一种播种机

摘要

一种播种机，牵引架下设置行走轮，种子存放箱、下种装置设置在牵引架上，种子传送履带一端设置在种子存放箱的底部，另一端伸出种子存放箱的上部，种子传送履带两端分别传动设置第一电机、履带传动轮；种子传送履带伸出种子存放箱的一端下部设置接料漏斗，种子预置箱设置在接料漏斗的下方，第一光耦合器设置在种子预置箱内上部种子经过处，种子预置箱的下部开口，该开口处设置开关舱门，开关舱门与第二电机的输出轴连动，所述开关舱门上设置挡板，第二光电耦合器对应该开关舱门闭合时所述挡板的位置处设置，下料管的上端开口接设在种子预置箱的下部开口处；第一、第二电机、第一、第二光电耦合器、行走轮上的位移传感器与播种控制器连接。

权利要求

1.一种播种机，包括牵引架、种子存放箱、下种装置，牵引架下设置行走轮，种子存放箱、下种装置设置在牵引架上，其特征在于：所述的下种装置包括播种控制器、第一、第二电机、第一、第二光电耦合器、种子传送履带、履带传动轮、接料漏斗、种子预置箱、下料管，种子传送履带一端设置在种子存放箱的底部，另一端伸出种子存放箱的上部，种子传送履带两端分别传动设置第一电机、履带传动轮；种子传送履带伸出种子存放箱的一端下部设置接料漏斗，种子预置箱的上部开口接设在接料漏斗的下方，第一光电耦合器设置在种子预置箱内上部种子经过处，种子预置箱的下部开口，该开口处设置开关舱门，开关舱门与第二电机的输出轴连动，所述开关舱门上设置挡板，第二光电耦合器对应该开关舱门闭合时所述挡板的位置处设置；下料管的上端开口接设在种子预置箱的下部开口处；第一电机的驱动信号输入端连接播种控制器的第一电机控制输出端，第二电机的驱动信号输入端连接播种控制器的第二电机控制输出端，第一光电耦合器的信号输出端连接播种控制器的下种个数信号输入端，第二光电耦合器的信号输出端连接播种控制器的开关舱门位置信号输入端；所述行走轮上设置位移传感器，位移传感器的信号输出端连接播种控制器的位移信号输入端。

2.如权利要求1所述的播种机，其特征在于：所述的播种控制器包括信号处理器、操作板连接单元、操作板、电机驱动单元、种子个数信号接收单元、舱门闭合信号接收单元、位移信号接收单元、显示模块，其中，信号处理器的操作板信号输入端连接操作板连接单元的信号输出端，操作板连接单元的信号输入端连接操作板；信号处理器的信号输出端连接电机驱动单元的信号输入端，电机驱动单元的第一信号输出端连接第一电机，电机驱动单元的第二信号输出端连接第二电机，种子个数信号接收单元的信号输入端连接第一光电耦合器的信号输出端，舱门闭合信号接收单元的信号输入端连接第二光电耦合器的信号输出端，位移信号接收单元的信号输入端连接位移传感器的信号输出端，种子个数信号接收单元的信号输出端连接信号处理器的第一信号输入端，舱门闭合信号接收单元的信号输出端连接信号处理器的第二信号输入端，位移信号接收单元的信号输出端连接信号处理器的第三信号输入端；显示模块的信号输入端连接信号处理器的显示信号输出端。

3.如权利要求2所述的播种机，其特征在于：所述的显示模块包括第一、第二、第三显示器件、第一、第二、第三显示器件驱动器；第一显示器件驱动器的信号输入端连接信号处理器的显示信号输出端，第一显示器件驱动器的信号输出端连接第一显示器件的驱动信号输入端；第二显示器件驱动器的信号输入端连接第一显示器件驱动器的显示信号输出端，第二显示器件驱动器的信号输出端连接第二显示器件的信号输入端；第三显示器件驱动器的信号输入端连接第二显示器件驱动器的显示信号输出端，第三显示器件驱动器的信号输出端连接第三显示器件的信号输入端。

4.如权利要求3所述的播种机，其特征在于：所述的第一、第二、第三显示器件均采用七段数码管，所述的第一、第二、第三显示器件驱动器均采用型号为74LS164的驱动芯片，其中，第二显示器件驱动器的信号输入端连接第一显示器件驱动器输出端的第一管脚，第三显示器件驱动器的信号输入端连接第二显示器件驱动器输出端的第一管脚。

5.如权利要求3或4所述的播种机，其特征在于：所述的信号处理器采用型号为AT89C51的单片机，电机驱动单元UL1采用型号为ULN2803的驱动芯片。

说明书

一种播种机

技术领域

[0001] 本发明涉及农用播种机械，尤其涉及一种精确控制播种的播种机。

背景技术

[0002] 目前的播种机多为全机械控制，播种精度不高，如果能提供一种电子控制精确播种的播种机，能够精确地控制播种个数和株距，将能够更加科学精确地进行农耕管理。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种精确播种的播种机。

[0004] 一种播种机，包括牵引架、种子存放箱、下种装置，牵引架下设置行走轮，种子存放箱、下种装置设置在牵引架上，其中：所述的下种装置包括播种控制器、第一、第二电机、第一、第二光电耦合器、种子传送履带、履带传动轮、接料漏斗、种子预置箱、下料管，种子传送履带一端设置在种子存放箱的底部，另一端伸出种子存放箱的上部，种子传送履带两端分别传动设置第一电机、履带传动轮；种子传送履带伸出种子存放箱的一端下部设置接料漏斗，种子预置箱的上部开口接设在接料漏斗的下方，第一光电耦合器设置在种子预置箱内上部种子经过处，种子预置箱的下部开口，该开口处设置开关舱门，开关舱门与第二电机的输出轴连动，所述开关舱门上设置挡板，第二光电耦合器对应该开关舱门闭合时所述挡板的位置处设置；下料管的上端开口接设在种子预置箱的下部开口处；第一电机的驱动信号输入端连接播种控制器的第一电机控制输出端，第二电机的驱动信号输入端连接播种控制器的第二电机控制输出端，第一光电耦合器的信号输出端连接播种控制器的下种个数信号输入端，第二光电耦合器的信号输出端连接播种控制器的开关舱门位置信号输入端；所述行走轮上设置位移传感器，位移传感器的信号输出端连接播种控制器的位移信号输入端。

[0005] 所述的播种机，其中：所述的播种控制器包括信号处理器、操作板连接单元、操作板、电机驱动单元、种子个数信号接收单元、舱门闭合信号接收单元、位移信号接收单元、显示模块，其中，信号处理器的操作板信号输入端连接操作板连接单元的信号输出端，操作板连接单元的信号输入端连接操作板；信号处理器的信号输出端连接电机驱动单元的信号输入端，电机驱动单元的第一信号输出端连接第一电机，电机驱动单元的第二信号输出端连接第二电机，种子个数信号接收单元的信号输入端连接第一光电耦合器的信号输出端，舱门闭合信号接收单元的信号输入端连接第二光电耦合器的信号输出端，位移信号接收单元的信号输入端连接位移传感器的信号输出端，种子个数信号接收单元的信号输出端连接信号处理器的第一信号输入端，舱门闭合信号接收单元的信号输出端连接信号处理器的第二信号输入端，位移信号接收单元的信号输出端连接信号处理器的第三信号输入端；显示模块的信号输入端连接信号处理器的显示信号输出端。

[0006] 所述的播种机，其中：所述的显示模块包括第一、第二、第三显示器件、第一、第二、第三显示器件驱动器；第一显示器件驱动器的信号输入端连接信号处理器的显示信号输出端，第一显示器件驱动器的信号输出端连接第一显示器件的驱动信号输入端；第二显示器件驱动器的信号输入端连接第一显示器件驱动器的显示信号输出端，第二显示器件驱动器的信号输出端连接第二显示器件的信号输入端；第三显示器件驱动器的信号输入端连接第二显示器件驱动器的显示信号输出端，第三显示器件驱动器的信号输出端连接第三显示器件的信号输入端。

[0007] 所述的播种机，其中：所述的第一、第二、第三显示器件均采用七段数码管，所述的第一、第二、第三显示器件驱动器均采用型号为74LS164的驱动芯片，其中，第二显示器件驱动器的信号输入端连接第一显示器件驱动器输出端的第一管脚，第三显示器件驱动器的信号输入端连接第二显示器件驱动器输出端的第一管脚。

[0008] 所述的播种机，其中：所述的信号处理器采用型号为AT89C51的单片机，电机驱动单元UL1采用型号为ULN2803的驱动芯片。

[0009] 本发明采用上述技术方案将达到如下的技术效果：

[0010] 本发明的播种机，播种控制器通过第二、第一光电耦合器及位移传感器的信号判断舱门开关状态、种子数量、行走轮移动距离：检测到舱门已经完全关闭后，第二电机停止转动，第一电机开始转动，带动履带输送种子，同时行走轮被推动移动，位移传感器检测株距，当通过第一光电耦合器传送来的信号判断种子下放个数达到要求时，第一电机停止转动，种子暂时停放在种子预置箱中等待播种，当通过位移传感器传送来的信号判断株距达到设定要求时，播种控制器控制第二电机转动，打开舱门，将种子预置箱中的种子放下去，接着第二电机反向转动，将舱门关闭，第二光电耦合器探测到舱门完全关闭后，播种控制器控制第二电机停止转动，第一电机开始转动，带动履带输送种子，进入下一轮循环。此系统依此循环顺序反复运行，最终达到连续播种的目的，有电路控制种子数量和株距，达到精确控制的目的。

附图说明

[0011] 图1为本发明播种机的结构示意图；

[0012] 图2为本发明播种机的播种控制器电路原理图。

具体实施方式

[0013] 实施例：

[0014] 一种播种机，其结构图如图1所示，包括牵引架1、种子存放箱4、下种装置，牵引架下设置行走轮5，种子存放箱4、下种装置设置在牵引架1上，其中：所述的下种装置包括供电电瓶7、播种控制器8、第一电机2、第二电机10、第一光电耦合器12、第二光电耦合器13、种子传送履带3、履带传动轮14、接料漏斗15、种子预置箱11、下料管16，种子传送履带3一端设置在种子存放箱4的底部，另一端伸出种子存放箱4的上部，种子传送履带3伸出种子存放箱的一端下部设置接料漏斗15，接料漏斗15的接料口对应种子传送履带3下落种子位置的正下方设置，种子传送履带3两端分别与第一电机2、履带传动轮14传动连接；种子预置箱11的上端开口接设在接料漏斗15的下部开口，第一光电耦合器12设置在种子预置箱11内上部种子经过处，种子预置箱11的下部开口，种子预置箱11的下部开口的下方接设下料管6；种子预置箱11的下部开口处还设置有开关舱门9，开关舱门9与第二电机10的输出轴传动连接，开关舱门9的下部竖直设置有小挡板，第二光电耦合器13设置在下料管
6内的上端部，第二光电耦合器13的光接收头对应所述开关舱门闭合时该小挡板的位置设置；第一电机2的驱动信号输入端连接播种控制器8的第一电机控制输出端，第二电机10的驱动信号输入端连接播种控制器8的第二电机控制输出端，第一光电耦合器12的信号输出端连接播种控制器8的下种个数信号输入端，第二光电耦合器13的信号输出端连接播种控制器8的开关舱门位置信号输入端；所述行走轮5上设置位移传感器6，该位移传感器6采用RPR220，位移传感器6的信号输出端连接播种控制器8的位移信号输入端。

[0015] 所述播种控制器的具体电路图如图2所示，其包括信号处理器UC1、操作板连接单元、操作板、电机驱动单元UL1、种子个数信号接收单元、舱门闭合信号接收单元、位移信号接收单元、显示模块，其中，信号处理器UC1采用AT89C51系列型号的单片机(不局限于某一种型号，例如ATMEL和Intel、Philips等品牌的51系列单片机均可实现，只要基于AT89C51系列发展而来的增强型单片机都可以实现其数据处理的功能)，电机驱动单元UL1采用ULN2803系列的驱动芯片；信号处理器UC1的第一组输入输出端口I/O口(P1端口)的P1.0～P1.4接脚与第一插排J1的K1～K5(第8～4管脚)一一对应连接，第一插排J1输入端连接操作板(操作板图中未示出)；信号处理器UC1的第二组输入输出端口I/O口(P0端口，P0.0～P0.7接脚)与电机驱动单元UL1的信号输入端(接脚M0～M7)一一对应连接，电机驱动单元UL1的第一信号输出端(管脚S0～S3)通过第二插排J2连接第一电机，电机驱动单元UL1的第二信号输出端(管脚S4～S7)通过第四插排J4连接第二电机；种子个数信号接收单元包括插排J6，插排J6的输入端连接第一光电耦合器，插排J6的输出端4脚通过两串接的施密特反相器U1D、U1E连接信号处理器UC1的T0脚(接脚P3.4，第14管脚)；舱门闭合信号接收单元包括第五插排J5，第五插排J5的输入端连接第二光电耦合器，第五插排J5的输出端4脚通过一施密特反相器U1C连接信号处理器UC1的MOT1脚(接脚P1.5，第6管脚)；位移信号接收单元包括第三插排J3，第三插排J3的输入端连接位移传感器，第三插排J3的输出端4脚通过两串接的施密特反相器U1A、U1B连接信号处理器UC1的T1脚(接脚P3.5，第15管脚)。

[0016] 所述的显示模块包括第一、第二、第三显示器件DS1、DS2、DS3、第一、第二、第三显示器件驱动器U2、U3、U4，三个显示器件DS1、DS2、DS3均采用七段数码管，第一、第二、第三显示器件驱动器U2、U3、U4均采用74LS164系列的驱动芯片；第一显示器件驱动器U2的信号输入端(第1、2管脚)连接信号处理器UC1的接脚RXD(第10管脚)，第一显示器件驱动器U2的信号输出端(接脚QH、QG、QF、QE、QD、QC、QB)连接第一显示器件DS1的驱动信号输入端(a～g)；第二显示器件驱动器U3的信号输入端(第1、2管脚)连接第一显示器件驱动器U2的显示信号输出端的接脚QH(1A)，第二显示器件驱动器U3的信号输出端(接脚QH、QG、QF、QE、QD、QC、QB)连接第二显示器件DS3的驱动信号输入端(a～g)；第三显示器件驱动器U4的信号输入端(第1、2管脚)连接第二显示器件驱动器U3的显示信号输出端的接脚QH(3A)，第三显示器件驱动器U4的信号输出端(接脚QH、QG、QF、QE、QD、QC、QB)连接第三显示器件DS2的信号输入端(a～g)。其中，第一显示器件DS1用于显示每穴播种个数，能够显示0～9共10个数字，第二、第三显示器件DS2、DS3用于显示株距参数，能够显示0～99共100个数字。

[0017] 另外，该播种控制器各部分的供电是通过第七插排J7的输入端连接电源VCC和+12V电源，第七插排J7的输出端各管脚分别连接至信号处理器UC1、操作板连接单元、操作板、电机驱动单元UL1、种子个数信号接收单元、舱门闭合信号接收单元、位移信号接收单元、显示模块的电源端为其供电。

[0018] 播种控制器的工作流程如下：

[0019] 1.播种控制器系统上电，初始化；

[0020] 2.判断操作板上的开关位置，若在“暂停”位置时，执行步骤3；若在“开始”位置时，执行步骤12；

[0021] 3.将操作板上的开关拨到“暂停”位置，第一插排的接脚K5接收到低电平信号，此低电平信号在被传送到信号处理器UC1的接脚P1.4，信号处理器UC1收到此信号后，接着判断其MOT1脚是否收到舱门闭合信号接收单元发送来的舱门关闭的信号，直到收到该舱门关闭的信号时，执行步骤4；

[0022] 4.信号处理器UC1等待操作板上的按键信号输入，此时播种控制器系统暂停，进行播种控制器系统参数设置，接着执行步骤5；

[0023] 5.信号处理器UC1接收并储存株距参数设置、播种个数参数的设置信号；其中，通过操作板继而经第一插排J1的接脚K1发出的信号为判断株距参数设置还是播种个数参数设置，当设置参数选择的按键按下“株距设置”时，K1信号为高电平时，信号处理器UC1进行株距参数设置，系统执行步骤6；否则，第一插排J1的接脚K1为低电平信号时，信号处理器UC1进行播种个数参数设置，系统执行步骤9；当“重置”按键被按下时，系统参数重置，返回步骤2；信号处理器UC1接着通过接脚RXD向第一显示器件驱动器U2或第一、第二、第三显示器件驱动器U2、U3、U4发出控制信号，由第一显示器件驱动器U2或第一、第二、第三显示器件驱动器U2、U3、U4相应驱动第一显示器件DS1或第二、第三显示器件DS2、DS3进行相应显示；

[0024] 6.当按下操作板上设置参数加一按键时，第一插排J1的接脚K2发出低电平信号，进入步骤7；当按下操作板上设置参数减一按键时，第一插排J1的接脚K3发出低电平信号，进入步骤8；

[0025] 7.信号处理器UC1把株距参数加一并储存，同时通过接脚RXD经第一显示器件驱动器U2向第二、第三显示器件驱动器U3、U4发出控制及驱动信号，控制及驱动第二、第三显示器件DS2、DS3进行相应显示；接着，返回步骤2；

[0026] 8.信号处理器UC1把株距参数减一并储存，同时通过接脚RXD经第一显示器件驱动器U2向第二、第三显示器件驱动器U3、U4发出控制及驱动信号，控制及驱动第二、第三显示器件DS2、DS3进行相应显示；接着，返回步骤2；

[0027] 9.当按下操作板上设置参数加一按键时，第一插排J1的接脚K2发出低电平信号，进入步骤10；当按下设置参数减一按键时，第一插排J1的接脚K3发出低电平信号，进入步骤11；

[0028] 10.信号处理器UC1接收接脚K2的低电平信号，把播种个数参数加一，并通过接脚RXD向第一显示器件驱动器U2发送控制信号，使第一显示器件DS1显示为目前的播种个数参数；接着，返回步骤2；

[0029] 11.信号处理器UC1接收接脚K3的低电平信号，把播种个数参数减一，并通过接脚RXD向第一显示器件驱动器U2发送控制信号，使第一显示器件DS 1显示为目前的播种个数参数；接着，返回步骤2；

[0030] 12.信号处理器UC1检测其接脚MOT1是否收到舱门闭合信号接收单元输送来的信号，若没有舱门闭合信号，执行步骤13；否则，执行步骤14；

[0031] 13.信号处理器UC1发送控制信号到电机驱动单元UL1，控制电机驱动单元UL1的第二信号输出端驱动第二电机反向转动使舱门关闭；接着执行步骤14；

[0032] 14.信号处理器UC1发出控制信号到电机驱动单元UL1，控制电机驱动单元UL1的第一信号输出端驱动第一电机转动，使输送种子履带转动，输送种子到种子预置箱；在此过程中，用来探测下放种子的第一光电耦合器不断检测种子落下的个数，并及时发送检测脉冲通过种子个数信号接收单元给信号处理器UC1的接脚T0，当信号处理器UC1根据该信号判断种子落下个数达到设置的种子个数参数时，即第一光电耦合器经种子个数信号接收单元传送来的脉冲个数等于储存在信号处理器UC1内的播种个数参数时，执行步骤15；否则，继续执行步骤14；

[0033] 15.当位移传感器经位移信号接收单元发送到信号处理器接脚T1的脉冲等于储存在信号处理器UC1内的株距设置参数时，执行步骤16；否则，继续执行步骤15；

[0034] 16.信号处理器UC1发送控制信号给电机驱动单元UL1，电机驱动单元UL1的第二信号输出端输出驱动信号驱动第二电机转动一圈，释放种子预置箱中的种子输出；舱门完全关闭时，第二光电耦合器产生信号经舱门闭合信号接收单元发送给信号处理器UC1的接脚MOT1，信号处理器UC1接到接脚MOT1送入的信号，发送停止信号给电机驱动单元UL1，控制第二电机停止转动；之后，返回步骤2。