物料懸浮速度智能測試系統(tǒng)的設計研究.pdf

1、在現(xiàn)代農業(yè)生產生活中,為提高生產效率,人們越來越注重農業(yè)裝備智能化與機械化的設計要求。而在設計糧食收割機,糧食干燥與氣力輸送設備,復式脫粒機以及清選機的分離與清選裝置時,物料的懸浮速度是一個重要的設計參數(shù),所以它的準確測定顯得尤為重要。
　　 在現(xiàn)今研究的基礎上,本文選用索尼公司生產的一款高速高分辨率低暗電流面陣CCDICX085AL,設計了此套基于單片機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換,并通過USB接口將數(shù)據(jù)傳送到計算機進行存儲并顯示、反饋、控制,實現(xiàn)農業(yè)物料位置信息的實時監(jiān)測,從而設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、且能夠實時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)采用行間轉移方式,不僅僅提高了光電轉換效率,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確度與實時性都相應提高。
　　 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的圖像信息進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,用單片機與CPLD相結合的控制單元,產生驅動CCD的時序脈沖,消除了單片機無法產生高頻信號的弊端,實現(xiàn)了面陣CCD的正確驅動。
　　 本套智能測試裝置的完美實現(xiàn)還要牽涉到相應的計算機控制技術,通過人機交互系統(tǒng),實現(xiàn)自動閉環(huán)控制。該系統(tǒng)經(jīng)改進后,不但可以廣泛應用于糧食加工、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和科研工作,與此同時,物料懸浮速度的測