赵立新，张增辉，王成义，荐世春，刘 童，崔东云，丁筱玲



基于变距光电传感器的小麦精播施肥一体机监测系统设计

赵立新1，张增辉1，王成义2，荐世春3，刘 童1，崔东云1，丁筱玲1※

（1. 山东农业大学机械与电子工程学院，泰安 271018； 2. 山东农业大学信息科学与工程学院，泰安 271018； 3. 山东省农业机械科学研究院，济南 250100）

为实现小麦精播施肥过程的实时监测，确保播种作业质量，该文设计了一种基于变距光电传感器的小麦精播施肥一体机监测系统。该监测系统以STM32单片机硬件系统为下位机，通过反射式光电传感器和旋转编码器分别获取种肥流动与种肥轴转动信息，判断精播机运行状态，并通过Modbus通讯协议将信息传输至MCGS触摸屏上位机人机交互界面实时显示。下位机排种监测电路仿真测试结果表明，放大电路对种管光电传感器检测距离的改变值为4～7 mm；上下位机通讯测试结果表明，数据传输内容准确率为100%；监测系统样机试验测试结果表明，故障报警准确率≥92.5%，种肥缺失、堵塞、泄漏响应时间分别≤0.2、≤0.3、≤0.3 s。该监测系统实现了对小麦精播施肥机作业的实时高精度监测，有助于提高小麦精播机作业质量。

监测；设计；传感器；精播施肥机；变距；MCGS触摸屏

0 引 言

精密播种已成为现代播种技术的主要发展方向[1]，播种机作业质量会直接影响小麦的生长和产量。面对复杂的田间墒情、机器震动、嘈杂噪声等不利因素以及种肥管的全封闭环境，仅采用视听方式难以实时了解播种机的运行状态，当出现种肥管堵塞或种肥缺失等问题时会造成大面积缺苗断垅的状况从而导致减产[2-5]，同时机具在地头转向过程中会因种肥掉落而造成浪费。……