本发明涉及大型智能农业机械装备制造与自动化技术领域，特别是涉及一种采棉机棉箱打包系统。
背景技术：
采棉机是大型棉田必不可少的棉花采摘收获机械，可大幅度提高棉花采摘效率，节约劳动成本。但是棉花在采摘后都比较松软，而采棉机的棉箱空间都是有限的，如果直接让棉花充满棉箱，那么棉箱中的棉花容易分布不均，且棉箱会很快被充满，但棉箱中棉花重量却不多，采棉机将不得不经常停止作业来卸下棉箱中棉花，会严重降低采棉机的工作效率。为了提高采棉机的作业时间比例，降低卸棉花的时间比例，采用人工主动压实棉箱中棉花的方法，在棉箱中安装压实器和搅龙，将棉花铺平并压实，每过一段时间棉箱中增加一定量的棉花后，驾驶员手动打包控制压实棉箱中棉花。但此方法容易影响驾驶员的注意力，增加了采棉机在作业过程中的危险性，且驾驶员在驾驶室中一般观察不到棉箱内情况，手动打包误差较大，甚至可能毁坏机器。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供一种工作效率高的采棉机棉箱打包系统，能够使棉箱中的棉花分布均匀且分量大。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种采棉机棉箱打包系统包括：
智能手柄，用于发出指令；
控制器，与所述智能手柄连接，用于根据所述指令控制执行器；
执行器，与所述控制器连接，用于执行所述指令，铺匀、压实棉箱中的棉花；
检测器，与所述执行器以及所述控制器连接，用于对所述执行器进行检测，获得模拟工作参数，并将所述模拟工作参数发送至所述控制器；所述控制器还用于对所述工作参数进行数据转换，得到数字工作参数；
监控器，与所述控制器连接，用于监控所述执行器的数字工作参数，并将监控结果发送至所述控制器，所述控制器还用于根据所述监控结果控制所述执行器。
可选的，所述执行器包括：
压实器，与所述控制器连接，用于根据指令压实棉箱中的棉花；
搅龙，与所述控制器连接，用于根据指令铺匀棉箱中的棉花。
可选的，所述智能手柄用于发出手动打包/自动打包指令、压实器上升/下降指令以及搅龙正转/反转指令。
可选的，所述检测器包括：
顶部检测模块，与所述压实器以及所述控制器连接，用于当所述压实器上升到棉箱顶部时发出第一检测信号，所述控制器用于对所述第一检测信号进行数据转换；
底部检测模块，与所述压实器以及所述控制器连接，用于当所述压实器下降到棉箱底部时发出第二检测信号，所述控制器用于对所述第二检测信号进行数据转换；
压实器压力传感器，与所述压实器以及所述控制器连接，用于检测所述压实器压实棉花的压力，所述控制器用于对压力信号进行数据转换；
搅龙压力传感器，与所述搅龙以及所述控制器连接，用于检测所述搅龙转动时的阻力，所述控制器用于对阻力信号进行数据转换。
可选的，所述监控器包括：
第一通信模块，与所述控制器连接，用于接收所述数字工作参数；
显示器，与所述第一通信模块连接，用于显示所述数字工作参数；
监控模块，与所述第一通信模块连接，用于监控所述执行器的数字工作参数。
可选的，所述控制器包括：
接收模块，与所述智能手柄连接，用于接收所述指令；
发送模块，与所述执行器连接，用于将接收到的所述指令发送至所述执行器；
转换器，与所述检测器连接，用于对所述工作参数进行数据转换，得到数字工作参数；
第二通信模块，与所述第一通信模块以及所述转换器连接，用于将所述数字工作参数发送至所述第一通信模块；
处理器，分别与所述接收模块、所述发送模块、所述转换器以及所述第二通信模块连接，用于控制所述接收模块、所述发送模块、所述转换器以及所述第二通信模块。
可选的，所述控制器还包括存储模块，所述存储器用于存储所述执行器的数字工作参数。
可选的，所述监控器与所述控制器通过can总线连接。
可选的，所述存储模块是型号为at24lc0281的芯片。
可选的，所述第二通信模块是型号为stm32f103的芯片。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本系统中执行器铺匀、压实棉箱中的棉花；检测器对所述执行器进行检测，获得模拟工作参数，并将所述模拟工作参数发送至所述控制器；所述控制器还用于对所述工作参数进行数据转换，得到数字工作参数；监控器监控所述执行器的数字工作参数，并将监控结果发送至所述控制器，所述控制器还用于根据所述监控结果控制所述执行器。通过自动打包流程能够极大的提高采棉机的工作效率，避免分散驾驶员的注意力，提高了作业过程的安全性。并且实时的监控执行器的当前工作状态，便于驾驶员观察，避免机械结构的损坏，整个系统易于构建，可靠性高，成本低廉，易于工程推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种采棉机棉箱打包系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的控制器的结构框图；
图3为本发明实施例提供的检测器的俯视图；
图4是本发明实施例提供的检测器的主视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种工作效率高的采棉机棉箱打包系统，能够使棉箱中的棉花分布均匀且分量大。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图2所示，一种采棉机棉箱打包系统包括智能手柄1、控制器2、执行3、检测器4以及监控器5。
智能手柄1用于发出指令，其包括：
手动打包/自动打包按钮101，用于发出手动打包/自动打包指令；
压实器上升/下降按钮102，用于发出压实器上升/下降指令；
搅龙正转/反转按钮103，用于发出搅龙正转/反转指令。
控制器2与所述智能手柄1连接，用于根据所述指令控制执行器3。所示控制器2包括：
接收模块201，与所述智能手柄1连接，用于接收所述指令；
发送模块202，与所述执行器3连接，用于将接收到的所述指令发送至所述执行器；
转换器203，与所述检测器4连接，用于对所述工作参数进行数据转换，得到数字工作参数。所示转换器203为ad转换模块，主芯片是ad7606，是一款16位的模数转换芯片，拥有8个模拟输入通道。
存储模块204，与转换器203连接，用于存储所述执行器的数字工作参数。所述的存储模块204主要是一片eeprom芯片，具体型号是at24lc0281，通过iic总线与处理器206通信。
第二通信模块205，与所述第一通信模块以及所述转换器连接，用于将所述数字工作参数发送至所述第一通信模块。第二通信模块205为一片arm芯片，具体型号是stm32f103，其向上通过can总线与监控器5连接，向下通过spi与处理器206连接。
处理器206，分别与所述接收模块201、所述发送模块202、所述转换器203、存储模块204以及所述第二通信模块205连接，用于控制所述接收模201、所述发送模块202、所述转换器203、存储模块204以及所述第二通信模块205。处理器206的具体型号是ep2c8q208c8，是一款cycloneii系列的fpga芯片，其主要工作是控制ad转换模块的正常工作并读取ad转换结果、捕获接收模块201接收的指令、接进行运算和逻辑处理，控制发送模块202输出正确的电平信号。
执行器3，与所述控制器2连接，用于执行所述指令，铺匀、压实棉箱中的棉花。所述执行器3包括：压实器301，与所述控制器2连接，用于根据指令压实棉箱中的棉花。搅龙302，与所述控制器2接，用于根据指令铺匀棉箱中的棉花。棉箱中装有两个流线形扇叶搅龙，通过正反转将堆积在出棉口的棉花均匀铺在棉箱中。
检测器4，与所述执行器3以及所述控制器2连接，用于对所述执行器3进行检测，获得模拟工作参数，并将所述模拟工作参数发送至所述控制器2；所述控制器3还用于对所述工作参数进行数据转换，得到数字工作参数。
如图3、图4所示，所述检测器4包括：
顶部检测模块401，与所述压实器301以及所述控制器2连接。所述的顶部检测模块401安装在棉箱顶部，当压实器301上升到棉箱顶部时，与压实器301连接的金属柱顶端会触发第一检测信号；所述控制器2用于对所述第一检测信号进行数据转换。
底部检测模块402，与所述压实器以及所述控制器连接。所述的底部检测模块402安装在棉箱底部，当压实器301下降到棉箱底部时，与压实器301连接的金属柱底端会触发第二检测信号，所述控制器用于对所述第二检测信号进行数据转换。
压实器压力传感器403，与所述压实器301以及所述控制器2连接。压实器传感器为403安装在压实器301上，在压实器301压棉花的过程中实时的向控制器2反馈当前压力值，以便控制器2控制压实器301的升降程度。
搅龙压力传感器404，与所述搅龙302以及所述控制器2连接。所述的搅龙压力传感器404为安装在搅龙302上的压力传感器，在搅龙302旋转过程中，随着棉花的增多实时的向控制器2反馈当前的搅龙阻力，以便打包控制器控制压实器301的起止条件。
监控器5，与所述控制器2连接，用于监控所述执行器的数字工作参数，并将监控结果发送至所述控制器，所述控制器还用于根据所述监控结果控制所述执行器。
所述监控器5包括：
第一通信模块，与所述控制器2连接，用于接收所述数字工作参数。所述监控器5与所述控制器2通过can总线连接。
显示器，与所述第一通信模块连接，用于显示所述数字工作参数；
监控模块，与所述第一通信模块连接，用于监控所述执行器3的数字工作参数。
本发明的工作原理简述如下：1、手动打包原理：通过智能手柄的手动开关按钮进入手动打包过程。采棉机在作业过程中驾驶员周期控制搅龙正反转使棉箱中棉花均匀分布，根据棉箱棉花高度，控制压实器下压棉花。2、自动打包原理：首先在监控器设置搅龙压力上限和压实压力上限，通过智能手柄的自动开关按钮进入自动打包流程。进入自动打包状态后，控制器会控制搅龙不断地交替正转5秒、反转5秒，不断地将收获的棉花均匀铺在棉箱内；随着棉箱内棉花体积的增加，搅龙在转动过程中的阻力会越来越大，搅龙上的压力传感器检测到的阻力值越来越大，当搅龙压力大于监控器设置的搅龙压力上限时，搅龙停止旋转，同时控制器会控制压实器开始下压棉箱中棉花；在压实器下压过程中，当压实器压力大于监控器设置的压实压力上限或者压实器已经到达棉箱底部时，压实器停止下压，并上升此时高度到棉箱顶部距离的一半距离处停止，如果停止下压处到棉箱顶部的距离小于设定值，则压实器会回到棉箱顶部处；当压实器停止后，搅龙开始旋转，开始新一轮工作流程；当棉箱内棉花满后，控制器会向监控系统发出信号，此时监控器会提醒驾驶员棉箱已满，准备卸棉。至此一个打包过程完成。
根据上述实施例，本发明的优点是：1、通过自动打包流程能够极大的提高采棉机的工作效率，避免分散驾驶员的注意力，提高了作业过程的安全性。2、搅龙压力上限、压实压力上限都可通过监控器调节，方别调节棉垛的松紧程度。3、控制器实时的向监控器报告压实器和搅龙的当前工作状态，便于驾驶员观察。4、完善的检测器可以避免出现过压、过转现象，从而便免了对检测器和对整车机械结构的损坏。5、整个系统易于构建,可靠性高，成本低廉，易于工程推广应用。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。