源扰动，对下位机主机单片机芯片(VCC)，485通信模块(VCC1)和WIFI无线通信模块(VCC2)采取相对独立的供电方式，减少相互之间的电源扰动。
[0034]如图7所示，从一字型激光管的使用寿命和工作稳定性角度考虑，又功率较大为lOmff,对一字型激光管采取独立的供电，经过DC-DC变换All 17-5芯片进行电压变化，再经过电容滤波的措施，为一字型激光管提供稳定的电压源。
[0035]如图8所示，在485通信模块上采用MAX485芯片进行信号的变换，可以适应长距离的数据传输，在MAX485芯片输出的A、B两端接入一个TVS1管，可以对输出两端的瞬变干扰电压进行有效抑制，保证数据的有效可靠传输。
[0036]如图9所示，根据选择的WIFI无线通信模块的特点，模块的接口定义如图所示，可以实现数据的无线发送和接收。WIFI无线通信模块为有人牌USR-WIFI232-T，尺寸小，其通过了 FCC/CE认证。下位机主机主控芯片采用STM32F205RG，其优越的性能保证了数据的实时采集以及数据的无线传输。
[0037]本发明特有的光栅组合方式以及一字型激光管稳定可靠的工作特点，保证了落种截面被激光全面覆盖以及可靠接收，光栅传感器整个模块采用密封结构，使内部元器件不会被灰尘及其他异物污染，保证了光栅传感器的寿命及可靠性。
[0038]工作过程:油菜播种质量监测系统包括用于无损检测种子的检测电路模块、数据收集和无线通信模块和用户界面模块的设计。在种子由排种器排除进入落种通道后，在落种通道接入一个落种检测模块，采用光栅传感器检测落种信号，光栅传感器采用一字型激光管作为发光元件，多个光敏二级管并联作为受光元件，将种子通过的信号进行采集，经下位机从机单片机处理记录其种子数，经过485通信模块将数据发送到下位机主机单片机处理，下位机主机单片机通过WIFI无线通信模块将下位机从机单片机接收到的数据无线传输到上位机，上位机软件为基于Java开发的安卓APP，能够安装在手机或者PAD上；实时显示每行的播种粒数，通信状态的指示，通过PAD的的GPS功能实现对当前作业速度的实时采集和处理，显示每亩的播种量，提供良好的用户界面供客户实时查看当前作业状态。
[0039]本发明还设有上位机软件界面，所述上位机软件界面简单大方，使用前需设置千粒重和播种宽度参数，能够显示每行播种粒数、每亩播种量、作业速度、漏播重播报警、经玮度、通信状态等。速度信号利用PAD中的GPS，免去速度传感器的安装。
[0040]设计播种机为6行，下位机共六个监测单元，采用总线结构，检测油菜种子采有特有的光栅传感器。每个监测单元安装在排种器的排种口与输中管中间。当油菜种子通过光栅传感器检测，产生脉冲信号，经信号调理电路、积分电路，转化成数字信号，送CPU处理，而后通过485总线，采用WIFI接口方式，无线发送传输给上位机，上位机接收数据并处理显示。上位机软件是基于java开发，人机界面友好，便于使用。
[0041]下位机主机单片机和上位机采用WIFI模块进行数据的无线传输，避免了过多的线束带来的作业不便，以及充分利用了 PAD自带的WIFI接口功能，实现了资源的有效的利用。
【主权项】
1.一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述油菜播种质量监测系统包括总电源、光栅传感器、信号处理模块、下位机从机单片机、485通信模块、下位机主机单片机、WIFI无线通信模块、上位机，所述光栅传感器的输出端连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块包括运算放大电路和滤波电容，所述运算放大电路与滤波电容相连接，所述信号处理模块的输出端与下位机从机单片机的信号输入端连接，所述下位机从机单片机的信号输出端通过485通信模块连接下位机主机单片机的信号输入端，所述WIFI模块连接下位机主机单片机的信号输出端，所述WIFI无线通信模块通过无线信号与上位机连接，所述下位机从机单片机采用STC15F2KxxS2_28P芯片，所述下位机主机单片机采用STM32F205RG芯片，所述油菜播种质量监测系统连接总电源。2.根据权利要求1所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述光栅传感器包括受光元件和发光元件，所述受光原件为多个光敏二级管并联而成，所述发光原件为一字型激光管。3.根据权利要求1所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述运算放大电路采用LM358双运算放大器。4.根据权利要求1所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述总电源采用DC12V。5.根据权利要求4所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述总电源采用LM2596S-ADJ 芯片。6.根据权利要求1所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述油菜播种质量监测系统还包括下位机主机供电电路，所述下位机主机供电电路连接下位机主机单片机、485通信模块、WIFI无线通信模块。7.根据权利要求6所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述下位机主机供电电路为DC-DC变换All 17-3.3芯片与外围电感抑制电路连接而成。8.根据权利要求2所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述一字型激光管通过下位机从机单片机连接一字型激光管电源，所述一字型激光管电源为DC-DC变换All 17-5芯片与滤波电容连接而成。9.根据权利要求1所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述485通信模块采用MAX485芯片，所述MAX485芯片输出端连接TVS1管。10.根据权利要求1所述一种油菜播种质量监测系统，其特征在于所述WIFI无线通信模块型号为有人牌USR-WIFI232-T。
【专利摘要】一种油菜播种质量监测系统，所述油菜播种质量监测系统包括总电源、光栅传感器、信号处理模块、下位机从机单片机、485通信模块、下位机主机单片机、WIFI无线通信模块、上位机。本发明提供一种油菜播种质量监测系统，通过一种稳定可靠的无损检测技术实现对多播种过程的实时监测，及时发现播种过程出现的漏播及重播现象，实现对漏播、重播的监测，适用于播种过程需要实时监测并且用户可实时查看当前播种状态的播种作业。
【IPC分类】G01M99/00
【公开号】CN105403425
【申请号】CN201510969397
【发明人】曹成茂, 张勤仕, 刘权, 李泽泽, 吴正敏, 胡汪洋, 胡梦柯
【申请人】安徽农业大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月17日