CN111083965A - 一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机 - Google Patents

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Abstract

一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，属于农业、园林领域。其包括机体、圆轮、纤维绳制作装置、纤维绳管道槽、管道铺设装置、单片机，所述的圆轮设置在机体后下方，外圈呈锥形状，机体前进时，圆轮随机体前进而转动，可在地面上开出一条路径；纤维绳制作装置设置在机体前方，可将纤维、肥料、种子三种材料混合制成一条纤维绳，并顺着纤维绳管道槽一直伸到地面上，铺到圆轮开辟的路径上；管道铺设装置设置在机体后上方，水管可顺着沟槽延伸到地上，同时具有施肥和播种功能，还能够实现精准浇水或铺设滴灌管，整个过程通过种植机移动一次性完成，将农间劳作的效率大大提高，减轻了劳动强度和作业次数。

Description

一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机
技术领域
本发明涉及一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，属于农业、园林技术领域。
背景技术
目前有很多作物、树木、中药的培育要求比较高，要求定株位、定株距；同时有的作物、树木、中药还要保证肥料与植株之间的间距合适，既要能够实现充分吸收肥料、又要防止肥料太近出现烧苗。
有的作物、树木、中药种植后需要马上施肥、浇水，但是种植地水源不充分，需要精准施肥、浇水。
有的作物、树木、中药种植后需要进行滴灌，但是目前都是种植后再铺设滴灌管，比较麻烦，效率低下，没有一体式的机械。
对此，这里提出了一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，该种植机将可制作出纤维、肥料、种子三种材料一体的纤维绳，同时具有施肥和播种功能的同时还能实现精准浇水或铺设滴灌管，整个过程通过种植机移动一次性完成，可大大减少人力物力的消耗，提高了田间农作的效率。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是通过设计一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机。该种植机采用拖拉机来进行驱动，在此基础上，种植机上设置有圆轮，前进时可挖出一条路径，种植机上的纤维绳制作装置，可制作出纤维、肥料、种子三种材料一体的纤维绳，同时具有施肥和播种功能，提高了播种施肥的效率，同时还设有铺设水管的装置，能够实现精准浇水或铺设滴灌管，整个过程通过种植机移动一次性完成，将农间劳作的效率大大提高，减轻了劳动强度和作业次数。
本发明采用的技术方案是：一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，包括机体、圆轮、纤维绳制作装置、纤维绳管道槽、管道铺设装置、单片机，所述的圆轮设置在机体后下方，外圈呈锥形状，机体前进时，圆轮随机体前进而转动，可在地面上开出一条路径；纤维绳制作装置设置在机体前方，可将纤维、肥料、种子三种材料混合制成一条纤维绳，并顺着纤维绳管道槽一直伸到地面上，铺到圆轮开辟的路径上；管道铺设装置设置在机体后上方，水管可顺着沟槽延伸到地上。
所述的纤维绳制作装置设置在机体前方，包括草绳机、原料箱、纤维进料口、肥料进料口、种子进料口，种子进料口设置有两处，为两个圆筒状管道，其进口处为横向与原料机连接，在其两个进口管道中间的上方，分别设置有肥料进料口、种子进料口，肥料进料口、种子进料口开口向上与原料箱连接。
所述的原料箱包括纤维箱、肥料箱、种子箱，整个原料箱从上往下用十字隔板将原料箱分隔成四个区域，靠内侧的两个区域分别为肥料箱和种子箱，靠外侧的两个区域都为纤维箱，每个区域分别与上述的四个进料口相连接，两个纤维箱对应两个纤维进料口，肥料箱和种子箱分别对应肥料进料口和种子进料口，其中纤维箱向下延伸，高度大于肥料箱和种子箱，整个进料口设置在其延伸的部分的内侧及肥料箱和种子箱的下方。
所述的肥料箱和种子箱下方分别设置有漏斗，方便肥料和种子落下，漏斗口分别设置有电磁阀门一和电磁阀门二，电磁阀经过提前设置，通过单片机控制其开关，当工作时，电磁阀门一和电磁阀门二交替打开，两者打开的时间间隔可调，通过时间调整进而调整种子之间的距离、种子与肥料之间的距离，种子间的距离调整实现株距调整，种子与肥料之间距离调整能够根据种子特性既能保证种子充分吸取养分、又能防止肥料烧苗；纤维箱底部设置有传送带，传送带可将纤维传送至纤维进料口处。
草绳机工作时，纤维不间断地从纤维箱内进入纤维进料口，而肥料和种子则交替着进入进料口，以此方式，可制造出纤维、肥料、种子三种材料一体的纤维绳，该纤维绳自带肥料，播种的同时还具有施肥功能；草绳机工作原理：内部的内锥齿带动喇叭口旋转，纤维和肥料、种子混合后送入喇叭口被搓紧，两股搓紧的纤维在嗓子眼处汇合拧成纤维绳，然后固定在二轴上的锥形辊夹着纤维绳往前送，并从成品绳出口出来；内部的内锥齿与绳出口连接为一体，绳出口内部有供纤维绳出来的孔；绳出口外部通过摩擦皮带联接皮带轮，皮带轮与编绳电机联接通过编绳电机驱动实现转动，编绳电机与单片机电连接受单片机控制。
机体底部设有一条槽，一直通到机体后方的纤维绳管道槽处，纤维绳制作完成后，可将纤维绳绳顺着纤维绳管道槽一直拉到地面上，再将其一端固定在地面上。
进一步的，所述的管道铺设装置包括管道槽、管道轴、管道槽设置在机体后上方，由三段槽组成，每段管道槽都为直形，管道槽呈半包围结构，由三个侧面组成，两个管道槽的连接处为圆弧状，圆弧状可使两个管道槽连接时呈一定角度，通过一个固定槽将两个管道连接固定，最终可使管道槽呈竖直向下的状态，且管道槽末端靠近地面，可通过拆卸固定槽将管道槽拆下。
进一步的，在水管将要脱离管道槽的位置上设置管道槽端口，管道槽端口为全封闭结构，使管道槽顶端呈四面包围的形状，通过该结构可保证水管受拉力的影响时不会脱离管道槽，使水管一直顺着管道槽直到离开；管道槽端口末端设置有平土装置，平土装置随管道槽前进时能够将圆轮滚过形成的沟槽附近的土回填到沟槽内，起到盖住种子、肥料、水管的目的。
进一步的，纤维绳管道槽构造与水管的管道槽一致，纤维绳管道槽的末端设置有纤维绳管道槽末端，纤维绳管道槽末端，使纤维绳管道槽顶端呈四面包围的形状，通过该结构可保证纤维绳受拉力的影响时不会纤维绳管道槽，使纤维绳一直顺着纤维绳管道槽直到离开；纤维绳管道槽末端设置有滚轮，滚轮与滚轮电机并由滚轮电机驱动进而将纤维绳卷到地面。
进一步的成品绳出口处上方设置有颜料管，颜料管与上方的颜料箱相通；颜料管与颜料箱直间设置有电磁阀门三，颜料箱内存放颜料；电磁阀门一、电磁阀门二、电磁阀门三均与单片机电连接，由单片机统一控制，电磁阀门一、电磁阀门二、电磁阀门三配合使用，每当纤维绳从成品绳出口出来一定距离，电磁阀门三就打开让颜料箱内的颜料从颜料管滴下对先维护绳设置有种子的旁边进行标记，进而方便种植时能准确确定纤维绳上种子的位置，以方便后期种植能够实现更好的定株。
进一步的，纤维绳管道槽末端设置有颜色识别传感器，纤维绳管道槽末端设置的滚轮联接有转速传感器；颜色识别传感器与转速传感器均与单片机电连接，受单片机控制，机体的车厢内设置水泵、水箱，水泵连接水箱和水管，水管顺着管道槽向地面延伸；水管上设置有电磁阀四；电磁阀四也与单片机电连接，电磁阀四与水泵共同由单片机控制；单片机根据转速传感器、色识别传感器给出的信号能够判断种子随纤维绳铺设到地面时的位置，同时单片机控制水泵和电磁阀四打开和关闭，将水箱内的水通过水管精准喷向种子，实现精准灌溉。
进一步的，进一步的，机体顶端后方的位置固定有水管固定装置，水管固定装置通有孔，孔内安装有管道轴，管道轴两端为两个弹簧卡扣，两个弹簧卡扣设置有弹簧，当无外力作用时，弹簧可卡在水管固定装置上，通过按下弹簧卡扣的弹簧按钮，可使弹簧卡扣弹出，由此可使管道轴的拆卸更方便；水管在套入管道轴之前，先将其环绕成圈状，当取下管道轴时，可直接将水管套在管道轴上，再将管道轴卡在水管固定装置上；管道轴与卷轴电机联接通过卷轴电机驱动转动实现水管的收起和放下；需要铺设用于滴灌的水管水管时，将设置有水管孔用于滴灌的水管卷设在管道轴上，铺设水管时，先将水管顺着管道槽拉出，当种植机前进时，由于卷轴电机驱动管道轴转动，水管将会被顺着管道槽不断拉出，顺着行车路径铺设在地面上，为后期滴灌做准备。
进一步的，所述的管道槽和纤维绳管道槽可拆装，机体侧面设有一个管道槽安放处，该安放处由安放槽和皮带组成，安放槽呈四分之一圆状，一端固定在机体，其圆弧处可作为槽安放拆卸下来的管道槽和纤维绳管道槽，皮带一端为固定在安放槽上方的位置，皮带通有若干个孔，安放槽设有一个卡扣处，可穿过皮带上的孔将皮带固定，可通过改变穿孔的位置来调整皮带的松紧程度，通过皮带和安放槽圆弧处可将管道槽和纤维绳管道槽固定住，防止其掉落。
本发明的工作原理是：
种子和肥料定量、定距：机体行驶前，圆轮转动在地面上挖出一条细小的路径，草绳机开始工作，纤维不间断地从纤维箱内进入纤维进料口，而肥料和种子则交替着进入进料口，草绳机内部的内锥齿带动喇叭口旋转，纤维和肥料、种子混合后送入喇叭口被搓紧，两股搓紧的纤维在嗓子眼处汇合拧成纤维绳，然后固定在二轴上的锥形辊夹着纤维绳往前送，并从成品绳出口出来，以此方式，制造出纤维、肥料、种子三种材料一体的纤维绳；
纤维绳标记方便后期定株：电磁阀门一、电磁阀门二、电磁阀门三配合使用，每当纤维绳从成品绳出口出来一定距离，电磁阀门三就打开让颜料箱内的颜料从颜料管滴下对先维护绳设置有种子的旁边进行标记，进而方便种植时能准确确定纤维绳上种子的位置，以方便后期种植能够实现更好的定株；
种植：维绳一直顺着纤维绳管道槽直到离开，纤维绳管道槽末端设置有滚轮，滚轮与滚轮电机并由滚轮电机驱动进而将纤维绳卷到地面；
如果需要精准浇水：纤维绳管道槽末端设置有颜色识别传感器，纤维绳管道槽末端设置的滚轮联接有转速传感器；颜色识别传感器与转速传感器均与单片机电连接，受单片机控制，机体的车厢内设置水泵、水箱，水泵连接水箱和水管，水管顺着管道槽向地面延伸；水管上设置有电磁阀四；电磁阀四也与单片机电连接，电磁阀四与水泵共同由单片机控制；单片机根据转速传感器、色识别传感器给出的信号能够判断种子随纤维绳铺设到地面时的位置，同时单片机控制水泵和电磁阀四打开和关闭，将水箱内的水通过水管精准喷向种子，实现精准灌溉；
如果后期需要滴灌：机体顶端后方的位置固定有水管固定装置，水管固定装置通有孔，孔内安装有管道轴，管道轴两端为两个弹簧卡扣，两个弹簧卡扣设置有弹簧，当无外力作用时，弹簧可卡在水管固定装置上，通过按下弹簧卡扣的弹簧按钮，可使弹簧卡扣弹出，由此可使管道轴的拆卸更方便；水管在套入管道轴之前，先将其环绕成圈状，当取下管道轴时，可直接将水管套在管道轴上，再将管道轴卡在水管固定装置上；管道轴与卷轴电机联接通过卷轴电机驱动转动实现水管的收起和放下；需要铺设用于滴灌的水管水管时，将设置有水管孔用于滴灌的水管卷设在管道轴上，铺设水管时，先将水管顺着管道槽拉出，当种植机前进时，由于卷轴电机驱动管道轴转动，水管将会被顺着管道槽不断拉出，顺着行车路径铺设在地面上，为后期滴灌做准备；
平土：管道槽端口末端设置有平土装置，平土装置随管道槽前进时能够将圆轮滚过形成的沟槽附近的土回填到沟槽内，起到盖住种子、肥料、水管的目的；
管道槽和纤维绳管道槽可拆装：所述的管道槽和纤维绳管道槽可拆装，机体侧面设有一个管道槽安放处，该安放处由安放槽和皮带组成，安放槽呈四分之一圆状，一端固定在机体，其圆弧处可作为槽安放拆卸下来的管道槽和纤维绳管道槽，皮带一端为固定在安放槽上方的位置，皮带通有若干个孔，安放槽设有一个卡扣处，可穿过皮带上的孔将皮带固定，可通过改变穿孔的位置来调整皮带的松紧程度，通过皮带和安放槽圆弧处可将管道槽和纤维绳管道槽固定住，防止其掉落。
本发明的有益效果是：
该种植机移动时可挖出一条路径，同时制作出纤维、肥料、种子三种材料一体的纤维绳，并将其铺设在路径上，将施肥和播种两个过程同时进行，效率大大提高，减轻了劳动强度和作业次数；
纤维绳的制作过程中，肥料和种子作为原料交替装入进料口，电磁阀一和电磁阀二交替打开，且两者打开的时间间隔可调，通过时间调整进而调整种子之间的距离、种子与肥料之间的距离，种子间的距离调整实现株距调整，种子与肥料之间距离调整能够根据种子特性既能保证种子充分吸取养分、又能防止肥料烧苗；
电磁阀门一、电磁阀门二、电磁阀门三配合使用，每当纤维绳从成品绳出口出来一定距离，电磁阀门三就打开让颜料箱内的颜料从颜料管滴下对先维护绳设置有种子的旁边进行标记，进而方便种植时能准确确定纤维绳上种子的位置，以方便后期种植能够实现更好的定株；
维绳一直顺着纤维绳管道槽直到离开，纤维绳管道槽末端设置有滚轮，滚轮与滚轮电机并由滚轮电机驱动进而将纤维绳卷到地面；
纤维绳管道槽末端设置有颜色识别传感器，纤维绳管道槽末端设置的滚轮联接有转速传感器；颜色识别传感器与转速传感器均与单片机电连接，受单片机控制，机体的车厢内设置水泵、水箱，水泵连接水箱和水管，水管顺着管道槽向地面延伸；水管上设置有电磁阀四；电磁阀四也与单片机电连接，电磁阀四与水泵共同由单片机控制；单片机根据转速传感器、色识别传感器给出的信号能够判断种子随纤维绳铺设到地面时的位置，同时单片机控制水泵和电磁阀四打开和关闭，将水箱内的水通过水管精准喷向种子，实现精准灌溉；
管道轴与卷轴电机联接通过卷轴电机驱动转动实现水管的收起和放下；由于卷轴电机驱动管道轴转动，水管将会被顺着管道槽不断拉出，顺着行车路径铺设在地面上能够实现滴灌管是铺设；
平土装置随管道槽前进时能够将圆轮滚过形成的沟槽附近的土回填到沟槽内，起到盖住种子、肥料、水管的目的，有利于种子发芽、成长；
管道槽和纤维绳管道槽可拆装；
铺设管道装置及水管的设计，可使播种的同时进行铺设水管，水管通孔可使浇水更为均匀合理。
附图说明
图1为本发明的种植机整体结构示意图；
图2、为本发明的管道槽连接示意图；
图3、图4为本发明的管道槽端口示意图；
图5为本发明的管道轴处示意图；
图6为本发明的管道槽安放处示意图；
图7为本发明的管道槽结构示意图；
图8为本发明的水管结构示意图；
图9为本发明的水管缠绕管道轴示意图；
图10为本发明的纤维制作装置示意图；
图11为本发明的草绳机结构示意图；
图12为本发明的草绳机上方设置原料管结构示意图；
图13为本发明的原料箱结构示意图；
图14为本发明的原料箱正面透视图；
图15为本发明的纤维箱的截面示意图；
图16为本发明的纤维绳管道槽末端结构示意图；
图17为本发明内部的内锥齿与绳出口固定为一体后由编绳电机驱动结构示意图；
图18为本发明的部分电路逻辑图；
图19为本发明的单片机控制逻辑图。
图中各标号为1-机体；2-圆轮；3-纤维绳制作装置；301-草绳机；302-原料箱；303-纤维箱；304-肥料箱；305-种子箱；306-纤维进料口；307-肥料进料口；308-种子进料口；309-漏斗；310-传送带；311-电磁阀门一；312-电磁阀门二；313-成品绳出口；314-颜料管；315-颜料箱；317-电磁阀门三；4-纤维绳管道槽；401-纤维绳管道槽末端；402-滚轮；403-滚轮电机；404-颜色识别传感器；5-管道铺设装置；501-管道槽；502-管道轴；503-水管；504-水管孔；505-固定槽；506-弹簧按钮；507-管道槽端口；508-平土装置；6-管道安放处；601-安放槽；602-皮带；7-单片机；8-编绳电机；9-皮带轮；10-摩擦皮带。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明：
如图1至图18所示，一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，包括机体1、圆轮2、纤维绳制作装置3、纤维绳管道槽4、管道铺设装置5、单片机7，所述的圆轮2设置在机体1后下方，外圈呈锥形状，机体1前进时，圆轮2随机体1前进而转动，可在地面上开出一条路径；纤维绳制作装置3设置在机体1前方，可将纤维、肥料、种子三种材料混合制成一条纤维绳，并顺着纤维绳管道槽4一直伸到地面上，铺到圆轮2开辟的路径上；管道铺设装置5设置在机体1后上方，水管503可顺着沟槽延伸到地上。
所述的纤维绳制作装置3设置在机体1前方，包括草绳机301、原料箱302、纤维进料口306、肥料进料口307、种子进料口308，种子进料口308设置有两处，为两个圆筒状管道，其进口处为横向与原料机连接，在其两个进口管道中间的上方，分别设置有肥料进料口307、种子进料口308，肥料进料口307、种子进料口308开口向上与原料箱302连接。
所述的原料箱302包括纤维箱303、肥料箱304、种子箱305，整个原料箱302从上往下用十字隔板将原料箱302分隔成四个区域，靠内侧的两个区域分别为肥料箱304和种子箱305，靠外侧的两个区域都为纤维箱303，每个区域分别与上述的四个进料口相连接，两个纤维箱303对应两个纤维进料口306，肥料箱304和种子箱305分别对应肥料进料口307和种子进料口308，其中纤维箱303向下延伸，高度大于肥料箱304和种子箱305，整个进料口设置在其延伸的部分的内侧及肥料箱304和种子箱305的下方。
所述的肥料箱304和种子箱305下方分别设置有漏斗309，方便肥料和种子落下，漏斗309口分别设置有电磁阀门一311和电磁阀门二312，电磁阀经过提前设置，通过单片机7控制其开关，当工作时，电磁阀门一311和电磁阀门二312交替打开，两者打开的时间间隔可调，通过时间调整进而调整种子之间的距离、种子与肥料之间的距离，种子间的距离调整实现株距调整，种子与肥料之间距离调整能够根据种子特性既能保证种子充分吸取养分、又能防止肥料烧苗；纤维箱303底部设置有传送带310，传送带310可将纤维传送至纤维进料口306处。
草绳机301工作时，纤维不间断地从纤维箱303内进入纤维进料口306，而肥料和种子则交替着进入进料口，以此方式，可制造出纤维、肥料、种子三种材料一体的纤维绳，该纤维绳自带肥料，播种的同时还具有施肥功能，草绳机301工作原理：内部的内锥齿带动喇叭口旋转，纤维和肥料、种子混合后送入喇叭口被搓紧，两股搓紧的纤维在嗓子眼处汇合拧成纤维绳，然后固定在二轴上的锥形辊夹着纤维绳往前送，并从成品绳出口313出来；内部的内锥齿与绳出口313连接为一体，绳出口313内部有供纤维绳出来的孔；绳出口313外部通过摩擦皮带10联接皮带轮9，皮带轮与编绳电机8联接通过编绳电机8驱动实现转动，编绳电机8与单片机电连接受单片机控制。
机体1底部设有一条槽，一直通到机体1后方的纤维绳管道槽4处，纤维绳制作完成后，可将纤维绳绳顺着纤维绳管道槽4一直拉到地面上，再将其一端固定在地面上。
进一步的，所述的管道铺设装置5包括管道槽501、管道轴502、管道槽501设置在机体1后上方，由三段槽组成，每段管道槽501都为直形，管道槽501呈半包围结构，由三个侧面组成，两个管道槽501的连接处为圆弧状，圆弧状可使两个管道槽501连接时呈一定角度，通过一个固定槽505将两个管道连接固定，最终可使管道槽501呈竖直向下的状态，且管道槽501末端靠近地面，可通过拆卸固定槽505将管道槽501拆下。
进一步的，在水管503将要脱离管道槽501的位置上设置管道槽端口570，管道槽端口570为全封闭结构，使管道槽501顶端呈四面包围的形状，通过该结构可保证水管503受拉力的影响时不会脱离管道槽501，使水管503一直顺着管道槽501直到离开；管道槽端口570末端设置有平土装置508，平土装置508随管道槽501前进时能够将圆轮2滚过形成的沟槽附近的土回填到沟槽内，起到盖住种子、肥料、水管503的目的。
进一步的，纤维绳管道槽4构造与水管503的管道槽501一致，纤维绳管道槽4的末端设置有纤维绳管道槽末端401，纤维绳管道槽末端401，使纤维绳管道槽4顶端呈四面包围的形状，通过该结构可保证纤维绳受拉力的影响时不会纤维绳管道槽4，使纤维绳一直顺着纤维绳管道槽4直到离开；纤维绳管道槽末端401设置有滚轮402，滚轮402与滚轮电机403并由滚轮电机403驱动进而将纤维绳卷到地面。
进一步的成品绳出口313处上方设置有颜料管314，颜料管314与上方的颜料箱315相通；颜料管314与颜料箱315直间设置有电磁阀门三317，颜料箱315内存放颜料；电磁阀门一311、电磁阀门二312、电磁阀门三317均与单片机7电连接，由单片机统一控制，电磁阀门一311、电磁阀门二312、电磁阀门三317配合使用，每当纤维绳从成品绳出口313出来一定距离，电磁阀门三317就打开让颜料箱315内的颜料从颜料管314滴下对先维护绳设置有种子的旁边进行标记，进而方便种植时能准确确定纤维绳上种子的位置，以方便后期种植能够实现更好的定株。
进一步的，纤维绳管道槽末端401设置有颜色识别传感器404，纤维绳管道槽末端401设置的滚轮402联接有转速传感器；颜色识别传感器404与转速传感器均与单片机电连接，受单片机控制，机体1的车厢内设置水泵、水箱，水泵连接水箱和水管503，水管503顺着管道槽501向地面延伸；水管503上设置有电磁阀四；电磁阀四也与单片机电连接，电磁阀四与水泵共同由单片机控制；单片机根据转速传感器、色识别传感器404给出的信号能够判断种子随纤维绳铺设到地面时的位置，同时单片机控制水泵和电磁阀四打开和关闭，将水箱内的水通过水管精准喷向种子，实现精准灌溉。
进一步的，进一步的，机体1顶端后方的位置固定有水管503固定装置，水管503固定装置通有孔，孔内安装有管道轴502，管道轴502两端为两个弹簧卡扣，两个弹簧卡扣设置有弹簧，当无外力作用时，弹簧可卡在水管503固定装置上，通过按下弹簧卡扣的弹簧按钮506，可使弹簧卡扣弹出，由此可使管道轴502的拆卸更方便；水管503在套入管道轴502之前，先将其环绕成圈状，当取下管道轴502时，可直接将水管503套在管道轴502上，再将管道轴502卡在水管503固定装置上；管道轴502与卷轴电机联接通过卷轴电机驱动转动实现水管503的收起和放下；需要铺设用于滴灌的水管503水管时，将设置有水管孔504用于滴灌的水管503卷设在管道轴502上，铺设水管503时，先将水管503顺着管道槽501拉出，当种植机前进时，由于卷轴电机驱动管道轴502转动，水管503将会被顺着管道槽501不断拉出，顺着行车路径铺设在地面上，为后期滴灌做准备。
进一步的，所述的管道槽501和纤维绳管道槽4可拆装，机体1侧面设有一个管道槽501安放处，该安放处由安放槽601和皮带602组成，安放槽601呈四分之一圆状，一端固定在机体1，其圆弧处可作为槽安放拆卸下来的管道槽501和纤维绳管道槽4，皮带602一端为固定在安放槽601上方的位置，皮带602通有若干个孔，安放槽601设有一个卡扣处，可穿过皮带602上的孔将皮带602固定，可通过改变穿孔的位置来调整皮带602的松紧程度，通过皮带602和安放槽601圆弧处可将管道槽501和纤维绳管道槽4固定住，防止其掉落。
该系统所采用的控制芯片为单片机7，型号为AT89C51。与单片机7P3.2-P3.5所相连的四个开关控制单片机7产生秒脉冲。电磁阀门由受单片机7控制的线圈和活塞装置构成。
为了保障单片机7运行，给单片机7增加复位电路。复位电路有以下功能：上电复位可以对内部存储器进行复位、同步内外的时钟信号、电压波动或不稳定时，复位电路给电路延时直到电路稳定、当程序出错时通过复位电路使单片机7恢复正常运行状态。
事先在单片机7内部烧录产生秒脉冲的程序，且由与单片机7P3.2-P3.5所相连的四个开关控制单片机7产生秒脉冲。具体代码如下：
程序思路说明：
只需要4个按键（除复位键外）；
关于频率和占空比的确定，对于12M晶振，输出频率为1MHZ,这样定时中断次数设定为100次，中断时间为10ms，则TH0=FF,TL0=F6;由于设定中断时间为10ms，这样可以设定占空比可从1-99%变化。即10ms*100=1s#include<regx51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar timer0_tick,ZKB=1;//timer0_tick计数，ZKB占空比
uchar i=0,n=0,temp=0;
code seven_seg[10]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90 }
code scan[2]={~0x02,~0x01};
uchar counter[2]={0,1};
sbit AN1=P3^2;//调整个位
sbit AN2=P3^3;//调整十位
sbit AN3=P3^4;//启动按键
sbit AN4=P3^5;//确认按键
void delay(uint z)//软件延时函数
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
static void timer0_isr(void) interrupt 1 using 0 //中断函数
{
TR0=0;
TL0=(65536-10000)%256;
TH0=(65536-10000)/256;
TR0=1;
if (ZKB>99) ZKB=1;
if (ZKB<1) ZKB=99;
counter[0]=ZKB%10;
counter[1]=ZKB/10;
n++;
if(n==100)
{
n=0;
i++;
if(i==2) i=0;
P0=seven_seg[counter[i]];
P2=scan[i];
}
timer0_tick++;
if(timer0_tick++==100)
{
timer0_tick=0;
}
if(AN2==0)
{
delay(200);
if(AN2==0)
{
temp=1;
counter[1]++;
if(counter[1]==10)
{
counter[1]=0;
}
}
}
if(AN1==0)
{
delay(200);
if(AN1==0)
{
temp=1;
counter[0]++;
if(counter[0]==10)
{
counter[0]=0;
}
}
}
ZKB=counter[0]+counter[1]*10;
if(AN4==0)
{
delay(5);
if(AN4==0)
temp=0;
}
if(temp==1)
P3_7=0;// P3_7为脉冲输出引脚
else
{
if (timer0_tick<=ZKB) /*当小于占空比值时输出低电平，高于时是高电平，从而实现占空比的调整*/
{
P3_7=1;
}
else
{
P3_7=0;
}
}
}
static void timer0_initialize(void)//中断初始化
{
EA=0;
timer0_tick=0;
TR0=0;
TMOD=0x01;
TL0=(65536-10000)%256;
TH0=(65536-10000)/256;
PT0=0;
ET0=1;
TR0=1;
EA=1;
}
void main(void)
{
STAR: delay(100);
if(AN3!=0) goto STAR;//按键3启动脉冲
timer0_initialize();
while(1);
}
//按按键3启动脉冲器，初始设置占空比为1%，按键1调整十位，
//按键2调整个位，一旦调整，输出为0，必须按确认键确认，
//输出正确脉冲.可以占空比1-99%任意调节。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：包括机体（1）、圆轮（2）、纤维绳制作装置（3）、纤维绳管道槽（4）、管道铺设装置（5）、单片机（7），所述的圆轮（2）设置在机体（1）后下方，外圈呈锥形状，机体（1）前进时，圆轮（2）随机体（1）前进而转动，可在地面上开出一条路径；纤维绳制作装置（3）设置在机体（1）前方，可将纤维、肥料、种子三种材料混合制成一条纤维绳，并顺着纤维绳管道槽（4）一直伸到地面上，铺到圆轮（2）开辟的路径上；管道铺设装置（5）设置在机体（1）后上方，水管（503）可顺着沟槽延伸到地上；
所述的纤维绳制作装置（3）设置在机体（1）前方，包括草绳机（301）、原料箱（302）、纤维进料口（306）、肥料进料口（307）、种子进料口（308），种子进料口（308）设置有两处，为两个圆筒状管道，其进口处为横向与原料机连接，在其两个进口管道中间的上方，分别设置有肥料进料口（307）、种子进料口（308），肥料进料口（307）、种子进料口（308）开口向上与原料箱（302）连接；
所述的原料箱（302）包括纤维箱（303）、肥料箱（304）、种子箱（305），整个原料箱（302）从上往下用十字隔板将原料箱（302）分隔成四个区域，靠内侧的两个区域分别为肥料箱（304）和种子箱（305），靠外侧的两个区域都为纤维箱（303），每个区域分别与上述的四个进料口相连接，两个纤维箱（303）对应两个纤维进料口（306），肥料箱（304）和种子箱（305）分别对应肥料进料口（307）和种子进料口（308），其中纤维箱（303）向下延伸，高度大于肥料箱（304）和种子箱（305），整个进料口设置在其延伸的部分的内侧及肥料箱（304）和种子箱（305）的下方；
所述的肥料箱（304）和种子箱（305）下方分别设置有漏斗（309），方便肥料和种子落下，漏斗（309）口分别设置有电磁阀门一（311）和电磁阀门二（312），电磁阀经过提前设置，通过单片机（7）控制其开关，当工作时，电磁阀门一（311）和电磁阀门二（312）交替打开，两者打开的时间间隔可调，通过时间调整进而调整种子之间的距离、种子与肥料之间的距离，种子间的距离调整实现株距调整，种子与肥料之间距离调整能够根据种子特性既能保证种子充分吸取养分、又能防止肥料烧苗；纤维箱（303）底部设置有传送带（310），传送带（310）可将纤维传送至纤维进料口（306）处；
草绳机（301）工作时，纤维不间断地从纤维箱（303）内进入纤维进料口（306），而肥料和种子则交替着进入进料口，以此方式，可制造出纤维、肥料、种子三种材料一体的纤维绳，该纤维绳自带肥料，播种的同时还具有施肥功能；草绳机（301）工作原理：内部的内锥齿带动喇叭口旋转，纤维和肥料、种子混合后送入喇叭口被搓紧，两股搓紧的纤维在嗓子眼处汇合拧成纤维绳，然后固定在二轴上的锥形辊夹着纤维绳往前送，并从成品绳出口（313）出来；内部的内锥齿与绳出口（313）连接为一体，绳出口（313）内部有供纤维绳出来的孔；绳出口（313）外部通过摩擦皮带（10）联接皮带轮（9），皮带轮与编绳电机（8）联接通过编绳电机（8）驱动实现转动，编绳电机（8）与单片机电连接受单片机控制；
机体（1）底部设有一条槽，一直通到机体（1）后方的纤维绳管道槽（4）处，纤维绳制作完成后，可将纤维绳绳顺着纤维绳管道槽（4）一直拉到地面上，再将其一端固定在地面上。
2.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：所述的管道铺设装置（5）包括管道槽（501）、管道轴（502）、管道槽（501）设置在机体（1）后上方，由三段槽组成，每段管道槽（501）都为直形，管道槽（501）呈半包围结构，由三个侧面组成，两个管道槽（501）的连接处为圆弧状，圆弧状可使两个管道槽（501）连接时呈一定角度，通过一个固定槽（505）将两个管道连接固定，最终可使管道槽（501）呈竖直向下的状态，且管道槽（501）末端靠近地面，可通过拆卸固定槽（505）将管道槽（501）拆下。
3.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：在水管（503）将要脱离管道槽（501）的位置上设置管道槽端口（570），管道槽端口（570）为全封闭结构，使管道槽（501）顶端呈四面包围的形状，通过该结构可保证水管（503）受拉力的影响时不会脱离管道槽（501），使水管（503）一直顺着管道槽（501）直到离开；管道槽端口（570）末端设置有平土装置（508），平土装置（508）随管道槽（501）前进时能够将圆轮（2）滚过形成的沟槽附近的土回填到沟槽内，起到盖住种子、肥料、水管（503）的目的。
4.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：纤维绳管道槽（4）构造与水管（503）的管道槽（501）一致，纤维绳管道槽（4）的末端设置有纤维绳管道槽末端（401），纤维绳管道槽末端（401），使纤维绳管道槽（4）顶端呈四面包围的形状，通过该结构可保证纤维绳受拉力的影响时不会纤维绳管道槽（4），使纤维绳一直顺着纤维绳管道槽（4）直到离开；纤维绳管道槽末端（401）设置有滚轮（402），滚轮（402）与滚轮电机（403）并由滚轮电机（403）驱动进而将纤维绳卷到地面。
5.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：成品绳出口（313）处上方设置有颜料管（314），颜料管（314）与上方的颜料箱（315）相通；颜料管（314）与颜料箱（315）直间设置有电磁阀门三（317），颜料箱（315）内存放颜料；电磁阀门一（311）、电磁阀门二（312）、电磁阀门三（317）均与单片机（7）电连接，由单片机统一控制，电磁阀门一（311）、电磁阀门二（312）、电磁阀门三（317）配合使用，每当纤维绳从成品绳出口（313）出来一定距离，电磁阀门三（317）就打开让颜料箱（315）内的颜料从颜料管（314）滴下对先维护绳设置有种子的旁边进行标记，进而方便种植时能准确确定纤维绳上种子的位置，以方便后期种植能够实现更好的定株。
6.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：纤维绳管道槽末端（401）设置有颜色识别传感器（404），纤维绳管道槽末端（401）设置的滚轮（402）联接有转速传感器；颜色识别传感器（404）与转速传感器均与单片机电连接，受单片机控制，机体（1）的车厢内设置水泵、水箱，水泵连接水箱和水管（503），水管（503）顺着管道槽（501）向地面延伸；水管（503）上设置有电磁阀四；电磁阀四也与单片机电连接，电磁阀四与水泵共同由单片机控制；单片机根据转速传感器、色识别传感器（404）给出的信号能够判断种子随纤维绳铺设到地面时的位置，同时单片机控制水泵和电磁阀四打开和关闭，将水箱内的水通过水管精准喷向种子，实现精准灌溉。
7.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：机体（1）顶端后方的位置固定有水管（503）固定装置，水管（503）固定装置通有孔，孔内安装有管道轴（502），管道轴（502）两端为两个弹簧卡扣，两个弹簧卡扣设置有弹簧，当无外力作用时，弹簧可卡在水管（503）固定装置上，通过按下弹簧卡扣的弹簧按钮（506），可使弹簧卡扣弹出，由此可使管道轴（502）的拆卸更方便。
8.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：水管（503）在套入管道轴（502）之前，先将其环绕成圈状，当取下管道轴（502）时，可直接将水管（503）套在管道轴（502）上，再将管道轴（502）卡在水管（503）固定装置上；管道轴（502）与卷轴电机联接通过卷轴电机驱动转动实现水管（503）的收起和放下。
9.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：需要铺设用于滴灌的水管（503）水管时，将设置有水管孔（504）用于滴灌的水管（503）卷设在管道轴（502）上，铺设水管（503）时，先将水管（503）顺着管道槽（501）拉出，当种植机前进时，由于卷轴电机驱动管道轴（502）转动，水管（503）将会被顺着管道槽（501）不断拉出，顺着行车路径铺设在地面上，为后期滴灌做准备。
10.根据权利要求1所述的一种播种、施肥、灌溉一体式可控株距种植机，其特征在于：所述的管道槽（501）和纤维绳管道槽（4）可拆装，机体（1）侧面设有一个管道槽（501）安放处，该安放处由安放槽（601）和皮带（602）组成，安放槽（601）呈四分之一圆状，一端固定在机体（1），其圆弧处可作为槽安放拆卸下来的管道槽（501）和纤维绳管道槽（4），皮带（602）一端为固定在安放槽（601）上方的位置，皮带（602）通有若干个孔，安放槽（601）设有一个卡扣处，可穿过皮带（602）上的孔将皮带（602）固定，可通过改变穿孔的位置来调整皮带（602）的松紧程度，通过皮带（602）和安放槽（601）圆弧处可将管道槽（501）和纤维绳管道槽（4）固定住，防止其掉落。
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