片机在幼苗移栽机控制系统中的应用.pdf

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RC单片机在幼苗移栽机控制系统中的应用STC89C52邵琰，钱东平主要机械结构及工作原理农机化研究引言单产低、劳动力成本高的现状，提高我国农业产业化、的理论及使用价值。目前，一些发达国家生产的移栽计了一种新型移栽机的控制系统。本文将对该移栽机的总体机械结构、控制系统电路设计、软件设计和田间试验情况进行介绍。平台、滑苗机构、取苗机构、停苗机构、放苗机构、覆膜为4cm的正方体幼苗培养块。按不同用户的使用需99cm任意调整；三是覆膜移栽同时进行；四是机架后带有操作员平台和苗块存放平台，便于操作员喂入操作；五是采用了船型钝角窄开沟器，可以避免缠草和苗机构、停苗机构、放苗机构等。工作时，人工将存放植物幼苗的正方体苗块放置于滑苗机构的传送带上。强加压力与传动带底部的接近开关传感器，传动带底苗机构的夹子将停苗装置挡板挤住的苗夹紧，传动带侧面停苗机构的夹子夹紧剩余苗块，以阻止其下滑；到达设定的株距值时，放苗机构的夹子把停苗挡板挤住的苗块夹住，并以直立状态放置在地膜下面开沟器所开出的栽植沟内，取苗机构将其夹住的苗块移至停部的挡片返回，传动带侧面停苗机构的夹子放开，再2010年5月第5期随着我国农业种植结构调整，研制适应我国国情的移栽机具，对转变我国农业生产中生产方式粗放、机械化水平和推进我国农业种植结构的调整有很高机具通用性较强，工作可靠性较好；但其结构复杂、造价也比较昂贵¨J。国内适用于大面积移栽的幼苗移栽机还不成熟，并且存在通用性较差、规格单一，不适用于多种作物移栽作业等问题旧J。针对现有问题，设1)本移栽机的结构如图l所示，主要由机架、地轮、覆土机构、栽植开沟器、人工操作平台、幼苗存放机构和打孔机构组成。适应秧苗形式为长、宽、高均求，1～6行任意组合，一次可完成开沟、覆膜、移栽、镇压和覆土等作业。结构特点：一是拖拉机3点悬挂；二是株距20一壅土‘引。2)工作原理：移栽工作部件主要有滑苗机构、取此时传送带上充满了幼苗培养块，第一个幼苗培养块部的挡板放开，取苗机构的夹子将苗块夹紧；同时放苗机构的挡板，由挡片将苗块挤压住，然后取苗机构的夹子再次回到滑苗机构的传送带底部；滑苗机构底(河北农业大学机电工程学院，河北保定071001)摘要：针对当前幼苗移栽过程中存在的株距调节困难、易产生倒伏、栽植速度低等问题，研制了一种新型的基于STC89C52RC单片机的幼苗移栽机控制系统。该系统以STC单片机为控制中心，液压马达和气压泵为执行机构，辅之以键盘输入及显示单元，实现了移栽过程的自动化。同时，株距可在大范围内(20—99cm)调节，调节精度可达lcm。试验表明，该系统控制株距调节简便、栽植速度高、栽直率高。关键词：移栽机；STC89C52RC单片机；控制系统中图分类号：s223．99：S126文献标识码：A文章编号：1003—188X(2010)05-0121—0401收稿日期：2009—12—08作者简介：邵琰(1982一)，男，河北保定人，在读硕士。(E—mail)[e-mail]。通讯作者：钱东平(1947—2009)。男，河北保定人，教授，博士生导师，(E—mail)[e-mail]。1．栽植开沟器2．覆土机构3．地轮4．机架5．人工操作平台6．幼苗存放平台7．滑苗机构8．取苗机构9．停苗机构10．放苗机构11．覆膜机构12．打孑L机构图1移栽机机械结构简图Fig．1machinemechanicalTransplantingdiagramstructure
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一一一一一一一一一一一—可——皆可—飞]广霄可2控制系统电路设计单片机、信号采集及处理电路、位置检测模块、液压电0年5月农机化研究第5期一次向接近开关发出有苗信号，夹取、移送另一幼苗培养块。其工作过程如图2所示。由于打孔机构、取苗机构及送苗机构的动作臂在工作过程中有摆动的位移量，所以采用力矩惯量比较大、具备较强负载能力、动作快速性好的液压动力系统。+为防止损伤苗块，夹取苗的夹子采用负载能力较小、动作响应速度更快的气动系统。在此设计中选用型号为STC89C52RC的单片机。STC89C51RC单片机是宏晶科技推出的新一代抗干扰、高速、低功耗单片机，其指令代码完全兼容传统8051单片机，具有可靠性高、非易失性存储、功耗低、价格低廉和无法解密等优点MJ。系统总体硬件结构框图如图3所示。由图3可知，幼苗移栽机控制系统的硬件主要由TrL电平的通、断信号，如图4所示。由于传感器的工作电压为12V，通过电阻2kQ和3kQ组成图1所示的磁阀驱动电路、气压电磁阀驱动电路和人机接口电路分压电路，把工作在12V的接近开关反馈信号限制在等几部分组成。由于拖拉机电瓶电压为直流+12V，0或者4．9V，以供STC89C52进行检测传感器模块的而单片机系