專利名稱：一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
國(guó)外對(duì)花生實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)技術(shù)的研究較早，已經(jīng)研制出一些能應(yīng)用于實(shí)踐的花生實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置。1999年ThomasDL，PerryCD，Vellidis G通過(guò)在聯(lián)合收獲機(jī)集果箱下方加入壓電式傳感器，設(shè)計(jì)出了一種花生實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)了在收獲過(guò)程中花生的實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)。2005年，Rains, G C，Perry,⑶，Vellidis, G嘗試將棉花的產(chǎn)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于花生產(chǎn)量監(jiān)測(cè)上，取得了不錯(cuò)的效果。目前國(guó)外花生的收獲測(cè)產(chǎn)裝置已經(jīng)商品化，被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模農(nóng)場(chǎng)的花生收獲。但是國(guó)外的花生收獲機(jī)械都是用于大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)場(chǎng)的大型收獲機(jī)械，且價(jià)格昂貴，不適合我國(guó)的實(shí)際情況，故我國(guó)開始研發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的花生收獲機(jī)械。
我國(guó)關(guān)于花生收獲的研究起步晚，我國(guó)的花生收獲機(jī)械直到70年代末、80年代初才開始起步，而且最初的花生收獲機(jī)械不能摘果。我國(guó)第一臺(tái)能摘果的花生聯(lián)合收獲機(jī)是4H-700花生聯(lián)合收獲機(jī)，于2004年在唐山研制成功，但直到現(xiàn)在我國(guó)的花生收獲機(jī)械還不能自動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)量。雖然目前國(guó)內(nèi)有些學(xué)者和專家在研究谷物的測(cè)產(chǎn)裝置，如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)“現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成研究”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院聯(lián)合研制出了一種針對(duì)小麥的實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置；上海交通大學(xué)研制成功了一種適用于水稻、小麥的智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)。但由于花生和小麥、水稻等谷物的大小和收獲方式不同，以及聯(lián)合收獲機(jī)械的結(jié)構(gòu)不同，因而花生測(cè)產(chǎn)的測(cè)量原理、具體的測(cè)量方法和測(cè)量部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)與谷物測(cè)產(chǎn)裝置不同，且針對(duì)谷物收獲裝置而研發(fā)的測(cè)產(chǎn)裝置無(wú)法安裝在花生聯(lián)合收獲機(jī)上。為此，研制適合我國(guó)國(guó)情、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，能安裝于我國(guó)自主研制的花生聯(lián)合收獲機(jī)上的自動(dòng)測(cè)產(chǎn)裝置就顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法在收獲過(guò)程中對(duì)花生實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，包括信號(hào)采集模塊，包括安裝于花生聯(lián)合收獲機(jī)莢果升運(yùn)器兩側(cè)的光電式對(duì)射開關(guān)，將花生的產(chǎn)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)；信號(hào)調(diào)理模塊，接收信號(hào)采集模塊輸出的電脈沖信號(hào)并進(jìn)行調(diào)理，輸出方波信號(hào)；下位機(jī)主控模塊，對(duì)所述信號(hào)調(diào)理模塊輸出的方波信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算得出花生的產(chǎn)量信息?？蛇x地，所述信號(hào)采集模塊采用GY-12NT型光電式對(duì)射開關(guān)?？蛇x地，所述光電式對(duì)射開關(guān)的數(shù)量至少為2套，各套光電式對(duì)射開關(guān)分別計(jì)時(shí)，然后取平均值?？蛇x地，所述信號(hào)調(diào)理模塊包括施密特觸發(fā)電路，接收所述電脈沖信號(hào)，輸出方波信號(hào)。
可選地，所述下位機(jī)主控模塊包括ATmegal6單片機(jī)?？蛇x地，還包括信息存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和上位機(jī)管理模塊，所述信息存儲(chǔ)模塊包括SD卡，所述下位機(jī)主控模塊將產(chǎn)量信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到SD卡中，然后定時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊將SD卡中的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)管理模塊。可選地，所述數(shù)據(jù)通訊模塊包括BenQ公司的M23模塊，應(yīng)用GPRS無(wú)線通訊方式將SD卡中的數(shù)據(jù)定時(shí)傳送給所述上位機(jī)管理模塊?？蛇x地，所述上位機(jī)管理模塊為個(gè)人電腦，用于對(duì)產(chǎn)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和管理?？蛇x地，還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊包括液晶屏和鍵盤，利用液晶屏實(shí)時(shí)顯示采集的花生產(chǎn)量數(shù)據(jù)，鍵盤包括開啟/關(guān)閉按鍵和清零按鍵?？蛇x地，還包括電源模塊，所述電源模塊包括LM2576-5和LMl117-3. 3穩(wěn)壓模塊，將鉛酸蓄電池輸出的12V電壓經(jīng)過(guò)LM2576-5和LM1117-3. 3穩(wěn)壓模塊的降壓和穩(wěn)壓，得到 5V和3. 3V的電壓，給裝置中的電路供電。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，用戶界面友好，實(shí)用性強(qiáng)，可直接安裝于我國(guó)自主研制的4HBL-2型花生聯(lián)合收獲機(jī)實(shí)現(xiàn)花生的實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)，也可經(jīng)改造安裝結(jié)構(gòu)后用于其它的花生聯(lián)合收獲機(jī)上。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖I所示，本發(fā)明的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，包括信號(hào)采集模塊10，包括安裝于花生聯(lián)合收獲機(jī)莢果升運(yùn)器兩側(cè)的光電式對(duì)射開關(guān)，將花生的產(chǎn)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)，當(dāng)升運(yùn)器拖板上升時(shí)，對(duì)射式光電開關(guān)所發(fā)出的光束將會(huì)被花生斷續(xù)的遮擋住，從而把拖板上的花生層厚度轉(zhuǎn)化為保持一定時(shí)間的脈沖信號(hào)，通過(guò)亮/暗比例(即拖扳上花生阻擋光束的時(shí)間)可以準(zhǔn)確地測(cè)量阻斷時(shí)間，就可計(jì)算出花生的體積流量；信號(hào)調(diào)理模塊20，接收信號(hào)采集模塊10輸出的電脈沖信號(hào)并進(jìn)行調(diào)理，輸出方波信號(hào)；下位機(jī)主控模塊30，對(duì)信號(hào)調(diào)理模塊20輸出的方波信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算得出花生的產(chǎn)量信息。優(yōu)選地，信號(hào)采集模塊10采用GY-12NT型光電式對(duì)射開關(guān)，光電式對(duì)射開關(guān)的數(shù)量至少為2套，各套光電式對(duì)射開關(guān)分別計(jì)時(shí)，然后取平均值，以此來(lái)提高測(cè)量精度。信號(hào)調(diào)理模塊20包括施密特觸發(fā)電路，接收電脈沖信號(hào)，輸出方波信號(hào)，施密特觸發(fā)器由555芯片構(gòu)成。下位機(jī)主控模塊30包括ATmegaie單片機(jī)，對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)而得到花生的產(chǎn)量信息。優(yōu)選地，本發(fā)明的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，還包括信息存儲(chǔ)模塊40、數(shù)據(jù)通訊模塊50和上位機(jī)管理模塊60。信息存儲(chǔ)模塊40包括SD卡，下位機(jī)主控模塊30將產(chǎn)量信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到SD卡中，然后定時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊50將SD卡中的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)管理模塊60。數(shù)據(jù)通訊模塊可以采用BenQ公司的M23模塊，應(yīng)用GPRS無(wú)線通訊方式將SD卡中的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)管理模塊60。上位機(jī)管理模塊60可以為個(gè)人電腦，將花生產(chǎn)量信息存儲(chǔ)，自動(dòng)生成TXT文本和Excel報(bào)表，并對(duì)花生的產(chǎn)量信息進(jìn)行分析、管理。優(yōu)選地，本發(fā)明的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，還包括人機(jī)交互模塊70，人機(jī)交互模塊70包括液晶屏和鍵盤，例如液晶屏可以采用TOPWAY公司的LM3121全圖形點(diǎn)陣液晶模塊，利用液晶屏實(shí)時(shí)顯示采集的花生產(chǎn)量數(shù)據(jù)，鍵盤包括開啟/關(guān)閉按鍵和清零按鍵，實(shí)現(xiàn)對(duì)花生實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置的相應(yīng)操作。本發(fā)明的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置還包括電源模塊90，電源模塊90包括LM2576-5 和LMl117-3. 3穩(wěn)壓模塊，將鉛酸蓄電池80輸出的12V電壓經(jīng)過(guò)LM2576-5和LMl117-3. 3穩(wěn)壓模塊的降壓和穩(wěn)壓，分別得到5V和3. 3V的電壓，給裝置中的電路供電。本發(fā)明的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置采用光電式容積原理實(shí)現(xiàn)了花生實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，用戶界面友好，實(shí)用性強(qiáng)，可直接安裝于我國(guó)自主研制的4HBL-2型花生聯(lián)合收獲機(jī)實(shí)現(xiàn)花生的實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)，也可經(jīng)改造安裝結(jié)構(gòu)后用于其它的花生聯(lián)合收獲機(jī)上。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，包括 信號(hào)采集模塊，包括安裝于花生聯(lián)合收獲機(jī)莢果升運(yùn)器兩側(cè)的光電式對(duì)射開關(guān)，將花生的產(chǎn)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)； 信號(hào)調(diào)理模塊，接收信號(hào)采集模塊輸出的電脈沖信號(hào)并進(jìn)行調(diào)理，輸出方波信號(hào)； 下位機(jī)主控模塊，對(duì)所述信號(hào)調(diào)理模塊輸出的方波信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算得出花生的產(chǎn)量信息。
2.如權(quán)利要求I所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊采用GY-12NT型光電式對(duì)射開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述光電式對(duì)射開關(guān)的數(shù)量至少為2套，各套光電式對(duì)射開關(guān)分別計(jì)時(shí)，然后取平均值。
4.如權(quán)利要求I或2所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理模塊包括施密特觸發(fā)電路，接收所述電脈沖信號(hào)，輸出方波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求I或2所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述下位機(jī)主控模塊包括ATmegal6單片機(jī)。
6.如權(quán)利要求I或2所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，還包括信息存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和上位機(jī)管理模塊，所述信息存儲(chǔ)模塊包括SD卡，所述下位機(jī)主控模塊將產(chǎn)量信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到SD卡中，然后定時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊將SD卡中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給上位機(jī)管理模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通訊模塊包括BenQ公司的M23模塊，應(yīng)用GPRS無(wú)線通訊方式將SD卡中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給所述上位機(jī)管理模塊。
8.如權(quán)利要求6所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述上位機(jī)管理模塊為個(gè)人電腦，用于對(duì)產(chǎn)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和管理。
9.如權(quán)利要求I或2所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊包括液晶屏和鍵盤，利用液晶屏實(shí)時(shí)顯示采集的花生產(chǎn)量數(shù)據(jù)，鍵盤包括開啟/關(guān)閉按鍵和清零按鍵。
10.如權(quán)利要求I或2所述的花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，其特征在于，還包括電源模塊，所述電源模塊包括LM2576-5和LM1117-3. 3穩(wěn)壓模塊，將收獲機(jī)上的車載鉛酸蓄電池輸出的12V電壓經(jīng)過(guò)LM2576-5和LM1117-3. 3穩(wěn)壓模塊的降壓和穩(wěn)壓，得到5V和3. 3V的電壓，給裝置中的電路供電。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法在收獲過(guò)程中對(duì)花生實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)的問(wèn)題。一種花生收獲實(shí)時(shí)測(cè)產(chǎn)裝置，包括信號(hào)采集模塊，包括安裝于花生聯(lián)合收獲機(jī)莢果升運(yùn)器兩側(cè)的光電式對(duì)射開關(guān)，將花生的產(chǎn)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)；信號(hào)調(diào)理模塊，接收信號(hào)采集模塊輸出的電脈沖信號(hào)并進(jìn)行調(diào)理；下位機(jī)主控模塊，對(duì)所述信號(hào)調(diào)理模塊輸出的方波信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算得出花生的產(chǎn)量信息；還包括信息存儲(chǔ)模塊、人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和上位機(jī)管理模塊，將產(chǎn)量信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到信息存儲(chǔ)模塊中，通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給上位機(jī)管理模塊。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，用戶界面友好，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01F1/66GK102967331SQ20121043196
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者李娟 , 尚書旗, 王延耀, 龔麗農(nóng), 于艷, 楊少華 申請(qǐng)人:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)