CN205080392U - 一种播种机试验台控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种播种机试验台控制系统，其特征在于：包括单片机系统和与单片机系统相连接的LCD显示单元、高精度DA模块，单片机系统输入端与旋转编码器连接，单片机系统输出端与计数中断模块、键盘输入单元连接，旋转编码器输入端与播种盘、计数中断模块连接，高精度DA模块输出端与变频器控制单元连接，变频器控制单元与播种机地轮相连接。本实用新型其结合播种的面积，播种时行进的速度，以及种子的类别，总结出步进电机出现失步的规律，找出步进电机现失步的原因，从而有针对性地解决问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及播种机技术领域，尤其涉及一种播种机试验台控制系统。
背景技术
随着我国经济的高速发展，城市化速度也进一步加快，社会主义现代化新农村不断地建设，所以农业机械化的发展也必须加快步伐，这就对农机具机械特性测试提出了更高的要求。测试技术的先进性直接影响着新产品的性能和质量，以及产品更新的周期。
播种机械性能的提高需要反复的做大量的实验，但是田间试验容易受地点、季节、设备等因素的限制，试验周期长，费用高。所以播种机械尤其主要工作部件——排种器的性能测试最好能在实验室内进行，以此来提高试验的准确性，重复性和经济性，并缩短试验和设计周期。尤其是国家“948”项目启动后，引进了柔性精密播种技术，并且将电控技术融入到机械中中去，是国家机电一体化发展的趋势。
国内外的学者们一直致力于对播种机试验台控制系统的研究，并且不断地在技术上取得突破，从而使得测试的数据更加准确，测试的方法也更加方便快捷。研究方向主要有两个：对排种器监控系统的设计和模拟机具行进运动与排种器配合实现精密播种。而排种器的监控装置主要有以下几种：原始的排种器试验装置；基于电子技术的排种器监控系统；基于虚拟仪器的排种器性能监测系统；基于计算机视觉的排种监控以及基于单片机或PLC的排种器系能监测等。与国外相比，国内对播种机试验台的研究起步较晚，而且技术也相对落后。比如，现有技术的播种机在实际的应用中，由于步进电机本身的特性，会在低频运行时发生共振而出现失步的现象，导致漏播的情况。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种播种机试验台控制系统，其结合播种的面积，播种时行进的速度，以及种子的类别，总结出步进电机出现失步的规律，找出步进电机现失步的原因，从而有针对性地解决问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种播种机试验台控制系统，其特征在于：包括单片机系统和与单片机系统相连接的LCD显示单元、高精度DA模块，所述单片机系统输入端与旋转编码器连接，所述单片机系统输出端与计数中断模块、键盘输入单元连接，所述旋转编码器输入端与播种盘、计数中断模块连接，所述高精度DA模块输出端与变频器控制单元连接，所述变频器控制单元与播种机地轮相连接。
上述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述播种机地轮包括摩擦轮，所述摩擦轮通过一个联动轴和两个轴承连在一个联轴器上，所述联轴器一端与电机连接，所述电机设置在铁架上。
上述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述高精度DA模块通过信号调理电路与变频器控制单元连接。
上述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述单片机系统包括AT89S52芯片和与其连接的复位电路和振荡电路。
上述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述变频器控制单元采用ST500-2015T型号的变频器。
上述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述高精度DA模块为基于TLV5618芯片的DA转换电路。
上述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述旋转编码器采用E62-CWZ6C增量型旋转编码器。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型其结合播种的面积，播种时行进的速度，以及种子的类别，总结出步进电机出现失步的规律，找出步进电机现失步的原因，从而有针对性地解决问题。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构框图；
图2是本实用新型的播种机地轮结构示意图；
图3是本实用新型的变频器控制单元电路原理图；
图4是本实用新型的高精度DA模块电路原理图；
图5是本实用新型的信号调理电路电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种播种机试验台控制系统，其特征在于：包括单片机系统1和与单片机系统1相连接的LCD显示单元6、高精度DA模块7，所述单片机系统1输入端与旋转编码器2连接，所述单片机系统1输出端与计数中断模块4、键盘输入单元5连接，所述旋转编码器2输入端与播种盘3、计数中断模块4连接，所述高精度DA模块7输出端与变频器控制单元9连接，所述变频器控制单元9与播种机地轮8相连接。
如图2所示，本实施例中，所述播种机地轮8包括摩擦轮82，所述摩擦轮82通过一个联动轴83和两个轴承81连在一个联轴器84上，所述联轴器84一端与电机86连接，所述电机86设置在铁架85上。
摩擦轮是一个直径是24cm的摩擦小轮，用来靠摩擦力带动地轮转动，它通过一个联动轴和两个轴承连在一个联轴器上。联轴器的另一端连接电机的轴，以获得源动力。两个滚动轴承选择的都是球轴承，它由滚珠、内环、外环与保持器构成，比轴颈轴承的转动摩擦阻力小，因此相同的转速下，摩擦产生的温度会比较低。而且轴承在铁架的固定部分，设计为上下左右都可以调节的形式，以达到联轴器两边协调的目的，从而不致联轴器受力不均使其寿命受到很大的影响。
本实施例中，所述单片机系统1包括AT89S52芯片和与其连接的复位电路和振荡电路。
本实施例中，所述变频器控制单元9采用ST500-2015T型号的变频器。本变频器具有过流，过压，缺相，过载，过热，欠压等多相保护功能，一旦发生故障，变频器立即报警跳闸，停止输出，LED监视器上将显示相应的故障代码，电机停转，操作员只要查找手册便可以找到故障的原因，做出相应的处理方法。当故障排除后，按停止键“STOP”即能解除故障报警。其标准配线图如图3所示。
如图4所示，所述高精度DA模块7为基于TLV5618芯片的DA转换电路。通过以上的电路，结合单片机的控制，便可以输出0-5V的模拟电压。
如图5所示，本实施例中，所述高精度DA模块7通过信号调理电路与变频器控制单元9连接。因为变频器的FV模拟电压控制端，需要的是0-10V的电压，而TLV5618最多输出5V的电压。另外，当输出电压很小的时候，驱动能力很小，不能够驱动变频器，所以会出现，电机转速跳变的现象。所以针对以上问题，设计了以下信号调理电路，包括一个信号放大电路和一个电压跟随电路。
本实施例中，所述旋转编码器2采用E62-CWZ6C增量型旋转编码器。
本实用新型工作原理是：系统采用8位的单片机最小系统作为控制装置，用12位的高分辨率DA转换芯片TLV5618，经放大电路放大后输出0-10V的可调的电压，对变频器进行控制，从而可以通过键盘输入想要试验的速度，使变频器的输出频率发生相应的变化。变频器的输出控制电机带动一个直径为24cm的小轮转动，利用与地轮之间橡胶的摩擦力带动地轮旋转，最终达到模拟地轮行走的目的。进入计数中断后，播种盘根据地轮的速度开始调速，同时单片机内部计数器开始记录编码器所转过的角度。最后将所测得的角度，显示到液晶显示器上。记录不同米数，所获得的角度，并画出曲线；记录不同速度，所获得的角度，并画出曲线。最后通过分析曲线，得出结论。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种播种机试验台控制系统，其特征在于：包括单片机系统(1)和与单片机系统(1)相连接的LCD显示单元(6)、高精度DA模块(7)，所述单片机系统(1)输入端与旋转编码器(2)连接，所述单片机系统(1)输出端与计数中断模块(4)、键盘输入单元(5)连接，所述旋转编码器(2)输入端与播种盘(3)、计数中断模块(4)连接，所述高精度DA模块(7)输出端与变频器控制单元(9)连接，所述变频器控制单元(9)与播种机地轮(8)相连接。
2.如权利要求1所述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述播种机地轮(8)包括摩擦轮(82)，所述摩擦轮(82)通过一个联动轴(83)和两个轴承(81)连在一个联轴器(84)上，所述联轴器(84)一端与电机(86)连接，所述电机(86)设置在铁架(85)上。
3.如权利要求1所述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述高精度DA模块(7)通过信号调理电路与变频器控制单元(9)连接。
4.如权利要求1所述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述单片机系统(1)包括AT89S52芯片和与其连接的复位电路和振荡电路。
5.如权利要求1所述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述变频器控制单元(9)采用ST500-2015T型号的变频器。
6.如权利要求1所述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述高精度DA模块(7)为基于TLV5618芯片的DA转换电路。
7.如权利要求1所述的一种播种机试验台控制系统，其特征在于：所述旋转编码器(2)采用E62-CWZ6C增量型旋转编码器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105917819A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-07 | 北京德邦大为科技股份有限公司 | 一种智能精准播种系统及控制方法 |
| CN109197047A (zh) * | 2018-08-02 | 2019-01-15 | 山东省计算中心（国家超级计算济南中心） | 一种适用于小区育种播种机的编码器自动控制方法 |
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2015
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