专利名称：气力式玉米精密播种机播种监控led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LED显示系 统。
背景技术：
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，它在播种作业 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，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，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LED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， 显示电路分别与故障报警指示电路和种子数显示电路连接，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双色LED显示的故障报警指示电路， 种子数显示电路为七段LED数码管。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1-6号与芯片Ul的16-11号引脚相连，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，15号引脚与SW-PB5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。七段LED数码管显示电路连接结构为七段LED数码管SM1-SM7的9号引脚串联 后接电源，SMl的1至8号引脚分别串联R18至R25后与U23的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相 连，SM2的1至8号引脚分别串联R26至R33后与U24的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM3 的1至8号引脚分别串联R34至R41后与U25的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM4的1至8 号引脚分别串联R42至R49后与U26的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM5的1至8号引脚 分别串联R50至R57后与U27的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM6的1至8号引脚分别串 联R58至R65后与U28的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM7的1至8号引脚分别串联R66 至R73后与U29的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，U23-U29的10号引脚接电源。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LED显示，所述LED显示系统制造成本低，易于维修等优点。
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7是本实用新型的电路原理图；因图幅较大将其拆为4幅图，附图4是种子监 测启动电路和种子监测部分处理电路， 附图5是种子监测传感器信号处理电路， 附图6是LED显示电路，
附图7是种子监测启动电路和种子监测另一部分处理电路。
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中启动信号通过U2处理后进入单片机U3，它与附图2之间的关系为:U5的
2、5号引脚分别接至附图3芯片U7-U10的19、20号引脚，U6的9号引脚接至附图2芯片 UlO的21号引脚，U6的10号引脚接至附图2芯片U9的21号引脚，U6的11号引脚分别接 至附图2芯片U8的21号引脚，U6的12号引脚接至附图2芯片U7的21号引脚，U6的7号 引脚接至附图2芯片Ull的8号引脚；，附图4与附图6间的连接关系为U3的32、13、14 号引脚分别接至附图3的LEDK1、LEDK2、LEDK3引脚，Ul的4、5、6号引脚分别接至附图3的 U30-U32的14、11、12号引脚；附图4与附图7间的连接系统为=Ul的7、8、9号引脚分别接 至附图4 m U23-U29的14、11、12号引脚。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10分别与电源电路7和按键电路9连接，显示电路10分别与故障报警指示电路 11和种子数显示电路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电流放大后驱动双色LED显示的故障报警指示电路，种子数显示电路12为七 段LED数码管。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1-6号与芯片Ul的16-11号引脚相连，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，15号引脚与SW-PB5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。七段LED数码管显示电路连接结构为七段LED数码管SM1-SM7的9号引脚串联 后接电源，SMl的1至8号引脚分别串联R18至R25后与U23的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相 连，SM2的1至8号引脚分别串联R26至R33后与U24的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM3 的1至8号引脚分别串联R34至R41后与U25的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM4的1至8 号引脚分别串联R42至R49后与U26的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM5的1至8号引脚 分别串联R50至R57后与U27的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM6的1至8号引脚分别串 联R58至R65后与U28的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM7的1至8号引脚分别串联R66 至R73后与U29的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，U23-U29的10号引脚接电源。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 检无误后等待开始计数信号，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 中随时接受功能按键以及复位按键、清除按键的响应，如果复位键按下系统返回自检过程， 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，如果 同时有功能键按下，判断是行数按键、播种数按键、重播数按键还是漏播数按键，如果是行 数按键按下，则在附图6中SM1、SM2循环显示00至11，00代表种子总数，1至11代表行数， 对应的在附图6的SM3-SM7中显示种子数，如果再按下播种数、重播数、漏播数按键，则在附 图3的SM3-SM7中显示已播种子数、重播种子数、漏播种子数，重播时对应附图6的LED13 报警显示，漏播时对应附图6的LED14报警显示，如果产生堵塞、缺种故障对应于附图3的 LED1-LED11产生报警指示，并在SM1、SM2显示目前故障所在的行，如果清除键按下，则系统 清除报警指示，继续检测，在任意时刻按下复位按钮，系统归零，重新启动。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、双向三态数据缓冲器U1、译码器TO、光电耦合器U2、U12-U22、晶振电路XTAL1、XTAL2、8位输出锁存移位寄存器U23-U32、七段LED数码管SM1-SM7、发光二 极管LED1-LED14，计数器U7-U10、按键SW-PBl——SW-PB5、复位电路以及数据总线、地址总 线、控制总线Ull等芯片和它们各自的外围电路组成，其特征在于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U4的12号引脚相连，U3的32、13、14号引脚分别与附图3的LEDKU LEDK2、LEDK3 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_6号与芯片Ul 的16-11号引脚相连，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，15号引脚与SW-PB5 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的一个引脚；三极管Tl的发射极接地，集电极串联蜂鸣器BEEP后 接电源；双向三态数据缓冲器Ul的1、19号引脚端接后接地，4、5、6号引脚分别与U23-似9 的14、11、12号引脚相连，7、8、9号引脚分别与U30-U32的14、11、12号引脚相连；芯片TO的 1号引脚接地，3、4号引脚分别与U4的39,38号引脚相连，2、5号引脚分别与U7-U10的19、 20号引脚相连；译码器U6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；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；七段LED数 码管SM1-SM7的9号引脚串联后接电源，SMl的1至8号引脚分别串联R18至R25后与U23 的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM2的1至8号引脚分别串联似6至R33后与U24的2、5、 6、4、3、15、1、7引脚相连，SM3的1至8号引脚分别串联R34至R41后与U25的2、5、6、4、3、 15、1、7引脚相连，SM4的1至8号引脚分别串联R42至R49后与U26的2、5、6、4、3、15、1、 7引脚相连，SM5的1至8号引脚分别串联R50至R57后与U27的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM6的1至8号引脚分别串联R58至R65后与U28的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连， SM7的1至8号引脚分别串联R66至R73后与U29的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，U23-U29 的10号引脚接电源；LED12-LED14的阳极接电源，阴极分别与U3的32、13、14号引脚相连； LEDI-LED11的基极接电源，下端依次接U30的2、4、6和U31、U32的15、2、4、6号引脚共11 路信号，上端依次接U30的3、5、7和U31、U32的1、3、5、7号引脚共11路信号，U30的14号 引脚接U31的9号引脚，U31的14号引脚接U32的9号引脚，U32的14号引脚接Ul的7号 引脚，U30-U32的13号引脚串联后接电源，U30-U32的11号引脚串联后接Ul的8号引脚， U30-U32的12号引脚串联后接Ul的9号引脚；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，另一端接地，SW-PB3的一端接U4的8号引脚，另一端接地 SW-PB4的一端接U4的13号引脚，另一端接地，SW-PB5的一端接U4的15号引脚，另一端接 地。 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LED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(10 )分别与电源 电路(7)和按键电路(9)连接，显示电路(10)分别与故障报警指示电路(11)和种子数显示 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) 电流放大后驱动双色LED显示的故障报警指示电路，种子数显示电路(12)为七段LED数码 管。
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1-6号与芯片Ul的16-11号引脚相连，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，15号引脚与SW-PB5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。
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 七段LED数码管显示电路连接结构为七段LED数码管SM1-SM7的9号引脚串联后接电源， SMl的1至8号引脚分别串联R18至R25后与U23的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM2的 1至8号引脚分别串联R26至R33后与U24的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM3的1至8 号引脚分别串联R34至R41后与U25的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM4的1至8号引脚 分别串联R42至R49后与U26的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM5的1至8号引脚分别串 联R50至R57后与U27的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM6的1至8号引脚分别串联R58 至R65后与U28的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，SM7的1至8号引脚分别串联R66至R73 后与U29的2、5、6、4、3、15、1、7引脚相连，U23-U29的10号引脚接电源。
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LED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，显示电路分别与故障报警指示电路和种子数显示电路连接，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双色LED显示的故障报警指示电路，种子数显示电路为七段LED数码管。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，从而达到避免播种时出现断条现象的目的。
文档编号G09G3/14GK201878524SQ20102061262
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者宁建, 李少清, 桑运洪, 褚幼辉, 马天石, 马良 申请人:山东省农业机械科学研究所