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花生种子自动数粒仪的研制

宋珊珊

  种子千粒重是作物育种常用的种子评价指标之一,传统人工计数的千粒重测定方法不但费时费力而且误差大。为此本文研制了一种基于电磁振动原理的花生种子自动数粒仪,该数粒仪不仅可有效降低育种工作者人工数粒的劳动强度,而且还为育种工作提供可靠的技术保障。本研究在借鉴前人研究成果的基础上,利用现代科学技术,在充分考虑计数准确性和使用者舒适性的前提下,采用理论研究和实验相结合的方法,研制了一种基于单片机、SPI总线技术和光电开关的花生种子自动数粒仪。本文的主要研究内容及结论如下:1、研制了一种基于电磁振动原理的花生种子自动数粒仪。该自动数粒仪由送料机构、料斗机构、导轨机构和计数系统四部分组成。送料机构基于电磁振动原理设计,结构简单,控制方便,对花生种子机械损伤小,选择光电开关作为计数系统的发射与接受装置,尺寸可以调节,在导轨内壁形成光路层,大大提高了仪器计数的准确性。料斗机构主要由两圈半的螺旋轨道构成,增大了一次性加料的重量。2、以STM32F103C8T6为核心,开发了一套包括电源模块,键盘扫描与LED数码管显示模块,信号采集与计数模块和SPI总线模块的硬件电路。BC7277芯片使用简单,价格低廉;以光电开关作为信号采集的发射端与接收端搭建的计数系统误差范围小于1%。3、在C语言的软件平台上开发了系统的软件系统。应用SPI总线技术、LED和键盘驱动集成芯片,较好的解决了布线多与外围电路多等问题,降低了系统的反应时间即数粒仪的测定周期。4、设计了粒径筛选口和宽度筛选口。花生种子进过这两个筛选口时,可以实现对花生种子的初步筛选即可以将半个颗粒,干瘪花生,花生种子颗粒小于需要颗粒大小等种子从出料口筛选出来,完成对花生种子的初步筛选。5、在完成了系统硬件设计、软件设计、筛选设计的基础上,分别在低转速和高转速下对试验样机的工作性能进行测试。数粒仪测定的计数误差范围小于1%,平均计数速度高于4.16粒?s-1,最快计数速度可达10粒?s-1,筛选花生种子大小0~10mm,均达设计要求。……   
[关键词]:花生;千粒重;计数;单片机
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河北农业大学2015年