(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122686449.6 (22)申请日 2021.11.04 (73)专利权人 新疆农垦科 学院 地址 832000 新疆维吾尔自治区石河子市 乌伊公路2 21号 (72)发明人 纪超　陈金成　张惠　潘峰　张景　 汤智辉　谭新赞　韩大龙　 (74)专利代理 机构 乌鲁木齐恒智专利商标代理 事务所(普通 合伙) 65102 专利代理师 马秀梅 (51)Int.Cl. A01C 7/20(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种电驱播种监测控制装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种电驱播种监测控制 装置， 包含主控单元和执行单元， 主控单元包含 主控制器； 执行单元包含播种深度测量单元、 播 种机行进速度测量单元和排种器转速测量单元， 播种深度测量单元安装于播种机机具连杆上； 播 种机行进速度测量单元包含卫星+惯 性导航模块 和/或速度传感器， 卫星+惯性导航模块安装在播 种机机架上， 速度传感器设置在播种机地轮上， 排种器转速测量单元包含定套环和动套环， 定套 环上设有霍尔传感器， 动套环上设有套接孔和磁 极， 套接孔可嵌套在直流电机的转轴上， 主控制 器接收霍尔传感器采集和播种机行进速度测量 单元采集的度信号并生成调节直流电机转速的 控制指令， 利用该设备可提高播种机的播种精 度。 权利要求书3页 说明书9页 附图9页 CN 216567063 U 2022.05.24 CN 216567063 U 1.一种电驱播种监测控制装置， 其特 征在于， 包含主控单 元和执行单元， 所述执 行单元与所述主控单 元电连接； 所述主控单 元包含主控制器； 所述执行单元包含播种深度测量单元、 播种机行进速度测量单元和排种器转速测量单 元， 所述播种深度测量单元安装于播种机机具连杆上， 其用于采集播种的深度信号， 所述主 控制器根据该深度信号触发控制连杆升降的液压油缸(15)伸缩以实现播种深度调节； 所述 播种机行进速度测量单元包含卫星+惯性导航模块和 /或速度传感器(17)， 所述卫星+惯性 导航模块安装在播种机机架上， 其用于测量播种机的行进速度， 所述速度传感器(17)设置 在播种机的地轮(16)上， 其用于采集播种机地轮(16)的转速， 所述主控制器接收卫星+惯 性 导航模块和速度传感器(17)任一采集的速度信号， 所述排种器转速测量单元包含套环组 件， 该套环组件包含定套环(1)和与所述定套环(1)同轴且套接的动套环(2)， 所述定套环 (1)与所述动套环(2)可相对转动， 所述定套环(1)上设有至少一组霍尔传感器(3)， 所述动 套环(2)上设有套接孔(7)和多个磁极(6)， 所述套接孔(7)设置在动套环(2)的中心位置， 该 套接孔(7)可嵌套在驱动排种器(10)转动的直流电机(9)的转轴(91)上以使动套环(2)随转 轴(91)旋转， 多个所述磁极(6)设置在所述动套环(2)的径向位置， 霍尔传感器(3)与磁极 (6)靠近时产生脉冲信号并传输至主控单元， 所述主控制器根据接收到的脉冲信号以及速 度信号生成调节直 流电机(9)转速的控制指令 。 2.如权利要求1所述的电驱播种监测控制装置， 其特征在于， 所述动套环(2)的高度大 于所述定套环(1)的高度， 且所述动套环(2)为橡胶材质。 3.如权利要求1所述的电驱播种监测控制装置， 其特征在于， 所述排种器转速测量单元 包含直流电机(9)测速电路， 该直流电机(9)测速电路中霍尔传感器(3)的引脚1连接直流电 机(9)上的电源正极， 引 脚2连接直流电机(9)上的电源负极， 引脚3为输出引 脚并通过接入 上拉电阻R46保持高电平状态， 同时， 该引脚3连接有接口(4)， 该接口(4)设置在定套环(1) 上用于与主控单 元连接。 4.如权利要求1 ‑3任一项所述的电驱播种监测控制装置， 其特征在于， 所述执行单元包 含可采集直流电机(9)供电电流的电机控制电路， 该电机控制电路中的光电耦合器TLP701 的输入引脚3与主控制器的PWM输出引脚连接， 输出引脚5与MOS管栅极连接， MOS管漏极接入 直流电机(9)电源某一端子形成开漏电压输出， 同时， MOS管源极通过电阻R3和电容C1组成 的RC滤波电路接入LM358双运算放大器的输入端， LM358双运算放大器的输出端接入主控制 器。 5.如权利要求1 ‑3任一项所述的电驱播种监测控制装置， 其特征在于， 所述卫星+惯性 导航模块为WTGPS ‑200芯片， 且所述主控单元包含卫星+惯性导航电路， 在该导航电路中所 述WTGPS‑200芯片的USART_TX1端和USART_RX1端分别与所述主控制器 的串口Usart_Rx和 Usart_Tx引脚连接， VCC端 连接电源正级且并联电容C38和电容C39用于过滤低频信号， 有源 天线供电端VC C_RF通过电感L3与天线连接， RF_I N端直接与天线， 用于 接收卫星信号。 6.如权利要求4所述的电驱播种监测控制装置， 其特征在于， 所述卫星+惯性导航模块 为WTGPS‑200芯片， 且所述主控单元包含卫星+惯性导航电路， 在该导航电路中所述WTGPS ‑ 200芯片的USART_TX 1端和USART_RX1端分别 与所述主控制器的串口Usart_Rx和Usart _Tx引 脚连接， VCC端 连接电源正级且并联电容C38和电容C39用于过滤低频信号， 有源天线 供电端权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 216567063 U 2VCC_RF通过电感L3与天线连接， RF_I N端直接与天线， 用于 接收卫星信号。 7.如权利要求1 ‑3任一项所述的电驱播种监测控制装置， 其特 征在于， 所述主控单元包含RS485网关和RS485总线电路， 利用RS485网关可实现主控制器与远 控终端以RS485总线的方式通信， 所述RS485总线电路包含SP3485电平转换芯片， 其中， 引脚 1和引脚4分别连接于主控制器的Uar3  Rx和Uar3  Tx端口， 引脚6和引脚7作为通信端口并分 别串联有电阻R63和电阻R57进 行电路滤波,同时， 在引脚6和引脚7的之间接入终端电阻R58 和SM712.TCT元件； 和/或， 所述主控单元包含作业报 警器和作业报 警驱动电路， 所述作业报 警驱动电路包 含NPN型三极管Q1， 该NPN型三极管基 极串联电阻R40并接入主控单元的GPIO端口ALA， 同时， 并联偏置电阻R43； 集电极连接报警器一端口Y1； 发射极与电源负极连接， 在端口ALAM输出 高电平时， 所述三极管Q1导通， 报警器与电源正负极形成闭合回路进而启动报警， 在端口 ALAM输出低电平时， 所述 三极管Q1截止， 报警器与电源正负极断开处于非工作状态； 和/或， 所述执行单元包含风压传感器和光电传感器(12)， 所述风压传感器设置在风压 管的外壁， 所述 光电传感器(12)设置在排种管(1 1)的侧壁上； 和/或， 包 含带有CAN总线的车 载电脑， 该 车载电脑包 含计算存 储单元和人机交 互界面； 和/或， 所述播种深度测量单元包含角度传感器(14)， 该角度传感器(14)安装在四杆机 构的驱动曲柄(13)处， 利用角度传感器(14)获取的角度信号间接反映播种深度信号。 8.如权利要求 4所述的电驱播种监测控制装置， 其特 征在于， 所述主控单元包含RS485网关和RS485总线电路， 利用RS485网关可实现主控制器与远 控终端以RS485总线的方式通信， 所述RS485总线电路包含SP3485电平转换芯片， 其中， 引脚 1和引脚4分别连接于主控制器的Uar3  Rx和Uar3  Tx端口， 引脚6和引脚7作为通信端口并分 别串联有电阻R63和电阻R57进 行电路滤波,同时， 在引脚6和引脚7的之间接入终端电阻R58 和SM712.TCT元件； 和/或， 所述主控单元包含作业报 警器和作业报 警驱动电路， 所述作业报 警驱动电路包 含NPN型三极管Q1， 该NPN型三极管基 极串联电阻R40并接入主控单元的GPIO端口ALA， 同时， 并联偏置电阻R43； 集电极连接报警器一端口Y1； 发射极与电源负极连接， 在端口ALAM输出 高电平时， 所述三极管Q1导通， 报警器与电源正负极形成闭合回路进而启动报警， 在端口 ALAM输出低电平时， 所述 三极管Q1截止， 报警器与电源正负极断开处于非工作状态； 和/或， 所述执行单元包含风压传感器和光电传感器(12)， 所述风压传感器设置在风压 管的外壁， 所述 光电传感器(12)设置在排种管(1 1)的侧壁上； 和/或， 包 含带有CAN总线的车 载电脑， 该 车载电脑包 含计算存 储单元和人机交 互界面； 和/或， 所述播种深度测量单元包含角度传感器(14)， 该角度传感器(14)安装在四杆机 构的驱动曲柄(13)处， 利用角度传感器(14)获取的角度信号间接反映播种深度信号。 9.如权利要求5所述的电驱播种监测控制装置， 其特 征在于， 所述主控单元包含RS485网关和RS485总线电路， 利用RS485网关可实现主控制器与远 控终端以RS485总线的方式通信， 所述RS485总线电路包含SP3485电平转换芯片， 其中， 引脚 1和引脚4分别连接于主控制器的Uar3  Rx和Uar3  Tx端口， 引脚6和引脚7作为通信端口并分 别串联有电阻R