一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的制作方法

本实用新型主要涉及一种农耕设备领域，更具体地说，涉及一种基于单片机控制的全自动播种控制系统。

背景技术：

播种是种植业重要的作业环节之一。播种机工作性能的优劣将直接影响到播种作业生产率及谷物出苗的质量。对播种机来说，播种器是它的核心部件，它对播种的质量起决定性作用。传统播种机使用地轮驱动排种器，地轮阻力大，容易打滑。保护性耕作收获后不翻拼，土壤表面至少有30％的残茬覆盖，秸秆和杂草使地轮的附着力减弱，地轮打滑更加严重，播种均匀性无法得到保证。设计一款全自动播种控制系统，电机控制运动，电磁激振器控制播种，使播种的过程更加自动化。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于单片机控制的全自动播种控制系统，其结构简单，通过电机控制播种系统进行前后运动，通过电磁激振器实现播种，当检测到种子被排出，控制播种系统向前运动进行下一次播种。

为解决上述技术问题，本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统包括按键模块、时钟模块、显示模块、计数传感器、太阳能供电模块、单片机、速度传感器、电机驱动模块、前进电机、隔离驱动模块、电磁激振器、光电传感器，其结构简单，通过电机控制播种系统进行前后运动，通过电磁激振器实现播种，当检测到种子被排出，控制播种系统向前运动进行下一次播种。

其中，所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端；所述计数传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述太阳能供电模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着电机驱动模块的输入端；所述电机驱动模块的输出端连接着前进电机的输入端；所述前进电机的输出端连接着速度传感器的输入端；所述速度传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着隔离驱动模块的输入端；所述隔离驱动模块的输出端连接着电磁激振器的输入端；所述光电传感器的输出端连接着单片机的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统所述光电传感器采用E18-D50NK反射式红外传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统所述速度传感器采用A44E霍尔传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统所述计数传感器采用74160芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统所述电机驱动模块采用L298N芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统所述显示模块采用LCD1602。

控制效果：本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统，其结构简单，通过电机控制播种系统进行前后运动，通过电磁激振器实现播种，当检测到种子被排出，控制播种系统向前运动进行下一次播种。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的速度传感器的电路图。

图4为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的光电传感器的电路图。

图5为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的电机驱动模块、前进电机的电路图。

图6为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的太阳能供电模块的电路图。

图7为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的显示模块的电路图。

图8为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的时钟模块的电路图。

图9为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的计数传感器的电路图。

图10为本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的隔离驱动模块的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，本实施方式所述一种基于单片机控制的全自动播种控制系统包括按键模块、时钟模块、显示模块、计数传感器、太阳能供电模块、单片机、速度传感器、电机驱动模块、前进电机、隔离驱动模块、电磁激振器、光电传感器，其结构简单，通过电机控制播种系统进行前后运动，通过电磁激振器实现播种，当检测到种子被排出，控制播种系统向前运动进行下一次播种。

其中，所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端，按键模块采用单一按键，按键模块采用两个2按键进行控制，S1控制电机运转，实现全自动播种器向前运动，S2控制电磁激振器动作，控制种子逐一输出实现播种，按键S1、S2一端连接电阻接地，一端与单片机的P0.2、P0.1引脚相连接。

所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端，时钟模块采用DS1302时钟芯片，用于为系统提供标准的时间信号，VCC1为后备电源、VCC2为主电源，DS1302芯片由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。X1、X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。SCK为时钟输入端，I/O为串行数据输入输出端(双向)。时钟模块的SCLK端与单片机的P3.5引脚相连接，时钟模块的I/O端与单片机的P3.6引脚相连接，时钟模块的RST端与单片机的P3.7引脚相连接。

所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用LCD1602液晶显示屏，显示模块用于显示时间、计数传感器统计的个数，显示模块的D0、D1、D2、D、D4、D5、D6、D7端与单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与单片机的P3.1引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与单片机的P3.2引脚相连接；单片机的P3.0、P3.1、P3.2引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

所述计数传感器的输出端连接着单片机的输入端，计数传感器采用74160，计数传感器统计光电传感器检测到的光电信号，即为播种的种子个数，74160统计的个数通过QA、QB、QC、QD口输出到单片机的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7引脚。

所述太阳能供电模块的输出端连接着单片机的输入端，太阳能供电模块采用太阳能光电板，将太阳能转换为电能为单片机进行供电，太阳能供电模块与单片机通过VCC口相连接。

所述单片机的输出端连接着电机驱动模块的输入端，驱动模块采用L298N芯片，驱动模块将单片机输出的1.5V电压升压至36V给电机供电，由于电动机运转需要大电压进行供电，单片机直接输出的小电压无法直接给电动机供电，单片机输出的信号通过驱动模块将输出的小电压信号转换为大电压信号给电动机进行供电，单片机通过P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5引脚与驱动模块的IN1、IN2、IN3、IN4、ENA、ENB口相连接。

所述电机驱动模块的输出端连接着前进电机的输入端，前进电机采用Y80M1-2型减速电动机，Y型电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪声低、振动小、运行安全可靠。前进电机通过正反转运动控制播种系统进行前后运动，驱动模块的OUT1、OUT2和OUT3、OUT4口分别连接一个电动机，驱动模块驱动两个电动机实现前后运动。

所述前进电机的输出端连接着速度传感器的输入端，速度传感器用于检测前进电机运转的速度，传送到单片机实现闭环控制。

所述速度传感器的输出端连接着单片机的输入端，速度传感器采用A44E霍尔传感器，把霍尔传感器放在电机预定的位置上，当电机转动时，永磁体经过霍尔传感器，可以测量电路中的脉冲信号，根据脉冲信号的分布可以测得电机速度，速度传感器的INTO端与单片机的P3.4引脚相连接。

所述单片机的输出端连接着隔离驱动模块的输入端，隔离驱动模块采用晶闸管控制电路，主控制电路有二极管和晶闸管构成变流回路，把交流换向成直流；L1和C1组成平滑回路，抑制高次波；D2、D6和Q2、Q6构成逆变回路，驱动电磁激振器工作，隔离驱动模块的DATA1、DATA2端与单片机的P1.6、P1.7引脚相连接。

所述隔离驱动模块的输出端连接着电磁激振器的输入端，电磁激振器采用JZQ电磁激振器，电磁激振器直接利用电磁力作激振力，常用于非接触激振场合，通过隔离驱动模块控制电磁激振器振动逐一输出种子进行播种。

所述光电传感器的输出端连接着单片机的输入端，光电传感器采用E18-D50NK反射式红外传感器，光电传感器采用光电元件作为检测元件的传感器，首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，通过OUT端输出到单片机的P3.3引脚。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述单片机采用AT89C51单片机。所述AT89C51单片机从它内部的硬件到软件都有一套完整的按位操作系统，片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理。51单片机的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平(复位时，各I/O口均置高电)。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述光电传感器采用E18-D50NK反射式红外传感器。光电传感器采用光电元件作为检测元件的传感器，首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。红外传感器感受到外界信息时，产生低电平，当传感器的高低脉冲被单片机接收到时，单片机产生中断，并进行处理。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述速度传感器采用A44E霍尔传感器。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述电机驱动模块采用L298N芯片。L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电动机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电动机。L298N可驱动2个电动机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。IN1、IN2、IN3、IN4脚接输入控制电平，控制电动机的正反转，ENA、ENB接控制使能端，控制电动机的停转。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述显示模块采用LCD1602。LCD1602也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。LCD1602显示屏是指显示的内容为16×2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。

本实用新型一种基于单片机控制的全自动播种控制系统的工作原理为：全自动播种控制系统通过按键S1输入信号，单片机输出信号到电机驱动模块驱动前进电机向前运动，根据速度传感器检测到的速度以及时钟模块提供的时间，根据路程等于速度乘以时间的公式，控制电机每次移动的距离是一样的，按下按键S2，进行播种，当电机停下，单片机控制隔离驱动模块驱动电磁激振器进行播种，光电传感器检测到种子被排出，计数传感器检测光电传感器检测到的信号个数进行种子个数统计，光电传感器检测到信号后，单片机控制电机继续向前运动，显示模块显示统计的播出种子个数和时钟模块提供的时间信号，全自动播种控制系统采用太阳能供电模块进行供电，将太阳能转换成电能进行供电，节省电能。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。