本实用新型属于农业机械设备领域，具体地说，涉及一种无盲区的三七精密播种机漏播检测系统。
背景技术：
三七是云南省特有的名贵药材，被誉为云南农业璀璨的“明珠”。由于三七独特的药用功效，种植面积及总产量逐年递增。为实现三七产业快速的发展，实现三七的机械化播种，提高三七种植效率，使用三七精密播种机播种，是实现三七产业快速高效发展的关键。当前三七精密播种机在工作时存在漏播、重播、堵塞等现象，影响播种质量，针对此现象设计了各种工况监控系统。与槽式三七育苗配套的三七播种的农艺要求较高，需要在大棚内的槽内作业，要求单粒播种，且三七播种行株距小、播深浅，播种的行距、株距均要求为50mm，播种深度为10mm，播种质量且要求高。在播种时三七种子粒径范围大，这就要求检测装置具有较高的精度与灵敏度，现有的漏播检测装置由于其红外传感器的布局在半强度角之内，存在一定盲区，降低了漏播检测的准确性。
技术实现要素：
针对背景技术中存在的问题，本实用新型针对目前三七检测系统存在盲区的问题，提出了一种无盲区的三七精密播种机漏播检测系统，能够实现对半强度角之外的种子进行检测，有效增加红外检测区域；考虑到导种管的形状与不影响种子的正常下落，设计了圆形的传感器布置；为了提高漏播检测的准确性，在硬件电路上通过比较电路虑除部分干扰，在程序设计上，将T1设为计数模式，通过判断计数器T1值是否为零，作为种子的掉落的标准；在对株距的测量时，利用霍尔传感器，不会造成播种机停顿时造成的漏播计算；在对控制平台的选取上考虑到经济可行、稳定可靠的要求，采用单片机作为控制核心，通过信号处理电路、逻辑电路实现对漏播、重播的检测。
为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：在导种管上呈圆形阵列布置三个红外检测模组，红外检测模组通过信号处理电路与单片机电路连接，窝眼滚筒的外侧设有霍尔传感器，霍尔传感器通过霍尔电路与单片机电路连接；所述红外检测模组包括一个红外发射管和三个红外接收管，其中，中部的红外接收管正对红外发射管布置，两侧的红外接收管分别布置在红外发射管的半强角度之外；红外发射管与红外接收管、红外接收管与红外接收管之间相隔30°依次排开布置在导种管上。
信号处理电路包括加法电路、比较电路、逻辑运算电路，属于同一红外检测模组的红外接收管分别经二极管、电阻接到运算放大器的反相输入端，构成反相加法电路，加法电路输出接到比较电路，比较电路输出接到逻辑运算电路，逻辑运算电路输出端与单片机电路连接。
霍尔传感器的小磁铁片安装在播种机窝眼滚筒的侧面，随窝眼滚筒一起旋转，通过霍尔电路将窝眼滚筒的旋转圈数转换成霍尔脉冲信号，同时采用计数器T0采集霍尔电路输出的脉冲信号。
本实用新型的有益效果：
本实用新型采用圆形结构的设计，实现了对半强度角之外的种子进行检测，明显增加红外检测有效区域，且不影响种子的掉落同时也方便安装；通过调节加法电路电阻阻值，增加电路对微弱种子信号的灵敏度，能够实现对不同粒径种子的检测；在对株距的测量时，利用霍尔传感器，不会造成播种机停顿时造成的漏播计算；在程序设计上，将T1设为计数模式，通过判断计数器T1值是否为零，作为种子的掉落的标准，提高了漏播检测的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的传感器布局示意图；
图2为本实用新型的系统运行流程框图；
图3为本实用新型的红外信号检测电路；
图4为本实用新型的逻辑运算电路；
图5为本实用新型的单片机电路；
图6为本实用新型的霍尔电路；
图7为本实用新型的声光警报电路；
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
如图1-7所示，在对传感器的形状、结构进行设计时，结合三七播种机圆筒形导种管1，设计了红外检测模组的圆形结构布局，所述的无盲区的三七精密播种机漏播检测系统包括三七播种机的导种管1、以及呈圆形阵列布置在导种管1 上的三个红外检测模组，所述红外检测模组包括一个红外发射管2和三个红外接收管3，红外发射二极管直径为3mm，如图1所示，β角为红外发射管2的半强度角，半强度角为25度，红外接收二极管直径为3mm，其中，中部的红外接收管3正对红外发射管2布置，两侧的红外接收管3分别布置在红外发射管2 的半强角度之外；三个红外检测模组布置在导种管1上后，共有三个红外发射管2和九个红外接收管3，红外发射管2与红外接收管3、红外接收管3与红外接收管3之间相隔30°依次排开布置。
如图3所示，红外检测电路包括加法电路、比较电路，属于同一红外检测模组的红外接收管3分别经二极管、电阻接到运算放大器的反相输入端，构成反相加法电路，由于系统整体有三个红外检测模组，即对应具有三路加法电路的输出信号，比较电路的反相输入端接基准电压，加法电路输出接比较电路的同相输入端，比较电路的输出端接到逻辑运算电路。当种子掉落时，无论遮挡半强度角之内还是之外的红外光线，将影响红外接收管3对红外光的接收，即影响加法运算器的输入电流，进而使得加法电路输出电压下降，比较电路将该模拟信号装换为高低电平，送逻辑电路进行处理。
如图4所示为逻辑运算电路，选用与非逻辑电路将信号处理变换为符合单片机电器特性的信号，三个红外检测模组对应于三路检测输出，与非逻辑电路的输入端一端接高电平，一端接红外检测电路的输出，实现对信号的处理变换，其逻辑转换状态如表1所示，与非逻辑运算电路输出端与单片机电路连接。
表1逻辑转换状态表
工作时，通过调节加法电路电阻阻值，增加电路对微弱信号的灵敏度，能够实现对不同粒径种子的检测；并且，当种子落在半强度角β之外，红外接收管3接收近红外光的强度较低，对种子信号敏感度不高，因此通过调节加法电路中相应电阻阻值，可提高对信号的放大倍数，提升检测的准确性。
硬件电路上，通过调节比较电路反相输入端基准电压，当较小的灰屑通过红外检测模组的检测区域时，其产生的信号变化量比基准电压小，该信号将不能通过比较电路，即虑除灰屑的干扰。
如图6所示，将霍尔传感器的小磁铁片安装在三七精密播种机窝眼滚筒的侧面，使其随窝眼滚筒一起旋转，当窝眼滚筒旋转一周，霍尔传感器的感应端就能检测到一次霍尔脉冲，同时采用计数器T0采集霍尔电路输出的脉冲信号，并转换为株距，根据算法将此脉冲信号的计数值，作为判断是否发生重播、漏播事件的依据。
程序设计上，利用计数器T1计数逻辑电路输出脉冲，同时判断计数器T1 是否为零来判断是否有种子掉落而不是采用外部中断的方式，因为种子掉落时，与非逻辑电路有三路输出，其输出脉冲信号不同步，用计数的方式能够提高漏播检测的稳定性与准确性。
如图7所示，单片机将测得的株距与设置的株距进行比较，当大于设定的株距时则为漏播，驱动蜂鸣器报警，当两颗种子之间的间距过小时则为重播，立即驱动发光管不断闪烁。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。