气力滚筒式蔬菜播种机控制系统的设计
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关 键 词 ：蔬 菜 ；气 力 滚 筒式 播 种 机 ；控 制 系 统 中图分类号 ：Ｓ ２ ． ２ ３２ ５ 文献标识 码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ － ８ Ｘ（０ １ １ － ０ ６ ０ ０ ３ １８ ２ １ ）２ ０８ －４
０ 引 言
气 力滚 筒 式蔬 菜 播种 机 控 制 系统 的性 能直 接 影 响 播 种 的效 果 。 国 内 外 同类 播 种 机 采 用 的 控 制 器 核 心
心， 采用 光 电传 感 器 检 测 穴盘 与 播 种原 点 ， 现 穴 盘检 测 以及 排 种 器 的 原 点 定 位 、 动 与 制 动 ， 用 Ｔ ６ ６ 实 启 采 ＨＢ ０ ４与
Ｌ ２ ０集 成 芯 片分 别 驱 动步 进 电机 和直 流 电机 工作 ， ｃ语 言 编 程 实 现 穴 盘 进 给 速度 与排 种 器 播 种 速 度 的 ＭＤ１ ０ ８ 以 匹 配 。该 系统 能 满 足 播种 机 的工作 要 求 ， 过 硬 件与 软 件 的结 合 实 现精 确 的原 点 定 位 及 穴 盘 进 给 速 度 与 排 种 器 通 播 种速 度 的准确 匹配 ， 种效 率 可 调 节 ， 时该 系 统 具 有集 成 度 高 、 播 同 成本 低 和 操作 便 捷 等 特点 。
该播种机需要对排种器的运动进行精准控制 ， 要
求排 种 器能 够 按 穴 盘 的 间 断输 送 频 繁 启 停 ， 按 穴 盘 或 紧 密 输 送 而 连 续 工 作 ， 位 准 确 ， 排 种 器 由 步进 电 定 故
光 电传感器 Ⅱ为穴盘输送 检测元件 ， 它利用穴盘的侧
边 沿 来检 测 穴盘 是 否 到 达 指 定位 置 ， 而 控 制 排 种 器 从 的启 动 。 当光 电传 感 器 Ⅱ检测 到穴 盘 的侧 边 沿 时 ， 向 单 片 机 发 送 一 个 低 电 平 的 脉 冲信 号 ， 发 软 件 中 断 ， 触 使能 步 进 电机 转 动 ， 而 带 动 排 种 滚 筒 工 作 ， 时 吸 从 此 种腔 把 种子 吸 附在 滚 筒 表 面 的吸 种孔 上 ； 当种 子 随滚 筒转到排种器 正下方位置 时， 种腔转换 为落种腔 ， 吸 种 子在 自重及 正 气 压 的作 用 下 被 吹落 下 去 。此 时 ， 由
滚筒式蔬菜播种机为基础 ， 设计出一种以 Ａ Ｒ单片机 Ｖ
为核 心 的控 制 系统 ， 现播 种 穴 盘 的精 确 定 位 及 其 进 实 给速 度 与排 种 器播 种 速 度 的准 确 匹 配 ， 提 高 播 种 机 为 的播 种精 度 和播 种 效 率提 供 必备 条 件 。
１ 播 工作 要 求 ．
１ Ｚ
１ １
１ ０
９
８
１机 架 ． ７ 光 电传感 器 ．
２ 传送 带 ． ８ 气管 ．
３ ．穴 盘 ９ 吹风机 ．
４ 步进 电机 ． １． ０ 吸尘 器
５排 种器 ． １． １控制箱
６供 种箱 ． １． 流 电机 ２直
气 力 滚 筒 式 蔬 菜 播 种 机 由机 架 、 盘 输 送 装 置 、 穴 排种 器 、 源 装 置 及 单 片 机 控 制 系 统 等 组 成 ， 图 １ 气 如
作者 简介 ：冯曦雨 （ ９ ７ ， ， 京人 ， １８ 一） 女 北 在读 硕士 研究 生 ，（ ｍａ ） Ｅ－ ｉ ｌ
ｌ ｌｘ ８ ＠ ｈ ｔ ｉ． ｏ ａａｙ ７ ｏ ｍａ ｌ ｅ ｍ。
通讯 作者 ：郑丁科 （ ９ １ ， ， 东连平人 ， １７ 一） 男 广 副教授 ， 硕士生导 师。
所示 。
图 １ 播 种机 结构示 意 图
１ ２ 控 制 系统 原 理 ．
播 种器 的工作 原理 示 意 图如 图 ２所示 。光 电传感 器 Ｉ为播 种原 点 定 位检 测 元 件 ， 过对 排 种 滚 筒 上 的 通 播 种 原点 的检 测 来 实 现对 排 种 器 的原 点 定 位 及 制 动 。
机驱动 。穴盘输送装 置使用 电机拖动传送 带进行 穴 盘的输送 ， 求传 送平 稳 ， 度可调 ， 选用 直 流 电 要 速 故
收 稿 日期 ：２ １ — ２ ２ ０ １０ — ３
基金项 目：广东省农业 厅“ 蔬菜播种技 术及设备的研制 ” 目（ ０ ４ 项 ２０ Ｂ ２ ６ １ ０ ） 广东省农业攻 关项 目（０ ４ ２ ６ １０ ０ ００２ ； ２ ０ Ｂ ０ ０ ０ ２）
系统主要有计算机控制系统 、Ｌ 专用控制器和单 片 Ｐ Ｃ、 机 Ｊ 。相 比由传 统 控 制器 构 成 的控 制 系统基 于单 片
机 的控 制 系 统 具 有 集 成 度 高 、 能 化 程 度 高 、 靠 性 智 可
强、 低功耗 、 成本低 、 编程灵 活以及软件易于升级等优
点 。本文 以华 南 农 业 大 学 工 程 学 院 自行 开 发 的 气 力
２１ ０ １年 １ ２月
农 机 化 研 究
第 １ ２期
气 力 滚 筒 式 蔬 菜 播 种 机 控 制 系 统 的 设 计
冯 曦雨 ，李 志伟 ，王 广 源 ，邱 秀 丽 ，邓 伟 健 ，王 维 ，郑 丁科
（ 南农 业 大 学 工 程学 院 ，广州 华 摘 ５ ０４ １ ６ ２）
要 ：气 力 滚筒 式 蔬 菜 播种 机 控 制 系统 的性 能 直接 影 响 播种 的效 果 。为 此 ， 以单 片机 Ａ ｍ ｇ １ Ｔ ｅａ ６为 控 制 系 统 核
机 。播 种 时 ， 种压 力 和 排 种 压力 按 不 同种 子 特 性 的 吸
要求保持不变并连续工作 ， 由控制系统实现排种器 速
度 与 穴盘 传 送带 速 度 的 匹 配 ， 即滚 筒 排 种 器 的 线 速 度 与穴 盘 的输 送 速 度 一 致 。排 种 器 的 吸种 压 力 由 吸 尘 器提供 ， 吹种 压 力 由吹 风 机 提 供 ， 源 压 力 通 过 吸 尘 气 器 和吹 风机 的 自带 装置 调 节 ， 生产 率通过 按键设 定 。
０ 引 言
气 力滚 筒 式蔬 菜 播种 机 控 制 系统 的性 能直 接 影 响 播 种 的效 果 。 国 内 外 同类 播 种 机 采 用 的 控 制 器 核 心
心， 采用 光 电传 感 器 检 测 穴盘 与 播 种原 点 ， 现 穴 盘检 测 以及 排 种 器 的 原 点 定 位 、 动 与 制 动 ， 用 Ｔ ６ ６ 实 启 采 ＨＢ ０ ４与
Ｌ ２ ０集 成 芯 片分 别 驱 动步 进 电机 和直 流 电机 工作 ， ｃ语 言 编 程 实 现 穴 盘 进 给 速度 与排 种 器 播 种 速 度 的 ＭＤ１ ０ ８ 以 匹 配 。该 系统 能 满 足 播种 机 的工作 要 求 ， 过 硬 件与 软 件 的结 合 实 现精 确 的原 点 定 位 及 穴 盘 进 给 速 度 与 排 种 器 通 播 种速 度 的准确 匹配 ， 种效 率 可 调 节 ， 时该 系 统 具 有集 成 度 高 、 播 同 成本 低 和 操作 便 捷 等 特点 。
该播种机需要对排种器的运动进行精准控制 ， 要
求排 种 器能 够 按 穴 盘 的 间 断输 送 频 繁 启 停 ， 按 穴 盘 或 紧 密 输 送 而 连 续 工 作 ， 位 准 确 ， 排 种 器 由 步进 电 定 故
光 电传感器 Ⅱ为穴盘输送 检测元件 ， 它利用穴盘的侧
边 沿 来检 测 穴盘 是 否 到 达 指 定位 置 ， 而 控 制 排 种 器 从 的启 动 。 当光 电传 感 器 Ⅱ检测 到穴 盘 的侧 边 沿 时 ， 向 单 片 机 发 送 一 个 低 电 平 的 脉 冲信 号 ， 发 软 件 中 断 ， 触 使能 步 进 电机 转 动 ， 而 带 动 排 种 滚 筒 工 作 ， 时 吸 从 此 种腔 把 种子 吸 附在 滚 筒 表 面 的吸 种孔 上 ； 当种 子 随滚 筒转到排种器 正下方位置 时， 种腔转换 为落种腔 ， 吸 种 子在 自重及 正 气 压 的作 用 下 被 吹落 下 去 。此 时 ， 由
滚筒式蔬菜播种机为基础 ， 设计出一种以 Ａ Ｒ单片机 Ｖ
为核 心 的控 制 系统 ， 现播 种 穴 盘 的精 确 定 位 及 其 进 实 给速 度 与排 种 器播 种 速 度 的准 确 匹 配 ， 提 高 播 种 机 为 的播 种精 度 和播 种 效 率提 供 必备 条 件 。
１ 播 工作 要 求 ．
１ Ｚ
１ １
１ ０
９
８
１机 架 ． ７ 光 电传感 器 ．
２ 传送 带 ． ８ 气管 ．
３ ．穴 盘 ９ 吹风机 ．
４ 步进 电机 ． １． ０ 吸尘 器
５排 种器 ． １． １控制箱
６供 种箱 ． １． 流 电机 ２直
气 力 滚 筒 式 蔬 菜 播 种 机 由机 架 、 盘 输 送 装 置 、 穴 排种 器 、 源 装 置 及 单 片 机 控 制 系 统 等 组 成 ， 图 １ 气 如
作者 简介 ：冯曦雨 （ ９ ７ ， ， 京人 ， １８ 一） 女 北 在读 硕士 研究 生 ，（ ｍａ ） Ｅ－ ｉ ｌ
ｌ ｌｘ ８ ＠ ｈ ｔ ｉ． ｏ ａａｙ ７ ｏ ｍａ ｌ ｅ ｍ。
通讯 作者 ：郑丁科 （ ９ １ ， ， 东连平人 ， １７ 一） 男 广 副教授 ， 硕士生导 师。
所示 。
图 １ 播 种机 结构示 意 图
１ ２ 控 制 系统 原 理 ．
播 种器 的工作 原理 示 意 图如 图 ２所示 。光 电传感 器 Ｉ为播 种原 点 定 位检 测 元 件 ， 过对 排 种 滚 筒 上 的 通 播 种 原点 的检 测 来 实 现对 排 种 器 的原 点 定 位 及 制 动 。
机驱动 。穴盘输送装 置使用 电机拖动传送 带进行 穴 盘的输送 ， 求传 送平 稳 ， 度可调 ， 选用 直 流 电 要 速 故
收 稿 日期 ：２ １ — ２ ２ ０ １０ — ３
基金项 目：广东省农业 厅“ 蔬菜播种技 术及设备的研制 ” 目（ ０ ４ 项 ２０ Ｂ ２ ６ １ ０ ） 广东省农业攻 关项 目（０ ４ ２ ６ １０ ０ ００２ ； ２ ０ Ｂ ０ ０ ０ ２）
系统主要有计算机控制系统 、Ｌ 专用控制器和单 片 Ｐ Ｃ、 机 Ｊ 。相 比由传 统 控 制器 构 成 的控 制 系统基 于单 片
机 的控 制 系 统 具 有 集 成 度 高 、 能 化 程 度 高 、 靠 性 智 可
强、 低功耗 、 成本低 、 编程灵 活以及软件易于升级等优
点 。本文 以华 南 农 业 大 学 工 程 学 院 自行 开 发 的 气 力
２１ ０ １年 １ ２月
农 机 化 研 究
第 １ ２期
气 力 滚 筒 式 蔬 菜 播 种 机 控 制 系 统 的 设 计
冯 曦雨 ，李 志伟 ，王 广 源 ，邱 秀 丽 ，邓 伟 健 ，王 维 ，郑 丁科
（ 南农 业 大 学 工 程学 院 ，广州 华 摘 ５ ０４ １ ６ ２）
要 ：气 力 滚筒 式 蔬 菜 播种 机 控 制 系统 的性 能 直接 影 响 播种 的效 果 。为 此 ， 以单 片机 Ａ ｍ ｇ １ Ｔ ｅａ ６为 控 制 系 统 核
机 。播 种 时 ， 种压 力 和 排 种 压力 按 不 同种 子 特 性 的 吸
要求保持不变并连续工作 ， 由控制系统实现排种器 速
度 与 穴盘 传 送带 速 度 的 匹 配 ， 即滚 筒 排 种 器 的 线 速 度 与穴 盘 的输 送 速 度 一 致 。排 种 器 的 吸种 压 力 由 吸 尘 器提供 ， 吹种 压 力 由吹 风 机 提 供 ， 源 压 力 通 过 吸 尘 气 器 和吹 风机 的 自带 装置 调 节 ， 生产 率通过 按键设 定 。