农民在田间顶着烈日炎炎的太阳辛苦劳作，同时劳作产出率较低，如果想要提高产出率唯一的方法就是增加劳动人员数量，这样的话就增加了劳动力和种植成本。为了减轻农民的劳动力强度降低种植成本，提高生产效率增加农民收入，使本该几个人合作完成的劳动工作，简化到只需一部自动种苗装置就能完成整个种苗过程，并且种植效率明显提高。自动种苗装置，弥补了之前一些对农业自动化种植创新和改进反面的不足，对之前人工种苗时控制苗间距及疏密程度不精确进行了大幅度的改善，而且种苗机利用编码器控制驱动轮的旋转角度来精确控制苗间距，同时也实现了对不同幼苗所需不同种植间距的可调可控。在提升种植的质量的同时，大大减少了劳动力强度。

1 使用方法

该产品使用方法很简单，在幼苗存储部位放入足够量的幼苗，将机器放入田间打开总开关，然后再打开微控制器开关待报警提醒，接着打开行走安全开关，此时整个机器开始运作，等幼苗用完或种植完成后，先关闭行走安全开关，在关闭微控制器，最后关闭总开关。操作方便。

2 性能

本设计采用蜗轮蜗杆减速电机，带有编码器的直流减速电机，与光电传感器相配合，在微控制器的运算处理后，发出指令，利用电机调配传送带运苗速度、导向筒电机速度、驱动轮行走电机速度，使种苗的整个过程得以精确完成。自动种苗机利用stc15f2k60s2为核心的单片机系统作为控制单元，操作简单，实用性强，种植速度可达到一小时2000颗。

3 机械结构

实现种苗功能，需要对机械的强度、结构、制作的简便性进行综合考虑。机械结构部分采用强度较高的4号等边角钢为框架，由轴承和车轮组合来支撑整体结构，传送带、滚轮和电机组合实现种苗的合理分配并运送给导向筒，在导向筒固定上齿条，利用蜗轮蜗杆自锁电机控制齿轮带动齿条从而实现种苗功能。供苗部分，装置采取两个传送带配合两个光电传感器实现自动供苗。种苗部分把齿条固定在导向筒上，利用蜗轮蜗杆自锁电机带动齿轮从而带动齿条，使导向筒进行上下移动，导向筒下端固定一个三爪扩张器，用带编码器的直流减速电机来精确的控制杠杆间接性的带动扩张器开合，实现种苗功能，并且苗间距可调，以适应不同种类的幼苗，苗间距误差在1cm以内，种苗深度由行程开关控制实现，其精准度较高，提高了种苗的质量，避免了人工种植所带来的弊端，提高了种苗的成活率。本设计具有可调苗间距，适用于各种不同的幼苗，可以通过按键来实现对机器的启动与停止，以便于人工操作。

4 电控单元

如果要实现以上功能，需要在电子元件及相关传感器的配合下来实现，并且在使用电控单元后，其机械结构部分可以大大简化。在使用了集成电路控制电源后其更大的益处是：若想更改或扩充其它功能，均可通过对软件部分的修改来扩充实现其功能。所以，我们采用模块化的单片机系统来运算处理相应功能

硬件部分，整车动力来源是有一个12V的铅蓄电池来提供，直流电机驱动器。控制单元为单片机，其IO口焊接了光耦隔离驱动继电器，实现了强电和弱电的分离，以此来保护微控制器及其相关芯片，同时也起着控制前驱电机的运转与停止。涡轮涡杆减速电机在单片机准确控制下利用三极管驱动三个继电器实现控制电机的停止、运转与反转。由一个带有编码器的直流减速电机精确控制角度，从而控制爪子的精确张开与合并。

1号减速电机带动1号传送带向前运动把2号传送带上的苗运送到2号传送带上，1号光电传感器觉察到苗被运送到2号传送带的指定位置后，1号减速电机带动1号传送带停止工作，由2号减速电机带动2号传送带逐个运送到种苗器，实现逐个进出种苗器是由光电开关2实现。当苗进出种苗器后再由蜗轮蜗杆直流减速电机带齿轮齿条上下移动，使种苗器扎入土中和升出土中。种苗器爪的张开和闭合由带有编码器的直流减速电机控制。

5 结论

本文设计的基于农田温室的自动种苗装置，由于农村自动化作业设备落后，人工种苗耗费大量人力，且人为种植苗间距误差过大，因此自动种苗机将会成为国内农业机械化市场的一个必要的设备，使用传感器与单片机相结合精确控制种植过程以及苗间距，节省人力，提高工作效率，具有很好的实用价值和推广应用前景。

[1]徐广鹏，张闯闯，杨铁钢，刘存祥，李晓虎.一种种苗移栽机自动取苗送苗装置[J].农机化研究，2016，38(06)：249-252.

文章来源：《精准医学杂志》 网址: http://www.jzyxzz.cn/qikandaodu/2021/0504/501.html