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基于IOT播种机结构及工作原理

所研究的智能播种机以精密播种机为研究对象，通过在精密播种机中加装单片机、传感设备、驱动电机及各执行模块，使其能够全面监测各运行参数，并达到精确控制的目的，并可通过触摸屏等设备实现智能播种机的远程监控。智能播种机的行走轮是播种机行进的主动轮，在

电动机和变速装置的作用下，通过齿轮传动，完成动力驱动。镇压轮位于播种机前侧，用于机体配重，保证整个播种机的整体平衡。传感设备包括测速模块、压力传感器、播量监测器和视频采集等，用于对播种机的各类运行参数进行实时采集。智能播种机的控制器以单片机为核心，用于完成对采集数据的分析、计算和处理，并通过无线通信模块进行数据传输和息共享。智能播种机的执行机构包括覆土器、开沟装置和排种器等，用于实现播种机的翻土、开沟和排种等。

控制系统总体方案设计

1、功能需求分析

结合智能播种机的结构和工作原理，基于 IoT 技术的智能播种机控制功能需满足以下条件:

\1) 控制系统能够实时采集播种机的运行状态信息，包括种箱数量、播种机行进速度、镇压轮压力等，实现播种机运行状态的实时监控。

\2) 能够实时检测播种机电动机的运行状态，通过无线通信模块实现对电动机的远程启动和停机。

\3) 能够实现播种株距的智能调节，通过实时检测播种株距信息，根据生产要求实时调节排种器上的电机转速，实现播种株距的准确调控。

\4) 能够对播种机的运行参数进行数据查看、存储和导出，便于后期的计算、分析和指导农业生产。

\5) 能够在触摸屏上对播种机的电机转速、目标株距、排种深度等运行参数进行设置，并对播种机的运行管理进行权限设置，确保产生误操作。

\6) 具有自动报警和预警功能。通过播种机控制器和触摸屏的数据传输，可以通过触摸屏对播种机的故障信息进行实时显示和报警，通过预警模块提前告知故障点，便于作业人员及时维护。

\7) 能够实现播种机控制器、传感设备与触摸屏的无线传输，通过 ＲS485 模块、4G/以太网等通信网络实现数据互传和信息共享。

2、总体方案设计

智能播种机控制系统是基于无线网络进行组建，主要是通过无线通信网络技术将播种机控制器与各类传感设备、遥控器及触摸屏连接成一个大型网络系统，实现数据信息的传输、共享和控制。控制器是整个控制系统的核心，用于接收各类采集模块采集的播种机运行状态参数，通过单片机的分析、处理和计算后，将优化后的运行参数下传至各执行机构，完成对播种机的智能控制; 同时，通过 ＲS485 模块，可以将数据参数传输至触摸屏，实现播种机的远程控制。通过无线 WiFi 模块将播种机控制器和遥控器进行连接，可以远程控制播种机的启动和停止。各类采集模块包括测速模块、播量检测模块、压力采集模块和视频采集模块，用于完成对播种机行进速度的监测、播种量的监测、镇压轮压力的检测和播种机工作工况的视频

监控。播种机控制器、各类采集模块及遥控器中都采用了拨码开关技术，能够对无线通信网络中的 AP 网络ID、AP 网络密码及 AP 网络 IP 进行参数配置。当拨码开关 A 模块处于同一状态时，各模块之间将组建无线 WiFi 局域网，可以进行物与物之间的数据传输; 若拨码开关不一致，则无法访问当前的局域网。拨码开关技术的应用，可以将多个播种机进行互联，从而便于对大型农田的管理和状态监测.