本實(shí)用新型涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種精播機(jī)施肥量無線計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高，精密播種機(jī)廣泛應(yīng)用于田間大面積作業(yè)中，既提高了生產(chǎn)效率，又降低了生產(chǎn)成本。但是，精密播種機(jī)作業(yè)過程中由于機(jī)械故障等原因，會(huì)出現(xiàn)肥箱排空、肥管空或堵塞的情況。精密播種機(jī)多為大面積長時(shí)間作業(yè)，一旦發(fā)生上述故障且未及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決，會(huì)影響到大面積作物的后期生長，進(jìn)而嚴(yán)重影響糧食產(chǎn)量。

現(xiàn)有技術(shù)中，利用電容傳感器與伺服電機(jī)設(shè)計(jì)了玉米免耕播種施肥機(jī)作業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，通過調(diào)整伺服電機(jī)控制播種施肥量，同時(shí)對(duì)播種施肥量有精準(zhǔn)的測量。但是，電容傳感器會(huì)由于田間灰塵、水分等因素影響到系統(tǒng)電容值測量的準(zhǔn)確性，且寄生電容較難處理。系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸容易受到干擾，增加了系統(tǒng)布線面積，增加了成本，監(jiān)測裝置安裝和拆卸不方便。

因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)出一款結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸數(shù)據(jù)，成本低廉，工作運(yùn)行穩(wěn)定，提高施肥效率的一種精播機(jī)施肥量無線計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)，正是發(fā)明人所要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種精播機(jī)施肥量無線計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)無線傳輸數(shù)據(jù)，成本低廉，工作運(yùn)行穩(wěn)定，提高施肥效率。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種精播機(jī)施肥量無線計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其包括有上位機(jī)終端、下位機(jī)，所述上位機(jī)終端通過無線通信模塊與下位機(jī)連接，所述下位機(jī)包括有單片機(jī)，所述單片機(jī)分別與復(fù)位電路、無線通信模塊、編碼器、紅外光電傳感器、電容接近開關(guān)、聲光報(bào)警裝置連接，所述紅外光電傳感器設(shè)置在肥管中，所述電容接近開關(guān)將對(duì)肥箱狀態(tài)的檢測數(shù)據(jù)通過無線通信模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)終端內(nèi)，所述紅外光電傳感器的發(fā)射端采用紅外發(fā)光二極管，所述紅外光電傳感器的接收端采用黑色膠體封裝的光敏三極管，所述單片機(jī)通過整形電路與紅外光電傳感器的接收端連接。

進(jìn)一步，所述單片機(jī)選用STC12C5A60S2芯片。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型利用編碼器間接測量精密播種機(jī)的施肥量，通過紅外光電傳感器監(jiān)測肥管的工作狀況，利用接近式電容開關(guān)進(jìn)行箱空檢測，解決了壓力傳感器容易導(dǎo)致誤報(bào)警的問題，數(shù)據(jù)的傳輸采用無線通信的方式，減少了布線，使監(jiān)測裝置易于安裝和拆卸，上位機(jī)終端不僅可以實(shí)時(shí)顯示采集的數(shù)據(jù)和出現(xiàn)故障的區(qū)域，還可以對(duì)作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行分析，滿足了實(shí)際田間作業(yè)中肥量監(jiān)測及肥量施肥狀態(tài)預(yù)警等任務(wù)，對(duì)提高我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平具有重要意義。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型下位機(jī)系統(tǒng)電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

參見圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，該結(jié)構(gòu)一種精播機(jī)施肥量無線計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)，包括有上位機(jī)終端、下位機(jī)，上位機(jī)終端通過無線通信模塊與下位機(jī)連接，下位機(jī)包括有單片機(jī)，單片機(jī)分別與復(fù)位電路、無線通信模塊、編碼器、紅外光電傳感器、電容接近開關(guān)、聲光報(bào)警裝置連接，紅外光電傳感器設(shè)置在肥管中，電容接近開關(guān)將對(duì)肥箱狀態(tài)的檢測數(shù)據(jù)通過無線通信模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)終端內(nèi)，紅外光電傳感器的發(fā)射端采用紅外發(fā)光二極管，紅外光電傳感器的接收端采用黑色膠體封裝的光敏三極管，單片機(jī)通過整形電路與紅外光電傳感器的接收端連接。

下位機(jī)施肥計(jì)量監(jiān)測部分主要由微處理器、無線模塊、編碼器、紅外光電傳感器及接近式電容開關(guān)等組成。監(jiān)測系統(tǒng)使用STC12C5A60S2單片機(jī)作為微處理器，通過采集編碼器的脈沖數(shù)間接計(jì)量精密播種機(jī)的施肥量，安裝在肥管中部的紅外光電傳感器完成肥管工作狀態(tài)的監(jiān)測，電容接近開關(guān)完成對(duì)肥箱狀態(tài)的監(jiān)測，獲取的作業(yè)數(shù)據(jù)通過無線模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)終端。

上位機(jī)通過無線模塊向下位機(jī)發(fā)送啟動(dòng)、數(shù)據(jù)采集、停止等控制指令，下位機(jī)接收到相應(yīng)的控制指令后開始工作，將測量的作業(yè)參數(shù)傳送到上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)接收到下位機(jī)傳來的報(bào)警信息后，上位機(jī)會(huì)顯示出現(xiàn)故障的區(qū)域，同時(shí)啟動(dòng)聲光報(bào)警，通知機(jī)車駕駛員停車排除故障。

參見圖2是本實(shí)用新型下位機(jī)系統(tǒng)電路原理圖，當(dāng)有肥料經(jīng)過紅外光電傳感器時(shí)，肥料將傳感器發(fā)射端光線擋住，接收端返回高電平；當(dāng)沒有肥料經(jīng)過時(shí)，接收端返回低電平。微處理器通過接收端是否發(fā)生電平變化來判斷肥管內(nèi)的肥料流動(dòng)狀態(tài)。選用指向性強(qiáng)、亮度高、聚光性較好的紅外發(fā)光二極管，接收端使用黑色膠體封裝的光敏三極管?？紤]到肥管外部無避光裝置，日光的照射會(huì)影響檢測的準(zhǔn)確性，在光電傳感器的外部較加裝黑色塑料避光盒以提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，接收端的電平信號(hào)波形不規(guī)整，微處理器無法對(duì)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確處理，需經(jīng)整形電路處理。

檢測系統(tǒng)使用的電容開關(guān)為PNP常開型，可自行調(diào)整距離，在電路中通過下拉電阻調(diào)整其輸出狀態(tài)。當(dāng)肥料距離接近開關(guān)距離超出設(shè)定范圍10mm時(shí)，接近開關(guān)輸出低電平，微處理器啟動(dòng)其內(nèi)部定時(shí)器工作；當(dāng)?shù)碗娖匠掷m(xù)時(shí)間超出報(bào)警設(shè)定時(shí)間3s時(shí)，向上位機(jī)發(fā)送報(bào)警信息；肥料充足未超出設(shè)定距離時(shí)，輸出高電平。微處理器通過其電平的變化就可以判斷肥箱內(nèi)的狀態(tài)，相比于壓力傳感器，電容式接近開關(guān)可靠性和準(zhǔn)確性更高，且降低了成本。

本實(shí)用新型利用編碼器間接測量精密播種機(jī)的施肥量，通過紅外光電傳感器監(jiān)測肥管的工作狀況，利用接近式電容開關(guān)進(jìn)行箱空檢測，解決了壓力傳感器容易導(dǎo)致誤報(bào)警的問題。數(shù)據(jù)的傳輸采用無線通信的方式，減少了布線，使監(jiān)測裝置易于安裝和拆卸。上位機(jī)終端不僅可以實(shí)時(shí)顯示采集的數(shù)據(jù)和出現(xiàn)故障的區(qū)域，還可以對(duì)作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行分析。該系統(tǒng)在實(shí)際田間作業(yè)中能夠達(dá)到設(shè)計(jì)中基本要求，滿足實(shí)際田間作業(yè)中肥量監(jiān)測及肥量施肥狀態(tài)預(yù)警等任務(wù)，對(duì)提高我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平具有重要意義。