一种马铃薯漏播检测及漏播补种控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种马铃薯播种机的漏播检测与补种的农业电气自动化控制技术领域，具体涉及一种马铃薯漏播检测及漏播补种控制系统。
【背景技术】
[0002]随着我国马铃薯种植的机械化程度不断提高，漏播造成的减产问题不容回避，解决漏播问题的有效措施是增加漏播监测与漏播补偿装置，在马铃薯种植中，以切块薯种植为主，其取种机构、排种方式与小麦、玉米、大豆等有很大不同，事实上，由于马铃薯种子块茎较大、播种间距较大，即使是单粒漏播，造成的影响也相当明显，因此，每粒漏播都必须可靠识别并能及时补种，这对漏播检测与补偿系统的可靠性提出了新的要求。现有技术中的一种由红外光电传感器、控制器、步进电机三部分组成的机电式马铃薯播种器自动补偿方案，但其漏播检测方案较原始，可靠性差，且由步进电机驱动盘式补种器补种的方案结构复杂、速度慢，实用性不佳;现有技术的另一种基于ATmegaie控制器的红外漏播检测系统和曲柄连杆打击补种机构组成的马铃薯漏播补偿方案，该系统集成度高、补种速度较快，有较高的推广应用价值，但整个方案的电路硬件、控制系统等设计还不全面，其方案的工程实用性还需较大完善。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种可以更好地控制工作时机，并有效的提高系统的抗干扰能力，满足系统适应较恶略的工作环境，保证信号的准确性和补种的成功率，可有效降低发生误判概率的马铃薯漏播检测及漏播补种控制系统。
[0004]本发明技术方案的一种马铃薯漏播检测及其漏播补种控制系统，所述控制系统包括漏播检测启动信号生成电路、红外漏播检测系统电路、补偿执行机构及其控制电路和控制器，所述红外漏播检测系统电路包括红外发射电路、红外接收电路和红外接收电源控制电路，所述控制器控制红外发射电路发送红外信号给红外接收电路，所述红外接收电路在红外接收电源控制电路的控制下将信号传输至控制器，所述补偿执行机构及其控制电路包括步进电机驱动器、步进电机和窝眼轮式排种器，所述漏播检测启动信号生成电路包括连接控制器的漏播检测启动电平转换电路、用于控制漏播检测启动电平转换电路工作的干簧继电器和用于控制干簧继电器工作的永磁铁，所述漏播检测启动信号生成电路的永磁铁安装在马铃薯播种机取种勺的底板侧部，每当所述永磁铁随取种勺经过干簧继电器感应区域时，所述控制器控制红外漏播检测系统电路工作，所述红外发射电路和红外接收电路检测发生漏播情况并将信息传输至控制器，所述控制器通过红外漏播检测系统电路反馈的信息判断发生漏播时，控制器控制步进电机驱动器工作，所述步进电机驱动器控制步进电机的运转，所述步进电机带动窝眼轮式排种器工作。
[0005]本发明进一步的改进在于，所述漏播检测启动信号生成电路的干簧继电器一端接地，另一端连接电阻Rl，所述电阻Rl的另一端接VDD，所述干簧继电器和电阻Rl的连接点与控制器的RB4引脚相连，所述控制器的RB4引脚与地之间连接电容Cl。
[0006]本发明进一步的改进在于，所述红外漏播检测系统电路的红外发射电路包括三极管TI和红外发射二极管DI，所述红外发射二极管DI的阳极接Vdd，红外发射二极管DI的阴极接三极管TI集电极，所述三极管TI的发射极与电阻R2的一端连接并接地，所述电阻R2的另一端接三极管Tl的基极，所述三极管Tl的基极连接电阻R3，所述电阻R3另一端连接控制器的RCO引脚。
[0007]本发明进一步的改进在于，所述红外接收电源控制电路包括三极管T2，所述三极管T2的发射极与电阻R4的一端相连并接VDD，所述电阻R4的另一端接三极管T2的基集，所述三极管T2基极连接电阻R5，所述电阻R5的另一端连接控制器的RB3引脚，所述三极管T2的集电极输出Vcc供红外接收电路使用，并连接电容C2和电容C3的一端，所述电容C2和电容C3另一端接地。
[0008]本发明进一步的改进在于，所述红外漏播检测系统电路的红外接收电路包括红外接收管D2和红外接收管D3，所述红外接收管D2的第2引脚和红外接收管D3的第2引脚相连并接地，所述红外接收管D2的第3引脚和红外接收管D3的第3引脚分别与电阻R8和电阻Rll的一端相连，所述电阻R8和电阻Rll的另一端均接VCC，所述红外接收管D2的第I引脚分别与电阻R6和电阻R7的一端相连，所述电阻R6的另一端连接控制器的RB5引脚，所述电阻R7另一端接VCC，所述红外接收管D3的第I引脚分别与电阻R9和电阻RlO的一端相连，所述电阻R9的另一端连接控制器的RB6引脚，所述电阻RlO另一端接Vcc。
[0009]本发明进一步的改进在于，所述的补偿执行机构及其控制电路的步进电机驱动器的EN+端子与EN-端子用于步进电机驱动器的使能控制，所述步进电机驱动器的DIR+端子与DIR-端子用于步进电机的转向控制，所述步进电机驱动器的HJL+端子与PUL-端子用于接收控制器发来的控制脉冲，所述步进电机驱动器的Vin端子连接步进电机驱动电源VEE，所述步进电机驱动器的GND端子接地，所述步进电机驱动器的A+端子与A-端子接步进电机的A相绕组，所述步进电机驱动器的B+端子与B-端子接步进电机的B相绕组。
[0010]本发明更进一步的改进在于，所述步进电机驱动器采用共阳极接法，步进电机驱动器的EN+端子、DIR+端子与PUL+端子均接VDD，所述控制器的RBO引脚接步进电机驱动器的EN-端子，所述控制器的RBO引脚输出低电平时步进电机驱动器工作，所述控制器的RBO引脚输出高电平时步进电机驱动器不工作，所述控制器的RBl引脚接步进电机驱动器的DIR-端子，所述控制器的RBl引脚输出低电平时步进电机正转，所述控制器的RBl引脚输出高电平时步进电机反转，所述控制器的RB2引脚接步进电机驱动器的PUL-端子，所述控制器的RB2引脚输出脉冲时步进电机转动，所述控制器调节步进电机驱动器的PUL-端子输入脉冲的频率，所述步进电机驱动器就可以调节步进电机的转速。
[0011]本发明更进一步的改进在于，所述步进电机驱动器采用共阴极接法，步进电机驱动器的EN-端子、DIR-端子与PUL-端子均接地，所述控制器的RBO引脚接步进电机驱动器的EN+端子，所述控制器的RBO引脚输出高电平时步进电机驱动器工作，所述控制器的RBO引脚输出低电平时步进电机驱动器不工作，所述控制器的RBl引脚接步进电机驱动器的DIR+端子，所述控制器的RBl引脚输出高电平时步进电机正转，所述控制器的RBl引脚输出低电平时步进电机反转，所述控制器的RB2引脚接步进电机驱动器的PUL+端子，所述控制器的RB2引脚输出脉冲时步进电机转动，所述控制器调节步进电机驱动器的PUL+端子输入脉冲的频率，所述步进电机驱动器就可以调节步进电机的转速。
[0012]本发明进一步的改进在于，所述控制器的1^0、1^1、1^2、1^3引脚及1?0)引脚均为普通I/o 口并设置为输出状态，所述控制器(I)的RB4、RB5、RB6引脚设置为电平变化中断输入状态。
[0013]本发明更进一步的改进在于，所述控制器连接显示器和补种指示灯，所述控制器控制显示器的显示内容和补种指示灯的开关。
[0014]本发明技术方案的一种马铃薯漏播检测及漏播补种控制系统，漏播检测启动信号生成电路的永磁铁安装在马铃薯播种机取种勺的底板侧部，每个取种勺底座旁均设置永磁铁，在导种槽中开槽放置干簧继电器，每当取种勺到达干簧继电器所在感应区域时，连接在一起的永磁铁一起到达，永磁铁控制干簧继电器工作，干簧继电器控制漏播检测启动电平转换电路工作，这样永磁铁控制干簧继电器、干簧继电器控制漏播检测启动电平转换电路的工作方式，可以更好的选择出漏播检测的时机，并且永磁铁控制干簧继电器工作之后系统才开始工作，使得系统抗干扰能力增强，避免了系统在非工作时段受到的外界杂散信号干扰而影响系统的正常工作，所述系统将检测使用的红外发射二极管Dl和红外接收管D2、红外接收管D3设置在马铃薯播种机机身后部的导种槽两侧，相应的薯种已经掉落至前一个取种勺背后的平板上，外露部分较大，易于探测，且导种槽后部空间很大，易于布置补种箱和其他补偿机构，使系统的总体结构设置更加合理，所述干簧继电器可以满足播种机现场作业时尘土飞扬等恶略环境，保证了检测信号的准确，提高了系统补种的成功率，所述红外接收