专利名称：气力式玉米精密播种机播种监控lcd显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农业机械，是一种气力式玉米精密播种机播种监控IXD显示系统。
背景技术：
由于气力式玉米精密播种机是一种大型农业机械，作业速度高，播幅宽，因此它被广泛应用于大面积种植。这种播种机的特点是，在播种作业时种子的流动过程是完全封闭的，当播种机发生故障时，经常出现漏播或堵塞等现象，造成播种缺种，从而造成农作物减产。由于这种精播机一般在大面积种植时使用，当出现播种缺种使种子断条时，很难被及时发现，也很难补种。为了解决这种问题，通常在播种时通过人工跟随监视，并随时补种，但是，这种监视和补种的方法需要使用较多操作人员，并且补种较难达到均勻，因此，如何能使气力式玉米精密播种机在播种时不出现种子断条，直观显示故障，从而避免农作物减产是本领域一直研究的课题之一。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种气力式玉米精密播种机播种监控LED显示系统，它在播种时监测种子流动过程，当出现故障时及时报警，解决现有技术的不足，并且显示直观，从而达到避免播种时出现断条现象的目的。本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现气力式玉米精密播种机播种监控LCD显示系统，包括种子监测传感器，种子监测传感器安装在每个播种机的输种管上，输种管上部安装槽轮式排种器，槽轮式排种器的槽轮一侧安装启动监测传感器，种子监测传感器共有11个，每个种子监测传感器和启动监测传感器均通过航空插头与主板电路连接，主板电路通过针座与显示电路连接，主板电路分别与电源电路和按键电路连接，显示电路分别与LED故障报警指示电路和种子数IXD显示电路连接，主板电路由芯片81C55、 芯片82M和单片机U3、U4组成，显示电路电流放大后驱动故障报警指示电路和种子数IXD 显不电路。所述的11个种子监测传感器的电路连接结构为第一行至第十一行种子监测传感器信号分别接至光电耦合器U12-U22的2号引脚；光电耦合器的U12-U22的1号引脚分别串联电阻R7-R17后接至电源，3号引脚全部接地，4号引脚分别接至芯片Ull的PA0-PA7、 PB0-PB2 ；芯片Ull的AD0-AD7引脚分别接至芯片U4的P00_P07，U11的7号引脚接至U4的 21号引脚，Ull的8号引脚接至U6的7号引脚，Ull的9号引脚接至U4的17号引脚，Ull 的10引脚接至U4的16号引脚，Ull的11号引脚接至U4的30号引脚，Ull的4号引脚接至U4的9号引脚；单片机U4的1-5号与附图3的LED2-LED6相连，31号引脚接电源，7号引脚与按键SW-PB2的一个引脚相连，8号引脚与按键SW-PB3的一个引脚相连，13号引脚与SW-PB4的一个引脚相连，14号引脚串联电阻Rl后与三极管Tl的基极相连，18,19号引脚串联晶振XTALl同时分别串联电容Cl、C2后接地，9号引脚与Ull的4号引脚串联后接至二极管Dl的负极同时串联电阻R3后接地，21号引脚与Ull的7号引脚相连，30号引脚与U5的11号引脚相连，26、27、28号引脚分别于U6的1、2、3号引脚相连，17、16号U7-U10 的22、23号引脚以及Ull的9、10号引脚相连；二极管Dl的阳极串联电容El后接至电源， 同时串联电阻R2后接地并接至SW-PBl的INRESET引脚。所述的种子数IXD显示电路接续结构为IXD接口芯片IXD的1号引脚接地，2号引脚接电源，3号引脚接至滑动电阻R6的可调端、4号引脚与U4的16号引脚相连、5号引脚与U4的17号引脚相连、6号引脚与U5的5号引脚相连、7号引脚与U4的21号引脚相连、8 号引脚与Ul的2号引脚相连、9-16号引脚与U4的39-32号引脚相连、18号引脚串联电阻 R6后接电源、19号引脚接电源、20号引脚接地。本实用新型的优点在于它的传感器安装在气力式玉米精密播种机的输种管上， 由于该播种机的幅宽较大，每次可播11行，因此，种子监测传感器共有11个，种子监测传感器通过种子的流动过程将信号输入主板电路，通过处理信号输出显示故障的所在位置，可供操作人员及时处理故障，从而避免播种时因故障而产生的种子断条现象，可节省大量生产成本。由于本监控系统采用LCD显示，因此本实用新型还具有显示直观、清楚，可以避免驾驶员误操作等优点。
附图1是本实用新型所述的种子监测传感器安装位置结构示意图； 附图2是本实用新型所述LED显示系统电路控制方框附图3是本实用新型工作时的流程图，
附图4-附图6是本实用新型的电路原理图；因图幅较大将其拆为3幅图， 附图4是种子监测传感器信号处理电路图，
附图5是种子监测启动电路和种子监测传感器信号部分处理电路图， 附图6是LED报警及功能键组合电路图。
具体实施方式
对照附图对本实用新型做进一步说明附图4与附图5的连接为第一行至第十一行种子监测传感器通过航空插头Zl接至本电路，芯片U7-U10的8-1号引脚分别接至附图5芯片U4的39-32号引脚、芯片U7-U10 的19号引脚串联后接至附图5芯片U5的2号引脚、芯片U7-U10的20号引脚串联后接至附图5芯片U5的5号引脚、芯片U7-U10的21号引脚串联后接至附图5芯片U6的9号引脚、芯片U7-U10的22号引脚串联后接至附图5芯片U4的17号引脚、芯片U7-U10的23号引脚串联后接至附图5芯片U4的16号引脚、芯片Ull的7号引脚接至附图5芯片U4的21 号引脚、芯片Ull的8号引脚接至附图5芯片U6的7号引脚、芯片Ull的9号引脚接至附图5芯片U4的17号引脚、芯片Ull的10号引脚接至附图5芯片U4的16号引脚、芯片Ull 的11号引脚接至附图5芯片U4的30号引脚、芯片Ull的4号引脚接至附图5芯片U4的 9号引脚。附图5中的监测启动信号通过U2处理后进入单片机U3，附图6与附图5的连接关系为:LED2-LED6分别接至附图5的芯片U4的1-5号引脚，SWP-PBl接至附图5的INRESET端，SWP-PB2接至附图5芯片U4的7号引脚，SWP-PB3接至附图5芯片U4的8号引脚， SWP-PB4接至附图5芯片U4的13号引脚。本实用新型可以显示系统的工作状态，启动或停止，整机实播种子的数量、整机漏播种子的数量、整机重播种子的数量，每行种子的堵塞情况，每行种子的缺种情况。本实用新型的工作原理是当播种机在田间作业时，每当一个种子下落时，通过光电传感器发出一个脉冲信号，有计数器进行计数，通过单片机处理后送LCD电路处理显示。同时由种子监测传感器和启动监测传感器可以计算出实际应播的种子数，二者之间的差值即为漏播数或重播数，单片机处理后送LCD处理显示。本系统不仅通过LCD实时显示播种的状况，还设置了系统状态和故障指示报警，设有系统工作状态指示、种子监控指示、种子重播报警指示、 种子漏播报警指示、种子堵塞报警指示、种箱缺种报警指示等功能，设有清零和故障清除按键，系统可以随时通过清零按键来重新计数检测，发生故障处理后可以清除故障指示。本实用新型的显示系统主要包括种子监测传感器4，种子监测传感器4安装在每个播种机的输种管3上，输种管3上部安装槽轮式排种器2，槽轮式排种器2的槽轮一侧安装启动监测传感器6，种子监测传感器4共有11个，每个种子监测传感器4和启动监测传感器6均通过航空插头Zl与主板电路8连接，主板电路8通过针座Jl与显示电路10连接， 主板电路8分别与电源电路7和按键电路9连接，显示电路10分别与LED故障报警指示电路11和种子数IXD显示电路12连接，主板电路8由芯片81C55、芯片82M和单片机U3、U4 组成，显示电路10电流放大后驱动故障报警指示电路11和种子数IXD显示电路12。11个种子监测传感器4的电路连接结构为第一行至第十一行种子监测传感器信号分别接至光电耦合器U12-U22的2号引脚；光电耦合器的U12-U22的1号引脚分别串联电阻R7-R17后接至电源，3号引脚全部接地，4号引脚分别接至芯片Ull的PA0-PA7、 PB0-PB2 ；芯片Ull的AD0-AD7引脚分别接至芯片U4的P00_P07，U11的7号引脚接至U4的 21号引脚，Ull的8号引脚接至U6的7号引脚，Ull的9号引脚接至U4的17号引脚，Ull 的10引脚接至U4的16号引脚，Ull的11号引脚接至U4的30号引脚，Ull的4号引脚接至U4的9号引脚；单片机U4的1-5号与附图3的LED2-LED6相连，31号引脚接电源，7号引脚与按键SW-PB2的一个引脚相连，8号引脚与按键SW-PB3的一个引脚相连，13号引脚与 SW-PB4的一个引脚相连，14号引脚串联电阻Rl后与三极管Tl的基极相连，18,19号引脚串联晶振XTALl同时分别串联电容Cl、C2后接地，9号引脚与Ull的4号引脚串联后接至二极管Dl的负极同时串联电阻R3后接地，21号引脚与Ull的7号引脚相连，30号引脚与 U5的11号引脚相连，26、27、28号引脚分别于U6的1、2、3号引脚相连，17、16号U7-U10的 22、23号引脚以及Ull的9、10号引脚相连；二极管Dl的阳极串联电容El后接至电源，同时串联电阻R2后接地并接至SW-PBl的INRESET弓丨脚；种子数IXD显示电路12接续结构为 IXD接口芯片IXD的1号引脚接地，2号引脚接电源，3号引脚接至滑动电阻R6的可调端、4 号引脚与U4的16号引脚相连、5号引脚与U4的17号引脚相连、6号引脚与U5的5号引脚相连、7号引脚与U4的21号引脚相连、8号引脚与Ul的2号引脚相连、9_16号引脚与U4的 39-32号引脚相连、18号引脚串联电阻R6后接电源、19号引脚接电源、20号引脚接地。本实用新型的工作流程为电路上电后，自检是否有错误，自检有误产生报警，自检无误后等待启动信号，启动按键按下后开始监测，否则原地等待，开始检测脉冲收到后开始检测，否则原地等待，在检测的过程中随时接受停止按键、清零按键、故障清除按键的响应，如果停止按键按下系统停止监测，显示目前已经检测到的信息，否则继续检测，如果在检测的过程中产生缺种、重播、漏播或者堵塞等故障时，产生响应的报警指示，并在LCD中显示相应的故障及行号，如果按下故障清除按键，则清除故障报警，系统继续故障检测。 实现本实用新型的电路结构可以有多种连接方式，本实施例提供一种具体实施结构电路由单片机U3、U4、反相器Ul、译码器U6、光电耦合器U2、U12-U22、晶振电路XTALl、 XTAL2、LCD液晶屏接口 LCD、发光二极管LED1-LED6、计数器U7-U10、按键SW-PBl—— SW-PB4、复位电路以及数据总线、地址总线、控制总线U11、蜂鸣器BEEP、肖基特二极管Dl等芯片和它们各自的外围电路组成，其特征在于监测启动传感器(种子总数监测传感器)信号接至光电耦合器U2的2号引脚，U2的1号引脚通过电阻R5接至+5V电源，U2的3号引脚接地，U2的4号引脚接至单片机U3的6号引脚INTO ；单片机U3的1号引脚一方面通过串联电阻R4接地，另一方面通过接至电容E2的阴极，E2的阳极接至电源；U3的2号引脚接至U4 的10号引脚，U3的3号引脚接至U4的11号引脚，U3的4、5号引脚串联晶振XTAL2，XTAL2 的两端分别串联C3、C4后接地，U3的11号引脚与U4的12号引脚相连，U3的19号引脚与 Dl的阳极相连；第一行至第十一行种子监测传感器信号分别接至光电耦合器U12-U22的2 号引脚；光电耦合器的U12-U22的1号引脚分别串联电阻R7-R17后接至电源，3号引脚全部接地，4号引脚分别接至芯片Ull的PA0-PA7、PB0-PB2 ；芯片Ull的AD0-AD7引脚分别接至芯片U4的P00-P07，Ull的7号引脚接至U4的21号引脚，Ull的8号引脚接至U6的7 号引脚，Ull的9号引脚接至U4的17号引脚，Ull的10引脚接至U4的16号引脚，Ull的 11号引脚接至U4的30号引脚，Ull的4号引脚接至U4的9号引脚；单片机U4的1_5号与附图3的LED2-LED6相连，31号引脚接电源，7号引脚与按键SW-PB2的一个引脚相连，8 号引脚与按键SW-PB3的一个引脚相连，13号引脚与SW-PB4的一个引脚相连，14号引脚串联电阻Rl后与三极管Tl的基极相连，18、19号引脚串联晶振XTALl同时分别串联电容Cl、 C2后接地，9号引脚与Ull的4号引脚串联后接至二极管Dl的负极同时串联电阻R3后接地，21号引脚与Ull的7号引脚相连，30号引脚与U5的11号引脚相连，26、27、28号引脚分别于U6的1、2、3号引脚相连，17、16号U7-U10的22,23号引脚以及Ull的9、10号引脚相连；二极管Dl的阳极串联电容El后接至电源，同时串联电阻R2后接地并接至SW-PBl的 INRESET引脚；三极管Tl的发射极接地，集电极串联蜂鸣器BEEP后接电源；反相器Ul的1 号引脚与芯片U4的9号引脚相连，2号引脚与接口 IXD的8号引脚相连；IXD接口芯片IXD 的1号引脚接地，2号引脚接电源，3号引脚接至滑动电阻R6的可调端、4号引脚与U4的16 号引脚相连、5号引脚与U4的17号引脚相连、6号引脚与U5的5号引脚相连、7号引脚与 U4的21号引脚相连、8号引脚与Ul的2号引脚相连、9-16号引脚与U4的39-32号引脚相连、18号引脚串联电阻R6后接电源、19号引脚接电源、20号引脚接地；译码器TO的4、5号引脚串联后接地，6号引脚接电源，7号引脚与Ull的8号引脚相连，9、10、11、12号引脚分别与U10、U9、U8、U7的21号引脚相连；芯片U5的1号引脚接地、11号引脚U4的30号引脚相连、3、4号引脚分别与U4的39,38号引脚相连、2号引脚与U7-U10的19号引脚相连、 5号引脚与U7-U10的20号引脚相连；计数器U7-U10的11、14、16号引脚串联后与U3的19 号引脚相连，U7的9号引脚与U2的4号引脚相连，U7的15号引脚与U12的4号引脚相连， U7的18号引脚与U13的4号引脚相连，U8的9号引脚与U14的4号引脚相连，U8的15号引脚与U15的4号引脚相连，U8的18号引脚与U16的4号引脚相连，U9的9号引脚与U17的4号引脚相连，U9的15号引脚与U18的4号引脚相连，U9的18号引脚与U19的4号引脚相连，UlO的9号引脚与U20的4号引脚相连，UlO的15号引脚与U21的4号引脚相连， UlO的18号引脚与U22的4号引脚相连，U7-U10的8-1号引脚分别于U4的39-32号引脚相连；LED1-LED6的阳极接电源，LEDl的阴极串联电阻R18后接地，LED2的阴极串联电阻R19 后与U4的LED2相连，LED3的阴极串联电阻R20后与U4的LED3相连，LED4的阴极串联电阻R21后与U4的LED4相连，LED5的阴极串联电阻R22后与U4的LED5相连，LED6的阴极串联电阻R23后与U4的LED6相连；SW-PBl的一端接Dl的阳极，另一端接电源，SW-PB2的一端接U4的7号引脚，另一端串联电阻RM后接地，SW-PB3的一端接U4的8号引脚，另一端串联电阻R25后接地，SW-PB4的一端接U4的13号引脚，另一端串联电阻似6后接地。 附图1中1是播种机的种子箱，5是开沟器。
权利要求1.气力式玉米精密播种机播种监控IXD显示系统，其特征在于包括种子监测传感器 (4)，种子监测传感器(4)安装在每个播种机的输种管(3)上，输种管(3)上部安装槽轮式排种器(2)，槽轮式排种器(2)的槽轮一侧安装启动监测传感器(6)，种子监测传感器(4) 共有11个，每个种子监测传感器(4)和启动监测传感器(6)均通过航空插头(Zl)与主板电路(8)连接，主板电路(8)通过针座(Jl)与显示电路(10)连接，主板电路(8)分别与电源电路(7 )和按键电路(9 )连接，显示电路(10 )分别与LED故障报警指示电路(11)和种子数 IXD显示电路(12)连接，主板电路(8)由芯片81C55、芯片82M和单片机U3、U4组成，显示电路(10)电流放大后驱动故障报警指示电路(11)和种子数LCD显示电路(12)。
2.根据权利要求1所述的气力式玉米精密播种机播种监控LED显示系统，其特征在于 11个种子监测传感器(4)的电路连接结构为第一行至第十一行种子监测传感器信号分别接至光电耦合器U12-U22的2号引脚；光电耦合器的U12-U22的1号引脚分别串联电阻 R7-R17后接至电源，3号引脚全部接地，4号引脚分别接至芯片Ull的PA0-PA7、PB0-PB2 ； 芯片Ull的AD0-AD7引脚分别接至芯片U4的P00-P07, Ull的7号引脚接至U4的21号引脚，Ull的8号引脚接至U6的7号引脚，Ull的9号引脚接至U4的17号引脚，Ull的10引脚接至U4的16号引脚，Ull的11号引脚接至U4的30号引脚，Ull的4号引脚接至U4的9 号引脚；单片机U4的1-5号与LED2-LED6相连，31号引脚接电源，7号引脚与按键SW-PB2 的一个引脚相连，8号引脚与按键SW-PB3的一个引脚相连，13号引脚与SW-PB4的一个引脚相连，14号引脚串联电阻Rl后与三极管Tl的基极相连，18,19号引脚串联晶振XTALl同时分别串联电容C1、C2后接地，9号引脚与Ull的4号引脚串联后接至二极管Dl的负极同时串联电阻R3后接地，21号引脚与Ull的7号引脚相连，30号引脚与U5的11号引脚相连， 26、27、28号引脚分别于U6的1、2、3号引脚相连，17,16号U7-U10的22,23号引脚以及Ull 的9、10号引脚相连；二极管Dl的阳极串联电容El后接至电源，同时串联电阻R2后接地并接至SW-PBl的INRESET引脚。
3.根据权利要求1所述的气力式玉米精密播种机播种监控LED显示系统，其特征在于 种子数IXD显示电路(12)接续结构为IXD接口芯片IXD的1号引脚接地，2号引脚接电源，3号引脚接至滑动电阻R6的可调端、4号引脚与U4的16号引脚相连、5号引脚与U4的 17号引脚相连、6号引脚与U5的5号引脚相连、7号引脚与U4的21号引脚相连、8号引脚与Ul的2号引脚相连、9-16号引脚与U4的39-32号引脚相连、18号引脚串联电阻R6后接电源、19号引脚接电源、20号引脚接地。
专利摘要本实用新型提供了一种气力式玉米精密播种机播种监控LCD显示系统，包括种子监测传感器,种子监测传感器安装在每个播种机的输种管上，输种管上部安装槽轮式排种器,槽轮式排种器的槽轮一侧安装启动监测传感器,种子监测传感器共有11个，每个种子监测传感器和启动监测传感器均通过航空插头与主板电路连接，主板电路通过针座与显示电路连接，主板电路分别与电源电路和按键电路连接，显示电路分别与LED故障报警指示电路和种子数LCD显示电路连接，主板电路由芯片81C55、芯片8254和单片机U3、U4组成，显示电路电流放大后驱动故障报警指示电路和种子数LCD显示电路。本实用新型在播种时监测种子流动过程，当出现故障时及时报警，解决现有技术的不足，并且显示直观，从而达到避免播种时出现断条现象的目的。
文档编号A01C7/20GK201947640SQ201020612629
公开日2011年8月31日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者刘青, 孙宜田, 王全景, 韩天峰, 马天石, 魏志明 申请人:山东省农业机械科学研究所