物料懸浮速度智能測試系統(tǒng)的設(shè)計研究.pdf

1、在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中,為提高生產(chǎn)效率,人們越來越注重農(nóng)業(yè)裝備智能化與機(jī)械化的設(shè)計要求。而在設(shè)計糧食收割機(jī),糧食干燥與氣力輸送設(shè)備,復(fù)式脫粒機(jī)以及清選機(jī)的分離與清選裝置時,物料的懸浮速度是一個重要的設(shè)計參數(shù),所以它的準(zhǔn)確測定顯得尤為重要。
　　 在現(xiàn)今研究的基礎(chǔ)上,本文選用索尼公司生產(chǎn)的一款高速高分辨率低暗電流面陣CCDICX085AL,設(shè)計了此套基于單片機(jī)為主控制單元的高速圖像采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)選用C8051F000與XC9536

2、作為驅(qū)動面陣CCD與信號處理器ADS8320的時序發(fā)生器,實現(xiàn)了面陣CCD輸出模擬信號的高速轉(zhuǎn)換,并通過USB接口將數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)進(jìn)行存儲并顯示、反饋、控制,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)物料位置信息的實時監(jiān)測,從而設(shè)計出能夠計算其懸浮速度的一整套智能控制系統(tǒng)。
　　 本套系統(tǒng)選用ICX085AL面陣CCD代替了TCD1001P線陣CCD,相較線陣CCD而言:
　　 1)實現(xiàn)了較高分辨率的動態(tài)檢測,不僅能檢測物料顆粒在錐形筒里的通過狀態(tài),而

3、且能夠?qū)崟r檢測到物料顆粒在同一時間點上的位置信息,同時捕獲到其相對穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),實現(xiàn)其精確定位。
　　 2)采用行間轉(zhuǎn)移方式,不僅僅提高了光電轉(zhuǎn)換效率,而且成功消除了拖尾現(xiàn)象,使得采集到的物料位置信息的準(zhǔn)確度與實時性都相應(yīng)提高。
　　 3)對于物料成像時的重疊以及同一種物料懸浮時的分布狀態(tài),利用此圖像傳感器采集相應(yīng)的圖像信息進(jìn)行灰度直方圖與二值化處理,從而在一定程度上得到解決；尤其是在后期的圖像處理方面,面陣CCD較線

4、陣CCD而言顯示了其巨大的優(yōu)勢；
　　 與此同時,用單片機(jī)與CPLD相結(jié)合的控制單元,產(chǎn)生驅(qū)動CCD的時序脈沖,消除了單片機(jī)無法產(chǎn)生高頻信號的弊端,實現(xiàn)了面陣CCD的正確驅(qū)動。
　　 本套智能測試裝置的完美實現(xiàn)還要牽涉到相應(yīng)的計算機(jī)控制技術(shù),通過人機(jī)交互系統(tǒng),實現(xiàn)自動閉環(huán)控制。該系統(tǒng)經(jīng)改進(jìn)后,不但可以廣泛應(yīng)用于糧食加工、除塵、清選等企業(yè),為其提供必須的物料懸浮速度,而且還可以用于教學(xué)和科研工作,與此同時,物料懸浮速度的測