CN106128050A - 小型播种机种籽堵塞声光告警器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小型播种机种籽堵塞声光告警器，其特征包括：12V直流电源、红外线发射电路、红外信号接收电路、负脉冲形成电路、电压比较及负反馈电路、高电平功率放大及声光告警电路；所述的电压比较及负反馈电路中运算放大器IC1选用的型号为CA3130。本发明是为了保证作物的播种质量，为广大农户设计的一种用于农作物条播的播种机种籽堵塞声光告警装置。这种声光告警器可时时监视种粒在管道中的下落情况；一旦种粒在管道内下落中发生堵塞，声光告警器能够及时提醒操作人员采取相应的疏通措施，从而杜绝了大面积漏播的现象发生，有效地提高了作物的播种质量和田间工作效率。

Description

小型播种机种籽堵塞声光告警器

技术领域

本发明属于电子技术与农业生产领域，是关于一种小型播种机种籽堵塞声光告警器。

背景技术

常见的播种方式有：撒播、条播、穴播和精密播种等。所谓条播：是将种子按照要求的行距、播种深度、播种量播成条状。因为条播有利于农作物在生长期间通风、透光，便于田间施肥、锄草等作业管理，所以条播技术广泛用于小麦、玉米、豆类等作物的播种。

普通条播机在播种时，由于种籽里混杂有草杆、其他种籽或石子等杂物，很容易造成种粒下落过程中在管道内发生堵塞。因播出的种粒均要覆盖泥土，一旦发生种粒堵塞，播种人员很难及时发现漏播现象，何处漏播无从知晓，也很难查找，若不便及时补救，将会导致作物缺苗断垄，影响作物产量和收成。

本发明所述的小型播种机种籽堵塞声光告警器是为了保证播种质量，为广大农户设计的一种用于作物条播的播种机种粒堵塞告警装置。有了这种告警装置可时时监视种粒在管道中的下落情况。一旦种粒在下落的管道内发生堵塞，提示装置能够及时提醒操作人员采取相应的措施，杜绝了种粒大面积漏播的现象发生，有效地提高了农作物的播种质量和工作效率。

以下详细说明本发明所述的小型播种机种籽堵塞声光告警器在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：本发明是为了保证作物的播种质量，为广大农户设计的一种用于农作物条播的播种机种籽堵塞声光告警装置。这种声光告警器可时时监视种粒在管道中的下落情况；一旦种粒在管道内下落中发生堵塞，声光告警器能够及时提醒操作人员采取相应的疏通措施，从而杜绝了大面积漏播的现象发生，有效地提高了作物的播种质量和田间工作效率。

电路工作原理：小型播种机种籽堵塞声光告警器采用红外光电耦合原理将谷物种粒在管道中下落的情况转换成电信号来控制声光告警电路。将红外发光二极管D1和红外光敏型晶体管BG1正对着安装在种粒下落管道中，使红外发光二级管D1发出的红外光正好照射在红外光敏型晶体管BG1上。当种粒在管道内正常下落时，红外光便被种粒间断地遮挡，使红外光敏型晶体管BG1集电极上产生连续的负脉冲，并通过电解电容Cl耦合到电解电容C2的正极，使电解电容C2不能被充电，电解电容C2正极上的电压接近零，从而使运算放大器IC1的第2脚为低电平，使得运算放大器IC1的第2脚反相端的电平迅速低于运算放大器IC1第3脚的电压，致使运算放大器IC1的第6脚输出低电平(约2V)，该电平不足于使增强型N沟道场效应管VT1导通，使蜂鸣声HA和红色发光二极管LED得不到足够的工作电压而无法正常工作；

当种粒在管道中发生堵塞时，种粒不再从管道中下落，从而使红外发光二级管D1发出的红外光始终照射在红外光敏型晶体管BG1上，使红外光敏型晶体管BG1的阻值变小，这样红外光敏型晶体管BG1的集电极上始终是一个低电平，因它是一个直流信号，它不能通过电解电容Cl到达电解电容C2正极上，于是电解电容C2便开始充电，使运算放大器IC1的第2脚变成高电平，运算放大器IC1的第6脚输出为高电平，该高电平足于使增强型N沟道场效应管VT1导通，使增强型N沟道场效应管VT1驱动蜂鸣声HA鸣叫，同时使红色发光二极管LED得电被点亮。

技术特征：小型播种机种籽堵塞声光告警器，它包括12V直流电源、红外线发射电路、红外信号接收电路、负脉冲形成电路、电压比较及负反馈电路、高电平功率放大及声光告警电路,其特征在于：

红外光发射电路：它由红外发光二极管D1、电阻R1、线性电位器RP1组成，红外发光二极管D1的负极通过电阻R1接电路地GND，红外发光二极管D1的正极接线性电位器RP1的一端，线性电位器RP1的另一端及其活动端接电路正极VCC；

红外信号接收电路：它由线性电位器RP2、电阻R2和红外光敏型晶体管BG1组成，红外光敏型晶体管BG1的发射极通过电阻R2接电路地GND，红外光敏型晶体管BG1的集电极接线性电位器RP2的一端，线性电位器RP2的另一端及其活动端接电路正极VCC；

负脉冲形成电路：它由电解电容C1、线性电位器RP3、电解电容C2组成,电解电容C1的正极接红外光敏型晶体管BG1的集电极，电解电容C1的负极与运算放大器IC1的第2脚、线性电位器RP3的一端和电解电容C2的正极相连，线性电位器RP3的另一端及其活动端接电路正极VCC，电解电容C2的负极接电路地GND；

电压比较及负反馈电路：它由电阻R3、电阻R4、负反馈电阻R5和运算放大器IC1组成，运算放大器IC1选用的型号为CA3130，运算放大器IC1的第2脚接电解电容C2的正极，运算放大器IC1的第3脚接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端接电路正极VCC，电阻R4的另一端接电路地GND，运算放大器IC1的第6脚通过负反馈电阻R5接运算放大器IC1的第3脚，运算放大器IC1的第7脚接电路正极VCC，运算放大器IC1的第4脚接电路地GND；

高电平功率放大及声光告警电路：它由电解电容C3、电阻R6、增强型N沟道场效应管BG2、蜂鸣声HA、红色发光二极管LED和电阻R7组成，运算放大器IC1的第6脚接电解电容C3的正极，电解电容C3的负极接电路地GND，增强型N沟道场效应管BG2的栅极通过电阻R6接电解电容C3的正极，增强型N沟道场效应管BG2的源极接电路地GND，增强型N沟道场效应管BG2的漏极接蜂鸣声HA的负极和电阻R7的一端，蜂鸣声HA的正极接电路正极VCC，电阻R7的另一端接红色发光二极管LED的负极，红色发光二极管LED的正极接电路正极VCC；

12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。

附图说明

附图1是本发明提供的小型播种机种籽堵塞声光告警器一个实施例的电路工作原理图。

具体实施方式

按照附图1所示的小型播种机种籽堵塞声光告警器电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。

元器件的其技术参数及选择要求

D1为红外发光二极管，采用的型号为HG505；

BG1为红外光敏型晶体管，采用的型号系列为3DU5；

BG2为增强型N沟道场效应管，选用的型号为IRFZ22或IRFZ30；

IC1为运算放大器，选用的型号为CA3130，直插式DIP规范，运算放大器IC1是一种COMSP沟道运放，具有很高的输入阻抗和极低的输入电流及高速运算性能，它适用于微信号输入而其输出电压最大值可达10mV；

RP1～RP3用WH7-A型线性电位器，其阻值分别为2.2KΩ、2.2KΩ、470KΩ；

Rl～R4采用1/8W金属膜电阻，其阻值分别为：2.2KΩ、1.8KΩ、180KΩ、180KΩ；负反馈电阻R5的阻值为1.2MΩ；电阻R6的阻值为43KΩ；电阻R7的阻值为1.2KΩ、功率为1/4W；

C1～C3用CD11-10型电解电容，容量分别为2.2μF、22μF、47μF；

LED为红色发光二极管，选用1只超高亮红色发光二极管；

HA为蜂鸣器，采用自带音频发生电路、高响度、防水型12V蜂鸣器。

RPl、RP2选用WH7-A型线性电位器，其阻值均为3.2KΩ；

电阻Rl～R2采用1/8W金属膜电阻，其阻值均为2.2KΩ；电阻R3～R4采用1/8W金属膜电阻，其阻值均为180KΩ；负反馈电阻R5的阻值为1.2MΩ；电阻R6的阻值为43KΩ；电阻R7的阻值为1.2KΩ、功率为1/4W；

LED为红色发光二极管，选用1只超高亮红色发光二极管；

HA为蜂鸣器，采用自带音频发生电路、高响度、防水型12V蜂鸣器。

电路制作要点与电路调试

小型播种机种籽堵塞声光告警器电路接通12V直流电源后，首先用手指运动模拟种粒下落，用手指往返挥动在红外线发光管D1与红外光敏型晶体管BG1之间，使照射在红外光敏型晶体管BG1上的红外光时有时无，这时蜂鸣器HA不应该发声，否则，可适当调节线性电位器RP3，使其灵敏度和可靠性达到要求；

接着停止挥动手指，模拟管道中的种粒被堵塞，此时蜂鸣器HA便会发声，红色发光二极管LED即刻被点亮；

在电路接通12V直流电源后，测量运算放大器IC1的第3脚电压应为6V，当光敏分压电路中的红外光敏型晶体管BG1被红外发光二极管D1发射的红外光连续照射时，使得运算放大器IC1的第2脚的电平电压明显高于运算放大器IC1的第3脚6V电压即可；

线性电位器RP1、线性电位器RP2分别用于调节红外发光二级管D1的发射强度、红外光敏型晶体管BG1接受红外光的灵敏度；

在安装小型播种机种籽堵塞声光告警器时，红外光敏型晶体管BG1的安装位置是关键，务必将两只管子正对着安装于种粒下落管道的中部，也可根据具体情况将其安置于管道中的适当位置。

本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的结构特征、外观形状及尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。

Claims (1)

1.一种小型播种机种籽堵塞声光告警器，它包括12V直流电源、红外线发射电路、红外信号接收电路、负脉冲形成电路、电压比较及负反馈电路、高电平功率放大及声光告警电路,其特征在于：

所述的红外光发射电路由红外发光二极管D1、电阻R1、线性电位器RP1组成，红外发光二极管D1的负极通过电阻R1接电路地GND，红外发光二极管D1的正极接线性电位器RP1的一端，线性电位器RP1的另一端及其活动端接电路正极VCC；

所述的红外信号接收电路由线性电位器RP2、电阻R2和红外光敏型晶体管BG1组成，红外光敏型晶体管BG1的发射极通过电阻R2接电路地GND，红外光敏型晶体管BG1的集电极接线性电位器RP2的一端，线性电位器RP2的另一端及其活动端接电路正极VCC；

所述的负脉冲形成电路：它由电解电容C1、线性电位器RP3、电解电容C2组成,电解电容C1的正极接红外光敏型晶体管BG1的集电极，电解电容C1的负极与运算放大器IC1的第2脚、线性电位器RP3的一端和电解电容C2的正极相连，线性电位器RP3的另一端及其活动端接电路正极VCC，电解电容C2的负极接电路地GND；

所述的电压比较及负反馈电路由电阻R3、电阻R4、负反馈电阻R5和运算放大器IC1组成，运算放大器IC1选用的型号为CA3130，运算放大器IC1的第2脚接电解电容C2的正极，运算放大器IC1的第3脚接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端接电路正极VCC，电阻R4的另一端接电路地GND，运算放大器IC1的第6脚通过负反馈电阻R5接运算放大器IC1的第3脚，运算放大器IC1的第7脚接电路正极VCC，运算放大器IC1的第4脚接电路地GND；

所述的高电平功率放大及声光告警电路由电解电容C3、电阻R6、增强型N沟道场效应管BG2、蜂鸣声HA、红色发光二极管LED和电阻R7组成，运算放大器IC1的第6脚接电解电容C3的正极，电解电容C3的负极接电路地GND，增强型N沟道场效应管BG2的栅极通过电阻R6接电解电容C3的正极，增强型N沟道场效应管BG2的源极接电路地GND，增强型N沟道场效应管BG2的漏极接蜂鸣声HA的负极和电阻R7的一端，蜂鸣声HA的正极接电路正极VCC，电阻R7的另一端接红色发光二极管LED的负极，红色发光二极管LED的正极接电路正极VCC；

所述的12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。