基于dsp的玉米脱粒清选智能化控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玉米收获机械脱粒清选装置控制领域，尤其涉及基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统。
【背景技术】
[0002]玉米一直以来都是我国重要的粮食作物，2007年更是超越稻谷和小麦成为我国种植面积最大的农作物，但我国的玉米收获机械化水平却很低，根据农业部农业机械化管理司统计数据，2013年我国玉米机收水平49%，但与水稻机收水平73%，小麦机收水平92%相比，还存在一定的差距。脱粒清选装置更是玉米收获机械中的重中之重，但脱粒清选装置控制系统不够先进、且在进行脱粒和清选时完全凭经验进行，而不进行玉米籽粒含水率的检测，导致存在籽粒破损率高和籽粒含杂率高的问题。
【发明内容】
[0003]为了克服上述技术问题，本发明提供了基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统。
[0004]本发明解决其技术问题采取的技术方案是:基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，包括控制端和执行端，所述控制端包括DSP模块，脱粒装置检测系统，清选装置检测系统，人机交互系统，含水率测定系统，破损率和含杂率数据库;所述脱粒装置检测系统包括扭矩传感器、I/V转换器、滤波器、模拟量采集卡、转速传感器1、计数卡1，所述扭矩传感器与I/V转换器连接，所述I/V转换器与滤波器连接，所述滤波器与模拟量采集卡连接，所述模拟量采集卡与DSP模块连接，所述转速传感器I与计数卡I连接，所述计数卡I与DSP模块连接，所述清选装置检测系统包括转速传感器2、计数卡2，所述转速传感器2与计数卡2连接，所述计数卡2与DSP模块连接，所述人机交互系统包括ARM模块、显示屏、操作端，所述显示屏、操作端与ARM模块连接，所述ARM模块与DSP模块通过RS232接口实现通信连接，所述含水率测定系统与DSP模块连接，所述破损率和含杂率数据库为DSP模块提供数据参考;所述执行端包括变频器I，输送装置电机，变频器2，脱粒装置电机，变频器3，清选装置电机，所述变频器I分别与DSP模块和输送装置电机连接，所述变频器2分别与DSP模块和脱粒装置电机连接，所述变频器3分别与DSP模块和清选装置电机连接。
[0005]进一步地，所述DSP模块是32位浮点型DSP控制器TMS320F28335。
[0006]进一步地，所述所述ARM模块是型号为S3C2410的ARM开发板。
[0007]进一步地，所述含水率测定系统有含水率测定仪，能对玉米籽粒含水率进行实时检测，并将检测数据转化为数字信号传送给DSP模块。
[0008]进一步地，所述破损率和含杂率数据库是根据以往玉米脱粒清选时籽粒破损率和含杂率情况建立的数据库，为脱粒清选控制系统提供经验性数据支持和服务。
[0009]本发明的有益效果:该发明结构简单、响应速度快、可靠性高、灵活性好，且操作简单，能很快捷的移植到玉米联合收获机上，能有效降低玉米脱粒清选装置的故障发生率，在保证玉米籽粒破损率和含杂率低的前提下提高作业速度，更好地实现玉米脱粒清选装置的智能化控制。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的原理结构框图。。
【具体实施方式】
[0011]参照说明书附图1对本发明的基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，作以下详细地说明。
[0012]基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，包括控制端和执行端，所述控制端包括DSP模块，脱粒装置检测系统，清选装置检测系统，人机交互系统，含水率测定系统，破损率和含杂率数据库;所述脱粒装置检测系统包括扭矩传感器、I/V转换器、滤波器、模拟量采集卡、转速传感器1、计数卡I，所述扭矩传感器与I/V转换器连接，所述I/V转换器与滤波器连接，所述滤波器与模拟量采集卡连接，所述模拟量采集卡与DSP模块连接，所述转速传感器I与计数卡I连接，所述计数卡I与DSP模块连接，所述清选装置检测系统包括转速传感器2、计数卡2，所述转速传感器2与计数卡2连接，所述计数卡2与DSP模块连接，所述人机交互系统包括ARM模块、显示屏、操作端，所述显示屏、操作端与ARM模块连接，所述ARM模块与DSP模块通过RS232接口实现通信连接，所述含水率测定系统与DSP模块连接，所述破损率和含杂率数据库为DSP模块提供数据参考;所述执行端包括变频器I，输送装置电机，变频器2，脱粒装置电机，变频器3，清选装置电机，所述变频器I分别与DSP模块和输送装置电机连接，所述变频器2分别与DSP模块和脱粒装置电机连接，所述变频器3分别与DSP模块和清选装置电机连接。
[0013]进一步地，所述DSP模块是32位浮点型DSP控制器TMS320F28335。
[0014]进一步地，所述所述ARM模块是型号为S3C2410的ARM开发板。
[0015]进一步地，所述含水率测定系统有含水率测定仪，能对玉米籽粒含水率进行实时检测，并将检测数据转化为数字信号传送给DSP模块。
[0016]进一步地，所述破损率和含杂率数据库是根据以往玉米脱粒清选时籽粒破损率和含杂率情况建立的数据库，为脱粒清选控制系统提供经验性数据支持和服务。
[0017]其工作原理如下:
(1)将扭矩传感器布置到脱粒装置的滚筒轴上，采集脱粒装置的滚筒轴扭矩信号，采集到的扭矩信号为电流信号，通过Ι/v转换器转换为电压信号，再通过滤波器滤波，然后通过模拟量采集卡转换为数字信号，最后将实时扭矩信号传输给DSP模块；
(2)将转速传感器I布置到脱粒装置的滚筒轴上，采集脱粒装置的滚筒轴的转速信号，通过计数卡I转化为数字信号后传输给DSP模块，同时计数卡I显示脱粒装置的滚筒轴实时转速；
(3)将转速传感器2布置到清选装置的合适位置，采集清选装置的转速信号，通过计数卡2转化为数字信号后传输给DSP模块，同时计数卡2显示清选装置的实时转速；
(4)含水率测定系统对玉米籽粒含水率进行实时检测，将检测到的实时数据传输给DSP丰旲块;
(5)破损率和含杂率数据库为此控制系统提供经验性数据支持好服务； (6)DSP模块将以上接收到的脱粒装置的滚筒轴的实时扭矩信号、转速信号，清选装置的实时转速信号，玉米籽粒的含水率数据进行分析，并结合破损率和含杂率数据库信息，通过人机交互系统中的操作端进行操作，操作端将操作信息传输给ARM模块，ARM模块进行分析后传输给DSP模块，DSP模块通过控制变频器I调节输送装置电机转速，控制变频器2调节脱粒装置电机转速，控制变频器3调节清选装置电机转速，从而有效实现对玉米脱粒清选的智能化控制。
[0018]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，包括控制端和执行端，所述控制端包括DSP模块，脱粒装置检测系统，清选装置检测系统，人机交互系统，含水率测定系统，破损率和含杂率数据库;所述脱粒装置检测系统包括扭矩传感器、I/V转换器、滤波器、模拟量采集卡、转速传感器1、计数卡I，所述扭矩传感器与I/V转换器连接，所述I/V转换器与滤波器连接，所述滤波器与模拟量采集卡连接，所述模拟量采集卡与DSP模块连接，所述转速传感器I与计数卡I连接，所述计数卡I与DSP模块连接，所述清选装置检测系统包括转速传感器2、计数卡2，所述转速传感器2与计数卡2连接，所述计数卡2与DSP模块连接，所述人机交互系统包括ARM模块、显示屏、操作端，所述显示屏、操作端与ARM模块连接，所述ARM模块与DSP模块通过RS232接口实现通信连接，所述含水率测定系统与DSP模块连接，所述破损率和含杂率数据库为DSP模块提供数据参考;所述执行端包括变频器I，输送装置电机，变频器2，脱粒装置电机，变频器3，清选装置电机，所述变频器I分别与DSP模块和输送装置电机连接，所述变频器2分别与DSP模块和脱粒装置电机连接，所述变频器3分别与DSP模块和清选装置电机连接。2.根据权利要求1所述的基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，其特征在于，所述DSP模块是32位浮点型DSP控制器TMS320F28335。3.根据权利要求1所述的基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，其特征在于，所述ARM模块是型号为S3C2410的ARM开发板。4.根据权利要求1所述的基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，其特征在于，所述含水率测定系统有含水率测定仪，能对玉米籽粒含水率进行实时检测，并将检测数据转化为数字信号传送给DSP模块。5.根据权利要求1所述的基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，其特征在于，所述破损率和含杂率数据库是根据以往玉米脱粒清选时籽粒破损率和含杂率情况建立的数据库，为脱粒清选控制系统提供经验性数据支持和服务。
【专利摘要】本发明提供了基于DSP的玉米脱粒清选智能化控制系统，包括控制端和执行端，控制端包括DSP模块，脱粒装置检测系统，清选装置检测系统，人机交互系统，含水率测定系统，破损率和含杂率数据库；执行端包括变频器1，输送装置电机，变频器2，脱粒装置电机，变频器3，清选装置电机，脱粒装置检测系统包括扭矩传感器、I/V转换器、滤波器、模拟量采集卡、转速传感器1、计数卡1，清选装置检测系统包括转速传感器2、计数卡2，人机交互系统包括ARM模块、显示屏、操作端。本发明的有益效果：结构简单、响应速度快、可靠性高、灵活性好，能有效降低玉米脱粒清选装置故障发生率，更好地实现玉米脱粒清选装置的智能化控制。
【IPC分类】G01N33/10, A01F11/06, A01F12/18, G05B19/042, A01F12/44
【公开号】CN105549484
【申请号】CN201610042268
【发明人】张琨, 曹树坤, 曹翀, 赵慧颖, 王冲, 李士壮
【申请人】济南大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月22日