油菜播种质量监测系统设计与试验

摘要

我国是世界最大的油菜生产国，但是我国的现行的种植方式已成为油菜生产机械化的瓶颈，我国油菜生产基本是手工操作，劳动强度大，易误农时，劳动力成本高，劳动生产率水平低，直接导致我国油菜生产效益低下，油菜籽等产品的市场竞争力不强；针对传统播种机播种过程全封闭的特点，以及油菜籽为小籽粒、易损伤的特性，并且由于精密播种机工作环境一般较差，仅凭人的视觉和听觉无法直接监视其作业质量，很容易出现排量不均匀，伤种率高，重播、漏播，造成缺苗断垄等问题。因此设计出一种能够对油菜播种过程无损检测和实时监测的系统显得很有必要。
　　首先选择合适的检测油菜籽的方式，确定检测元件的型号及性能参数，然后根据检测的信号特点设计合理的信号调理电路，将调理后的信号送入单片机进行计数等处理，通过选择合适的通信模块，采用安全可靠的ModBus通信协议进行信号在下位机从机和下位机主机之间进行通信，通过选用合适的无线传输模块将采集到信号发送到上位机进行显示和处理。
　　该质量监测系统能够对油菜籽无损检测，对漏播、卡种等情况及时报警；并且将实时采集到的种子数、作业速度、每亩播种量、经纬度等数据通过无线传输的方式发送到上位机，上位机软件是基于Java开发的安卓APP软件，人机界面友好，方便用户实时查看当前作业状态。该油菜播种质量监测系统对实现农业机械化和智能化具有很高的应用推广价值。

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1 绪论

1.1引言

1.2课题背景

1.3精量播种机检测与监控系统的国内外现状

1.4研究目的及研究内容

1.5本章小结

2光栅传感器的选型与设计

2.1传感器技术简介

2.2光栅传感器的设计依据

2.3受光元件的选择

2.4 发光元件的选择

2.5 受光元件的原理图和PCB图设计

2.6排种检测装置外壳的设计

2.7本章小结

3硬件电路和软件设计

3.1油菜播种质量监测系统的总体设计

3.2各个电路模块设计

3.3 PCB设计图

3.4上位机软件设计

3.5数据传输的可靠性

4试验

4.1检测装置的实际检测效果

4.2田间试验

4.3 实际作业参数的对比验证

4.4 播种作业的效果

4.5本章小结

5展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

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