专利名称：红外播种监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及监测装置，具体为一种利用红外对管对播种量进行精确计量，并将信 息反馈给播种机构，实现播种的实时监测装置。
背景技术：
播种是农业生产过程中极为重要的环节，随着播种技术的发展，播种方式、播种工 具在不断的发生变化。近年来，随着精细农业的开展，精密播种技术得到了极大的发展，机 密播种机已成为现代播种技术的发展方向。而在播种作业的过程中，因其全封闭的特点，操 作者无法直接监视其作业质量，因而当发生种箱排空、输种管堵塞、排种器故障或开沟器堵 塞等工艺故障时，均会导致下种管不能够正常播种造成漏播现象，从而导致农业减产。目前，播种机所用的监测装置主要有三种机械式报警器，机电式报警器和电子监 控系统。机械式报警器以响铃式排种故障报警器为典型，在排种器受阻卡住时，利用小锤敲 击铃罩发出声响而实现报警，但由于机器自身的噪声和环境噪声很大，故效果不佳。与机械 式报警器相比，机电式报警装置如英国S870型精播机的排种器上的机电信号报警装置，不 仅可以声音报警，还可以进行指示灯报警。其原理是在排种带正常旋转时，利用滚轮上的金 属片与触点的周期性导通而使指示灯周期性闪亮，当出现故障排种带不动或忽慢忽快时， 则指示灯常亮或不亮亦或不规则闪亮，表示应进行检查。随着电子技术的发展，电子监控 系统开始应用于现代播种检测机构上，它由传感器、转换电路、报警电路和信号显示装置构 成。传感器的作用是将输种管内种子的流动情况转变成电信号。目前多采用光电传感器或 压电声电传感器，前者利用种子下降过程中遮断光束，使光电转换装置输出电脉冲信号；后 者将下落籽粒机械碰撞产生的声脉冲转换为电脉冲信号。转换电路接收传感器产生的电脉 冲信号，对信号进行放大等相关处理驱动报警电路进行报警并在显示装置上显示。相比较机械式报警器和机电式报警器，电子监控式报警器响应速度更快灵敏度更 高，但在两个方面有待进一步完善。其一，检测精度。无论是采用光电式还是压电声电传感 器，在播种过程中都有可能出现多粒种子同时或间断时间极短的通过传感器，则可能导致 误检测而影响检测的精度。其二，无法实现自动补偿。当下种管不能正常播种时，监测系统 发出警报，由于车自身存在一定的速度，在操作者提车检查前会造成一定的漏播、重播。因 此，很有必要改进检测装置的结构以提高播种机的工作质量，丰富检测装置的自动补偿功 能以提高播种机的自动化和智能化水平。
发明内容
本发明的目的在提供一种红外播种监测装置，以解决背景技术中的不足。红外播种监测装置所采用的技术方案是在下种管内采用分流装置，即在总的下 种管出口处连接三根直径略小的并行的分下种管，每根分下种管装有红外检测装置，种粒 在经过连接处时通过圆锥进行分流，物理结构上减少了种粒并行通过分下种管传感器的几 率，从而提高了精度，结合单片微型计算机即单片机功能强大、成本低、体积小、便于安装的特点，利用单片机对传感器、转换线路和报警系统进行监控，进一步提高了监控系统的灵敏 度及系统工作的性能，实时显示播种的数量，当出现故障，接收到报警系统发出信号，单片 机可实时启动自动补偿功能，如电机的制动和备用部件的启动等。可大大减少漏种造成的 损失，提高播种机的智能化水平。红外播种检测装置由单片机、红外发射电路、红外检测电路、蜂鸣器声音报警电路 和LCD液晶显示电路组成，本检测装置的控制单元采用8位单片机，电源电路由稳压模块构 成，经过电容滤波，给系统提供稳定的+5V电压，红外发射电路采用的是红外管，由单片机 的定时器调制成38kHz红外载波信号，由P2. 7 口输出，经过三极管放大，由红外线发射管发 送，红外接收电路核心是红外接收模块，接收模块是集红外线信号接收放大为一体的接收 器，其中心接收频率为38kHz，输出为TTL电平，平时 输出高电平，当收到码信号后，输出低 电平。报警电路利用了长鸣蜂鸣器，两个引脚分别为正负极，当正负极两端加上5v电压后， 蜂鸣器发出响声。IXD液晶显示电路采用TC1602模块和单片机的Pl 口进行连接实现显示。播种检测装置上电后，单片机启动定时计数器0开始计数，计数器是单一向上计 数器，在计数满后产生溢出中断，每产生一次中断就改变一次P2. 7引脚的电平状态，从而 在P2. 7引脚产生38kHz的方波信号，经过三极管放大，驱动红外发射管发出红外信号，在没 有种粒通过下种管时，红外接收管一直接受红外信号，输出低电平；当有谷粒通过时则遮挡 了红外信号的传输，接受管输出高电平。利用红外接收管的输出的电平的变化触发单片机 的外部中断，从而实现种粒计数，并由IXD液晶显示器显示种粒数目，将通过的种粒数目和 预置种粒的数目进行比较可以判断出是否漏播。如果在设定的时间内如果没有种粒通过， 则认为发生了阻塞，单片机P2. 6输出低电平，蜂鸣器报警。有益效果本发明方通过单片机可以使信号得到精确控制，在提高播种检测精度的同时，利 用LCD液晶显示方式，可以清楚地获知播种信息，在出现漏播和阻塞时利用声音实现及时 报警，机械结构简单稳定，电路设计合理。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的电原理图；图中主要组件附件1红外发射电路、2单片机、3电源电路、4蜂鸣器声音报警电 路、5红外接收电路、6液晶显示器。
具体实施例方式以下实例用于说明本发明，但并不构成对本发明的限制。如附图1所示，红外播种检测装置由红外发射电路1、单片机2、电源电路3、蜂鸣器 声音报警电路4、红外接收电路5、液晶显示器6组成。如附图2所示，本检测装置的控制单片机2单元采用8位单片机89c51，电源电路 3由REG1117-5稳压模块构成，经过电容滤波，给系统提供稳定的+5V电压，红外发射电路1 采用的是红外管，由89c51的定时器调制成38kHz红外载波信号，由P2. 7 口输出，经过三极 管放大，由红外线发射管发送。红外接收电路5核心是红外接收模块，接收模块是集红外线信号接收放大为一体的接收器，其中心接收频率为38kHz，输出为TTL电平，平时输出高电 平，当收到码信号后，输出低电平。报警电路利用了蜂鸣器声音报警电路4，两个引脚分别为 正负极，当正负极两端加上5v电压后，蜂鸣器发出响声。IXD液晶显示电路采用TC1602模 块和单片机的Pl 口进行连接实现显示。播种检测装置上电后，89c51启动定时计数器0开始计数，计数器是单一向上计数 器，在计数满后产生溢出中断，每产生一次中断就改变一次P2. 7引脚的电平状态，从而在 P2. 7引脚产生38kHz的方波信号，经过三极管放大，驱动红外发射管发出红外信号。在没 有种粒通过下种管时，红外接收电路5通过红外接收管一直接受红外信号，输出低电平；当 有谷粒通过时则遮挡了红外信号的传输，接受管输出高电平。利用红外接收管的输出的电 平的变化触发单片机2的外部中断，从而实现种粒计数，并由LCD液晶显示器6显示种粒数 目，将通过的种粒数目和预置种粒的数目进行比较可以判断出是否漏播。如果在设定的时间内如果没有种粒通过，则认为发生了阻塞，单片机P2. 6输出低电平，蜂鸣器报警。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
权利要求
红外播种检测装置由单片机、红外发射电路、红外检测电路、蜂鸣器声音报警电路和LCD液晶显示电路组成，其特征在于，所述检测装置的控制单元采用8位单片机，电源电路由稳压模块构成，经过电容滤波，给系统提供稳定的+5V电压，红外发射电路采用的是红外管，由单片机的定时器调制成38kHz红外载波信号，由P2.7口输出，经过三极管放大，由红外线发射管发送，红外接收电路核心是红外接收模块，接收模块是集红外线信号接收放大为一体的接收器，其中心接收频率为38kHz，输出为TTL电平，平时输出高电平，当收到码信号后，输出低电平。
2.根据权利要求1所述的红外播种检测装置，其特征在于，所述报警电路连接长鸣蜂 鸣器和单片机。
全文摘要
红外播种检测装置由单片机、红外发射电路、红外检测电路、蜂鸣器声音报警电路和LCD液晶显示电路组成，所述检测装置的控制单元采用8位单片机，电源电路由稳压模块构成，经过电容滤波，给系统提供稳定的+5V电压，红外发射电路采用的是红外管，由单片机的定时器调制成38kHz红外载波信号，由P2.7口输出，经过三极管放大，由红外线发射管发送，红外接收电路核心是红外接收模块，接收模块是集红外线信号接收放大为一体的接收器，其中心接收频率为38kHz，输出为TTL电平，平时输出高电平，当收到码信号后，输出低电平。本发明方通过单片机可以使信号得到精确控制，机械结构简单稳定，电路设计合理。
文档编号G01V8/10GK101816235SQ201010151379
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者刘大为, 吴明亮, 孙松林, 李旭, 蒋蘋, 谢方平 申请人:湖南农业大学