮转动时所有磁钢都能经过的横梁上，磁钢与霍尔测速传感器的距离小于lcm。所述霍尔测速传感器其输入为磁感应强度，输出一路脉冲信号，所述脉冲信号通过杜邦线与嵌入式主控制器的定时器通道连接，通过计算相邻两个输入脉冲之间的时间(即两个磁钢经过霍尔测速传感器的时间差)来计算完成一次自动取苗和投苗运动所需的时间T。
[0009]所述嵌入式主控制器，其选择STM32芯片作为主控M⑶。所述STM32芯片通过其定时器采集计算激光对射传感器输出的高电平持续时间T1及低电平持续时间T2;高电平持续时间!^及低电平持续时间T2通过STM32芯片自带的定时器来计算，高电平持续时间1^就是一个上升沿到下降沿持续的时间，低电平持续时间T2就是一个下降沿到上升沿持续的时间；与已计算好的完成一次自动取苗和投苗运动的时间T进行比较，如果TOT，则移栽机发生漏栽，将漏栽株数及上述采集的移栽株数通过液晶显示屏实时直观显示；如果T2>T，则移栽机发生堵塞，并通过声光报警单元持续发出警报。
[0010]所述液晶显示单元是由控制器、行驱动器、列驱动器、显示存储器和图形液晶屏等器件通过PCB组装成一体的输出设备。所述液晶显示单元与嵌入式主控制器通过数据线和控制线连接，所述数据线是I/O信号，所述控制线是输入信号，用于液晶显示单元与主控MCU之间传输数据、命令和状态。
[0011]所述声光报警单元由声光报警器及继电器组成，用于移栽机发生堵塞时持续发出声光警报。所述继电器输入端与嵌入式主控制器的I/O引脚通过杜邦线连接，用于控制声光报警器的启停，当I/O引脚输出高电平信号(电压为+3.3V)时，输出电路导通，当I/O引脚输出低电平信号(电压为0V)时，输出电路断开，所述输出电路与声光报警器通过电源线连接。
[0012]所述电源模块由开关电源组成，所述开关电源主要作用是将市电电源稳定的转换成一路24V直流电压和一路5V的直流电压。其中24V主用于落苗检测单元、自动取苗、投苗时间检测单元和声光报警单元供电，5V主要用于嵌入式主控制器供电。
[0013]本实用新型的优点:
[0014]1、本实用新型能准确监测移栽机漏栽、堵塞等异常现象，从而提高劳动生产率，降低操作人员劳动强度。
[0015]2、本实用新型可以适用于多种移栽机，成本低，经济效益高。从生产角度看，可以对落苗状况进行有效的统计，及时快速地提示驾驶、操作人员对相关的部件进行有效的矫正，从而明显改善机械作业的可靠性和自动化水平，大大提高移栽的效率和质量，为作物的增产打下坚实的基础。
[0016]3、本实用新型结构简单，制作成本低廉，具有体积小，可靠性高等特点。
四、【附图说明】
[0017]图1是一种钵苗移栽机移栽、漏栽智能检测系统的结构框图；
[0018]图2是一种钵苗移栽机移栽、漏栽智能检测系统落苗检测单元示意图；
[0019]图3是一种钵苗移栽机移栽、漏栽智能检测系统自动取苗、投苗时间检测单元示意图；
[0020]图中:1、激光对射传感器，2、栽植器3、霍尔测速传感器，4、磁钢，5、偏心轮，6、左旋关节轴承，7、右旋关节轴承。
五、【具体实施方式】
[0021]实施例1:参照图1。一种钵苗移栽机移栽、漏栽智能检测系统，包括落苗检测单元、自动取苗、投苗时间检测单元、嵌入式主控制器、液晶显示单元、声光报警单元以及电源模块；
[0022]所述落苗检测单元由激光对射传感器G12A-M1001/2组成。其信号输出形式为NPN常开，用于检测钵苗移栽机落苗株数。
[0023]所述自动取苗、投苗时间检测单元由霍尔测速传感器CFJ0820-20K和四个磁钢组成。所述霍尔测速传感器其输入为磁感应强度，输出一路脉冲信号，四个磁钢以一定数量均匀固定在偏心轮上。所述脉冲信号与嵌入式主控制器的定时器通道连接，通过计算相邻两个输入脉冲之间的时间来计算完成一次自动取苗和投苗运