一种可编程电力驱动排种排肥装置及方法与流程

本发明属于农业机械控制技术领域，特别是涉及到一种可编程的电力播种及施肥系统。

背景技术：

农业是我国经济发展的薄弱环节，由于政府大力推行农业机械化，目前我国农业所用的播种机多为机械式，导致农业领域忽视了可编程电子器件在自动控制方面的优势。机械式农机显著改善了我国农业生产的方式。由于我国农作物品种较多，对播种方式、株距、行距、可靠性等提出了更多要求，更多功能就要增加更多机械部件、机构，也出现更多专用农机，导致通用性差、改造成本高，高精度和可靠性又增加了工艺要求和成本，且无法实现株距、是否出种的时时检测导致缺苗，造成土地浪费严重的需要重新播种错过最佳播种时节，费时、费力又增加成本。随着机械式农机广泛的应用，其更多不足之处也日趋明显。机械控制、传动、变速多采用操纵杆、链条、齿轮组等钢铁件实现，其所需操作空间大、操作力大，机械振动大、有更多噪音，多采用油润滑密封要求高、操作环境差，有些部件以发热且可靠性差，需要定期保养，改造成本高，维修费用高。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可编程电力驱动排种排肥装置及方法，利用可编程电子控制系统在精确控制、反馈功能、质量轻、占用空间小、改造方便等优势，提高播种机的精确性、可靠性，并且节约能源、改善工作环境、提高生产效率，为农业机械化、智能化提供科学依据及理论基础。

一种可编程电力驱动排种排肥装置，其特征是：包括中央处理器、地轮传感器、反馈传感器、播种电机、精量排种器、施肥电机、排肥器以及扬声器，所述中央处理器包括显示屏、Atmega128单片机、存储器、驱动器、信号接收器、信号放大电路以及预警器，所述信号接收器与Atmega128单片机的信号输入端连接，所述Atmega128单片机的信号输出端分别与存储器、驱动器以及信号放大电路连接，所述信号放大电路与预警器连接；

所述地轮传感器设置在农机轮上，地轮传感器与中央处理器内部的信号接收器连接；

所述播种电机的信号输入端与中央处理器内部的驱动器连接，播种电机的信号输出端通过联轴器与精量排种器连接；

所述反馈传感器设置在播种盘精量排种器上；

所述施肥电机的信号输入端与中央处理器内部的驱动器连接，施肥电机的信号输出端与排肥器连接；

所述扬声器的信号输入端与中央处理器内部的预警器的信号输出端连接。

所述反馈传感器内部设置有两个光敏接收管。

一种可编程电力驱动排种排肥方法，其特征是：应用可编程电力驱动排种排肥装置，包括以下步骤，

步骤一、装置使用前的准备

连接电源线，打开总开关，按功能选择按键到地轮直径项，通过加减按键输入地轮直径；按功能选择按键到指夹数项，通过加减按键输入指夹个数；按功能选择按键到株距参数项，通过加减按键输入株距参数；

关闭总开关，将地轮传感器与地轮轴相连，反馈传感器与精量排种器相连；将播种电机与中央处理器相连，地轮传感器、反馈传感器、扬声器与中央处理器相连；

打开总开关，拨动地轮观测电机旋转方向，方向为播种反向，关闭总开关电源，拨电机方向拨钮到相反方向；

步骤二、播种排肥

打开总开关，同时将施肥开关打开，并且调节旋钮到与播种相对应的转速；

开启拖拉机，播种器按预设的株距播种，排肥器开始排肥；停止播种，关闭总开关。

其中实际播种株距由公式得到：株距＝625×指夹个数/地轮周长，其中，地轮周长＝π×地轮直径。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种可编程电力驱动排种排肥装置及方法，利用可编程电子控制系统在精确控制、反馈功能、质量轻、占用空间小、改造方便等优势，提高播种机的精确性、可靠性，并且节约能源、改善工作环境、提高生产效率，为农业机械化、智能化提供科学依据及理论基础。采用播种电机直接以联轴器与精量排种器相连，省去了笨重的传动及减速机构，减少控制系统所需空间及控制系统重量。控制系统工作电压低于安全电压，安全可靠，保证防水即可。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1为本发明一种可编程电力驱动排种排肥装置及方法流程示意框图。

图2为本发明一种可编程电力驱动排种排肥装置及方法中央处理器内部结构示意框图。

图中1-中央处理器、2-地轮传感器、3-反馈传感器、4-播种电机、5-精量排种器、6-施肥电机、7-排肥器、8-扬声器、101-显示屏、102-Atmega128单片机、103-存储器、104-驱动器、105-信号接收器、106-信号放大电路、107-预警器。

具体实施方式

一种可编程电力驱动排种排肥装置，如图1和图2所示：包括中央处理器1、地轮传感器2、反馈传感器3、播种电机4、精量排种器5、施肥电机6、排肥器7以及扬声器8，所述中央处理器1包括显示屏101、Atmega128单片机102、存储器103、驱动器104、信号接收器105、信号放大电路106以及预警器107，所述信号接收器105与Atmega128单片机102的信号输入端连接，所述Atmega128单片机102的信号输出端分别与存储器103、驱动器104以及信号放大电路106连接，所述信号放大电路与预警器107连接；

所述地轮传感器2设置在农机轮上，地轮传感器2与中央处理器1内部的信号接收器105连接；

所述播种电机4的信号输入端与中央处理器1内部的驱动器104连接，播种电机4的信号输出端通过联轴器与精量排种器5连接；

所述反馈传感器3设置在播种盘精量排种器5上；

所述施肥电机6的信号输入端与中央处理器1内部的驱动器104连接，施肥电机6的信号输出端与排肥器7连接；

所述扬声器8的信号输入端与中央处理器1内部的预警器107的信号输出端连接。

所述反馈传感器3内部设置有两个光敏接收管。

一种可编程电力驱动排种排肥方法，其特征是：应用可编程电力驱动排种排肥装置，包括以下步骤，

一、控制器使用前准备

连接电源线，打开总开关。

按功能选择按键到地轮直径项，通过加减按键输入地轮直径，其中按键短时间按自加减1，长时间3秒以上按自加减10。

按功能选择按键到指夹数项，通过加减按键输入指夹个数，其中按键短时间按自加减1，长时间3秒以上按自加减10。

按功能选择按键到株距参数(T)项，通过加减按键输入株距参数，其中按键短时间按自加减1，长时间3秒以上按自加减50。T＝实际播种株距×指夹个数×625/地轮周长。其中，地轮周长＝π×地轮直径。

总开关打开关闭，将传感器与地轮轴相连，反馈传感器与播种器相连。将电机与控制器相连，传感器、反馈传感器、报警器与控制器相连。

总开关打开后拨动地轮观测电机旋转方向如果方向有误，断电后拨电机方向拨钮到相反方向。

二、开始工作

总开关打开，将四路施肥开关打开，并且调节旋钮到需要的转速。

开启拖拉机，播种器按预设的株距播种拖拉机速度改变，株距不会改变，排肥器开始排肥拖拉机启动排肥器运行，拖拉机停止排肥器停止。

停止播种，关闭总开关。

本发明的工作原理为：地轮传感器2将采集的农机轮转速信号传递给中央处理器1，中央处理器1根据播种时的实际株距按比例算出播种机构的期望转速，并以反馈传感器3测出播种机构的实际转速与期望转速作比较，根据比较结果对播种电机4转速进行实时调整，其反应时间小于0.1s，可精确保证播种株距需求。其优点在于播种电机4直接以联轴器与精量排种器5相连，省去了笨重的传动及减速机构，减少中央处理器1所需空间及控制系统重量。中央处理器1工作电压低于安全电压，安全可靠，保证防水即可。

中央处理器1程序电脑烧入，可按需求随时更改，实现零成本快速改造，清洁且方便。各电子原件可靠性高维修换件方便、费用低等很多优点，相信机电式农机将是农用机械发展的必然趋势。