【摘要】：種子千粒重是作物育種常用的種子評價指標(biāo)之一,傳統(tǒng)人工計數(shù)的千粒重測定方法不但費時費力而且誤差大。為此本文研制了一種基于電磁振動原理的花生種子自動數(shù)粒儀,該數(shù)粒儀不僅可有效降低育種工作者人工數(shù)粒的勞動強度,而且還為育種工作提供可靠的技術(shù)保障。本研究在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),在充分考慮計數(shù)準(zhǔn)確性和使用者舒適性的前提下,采用理論研究和實驗相結(jié)合的方法,研制了一種基于單片機、SPI總線技術(shù)和光電開關(guān)的花生種子自動數(shù)粒儀。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1、研制了一種基于電磁振動原理的花生種子自動數(shù)粒儀。該自動數(shù)粒儀由送料機構(gòu)、料斗機構(gòu)、導(dǎo)軌機構(gòu)和計數(shù)系統(tǒng)四部分組成。送料機構(gòu)基于電磁振動原理設(shè)計,結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,對花生種子機械損傷小,選擇光電開關(guān)作為計數(shù)系統(tǒng)的發(fā)射與接受裝置,尺寸可以調(diào)節(jié),在導(dǎo)軌內(nèi)壁形成光路層,大大提高了儀器計數(shù)的準(zhǔn)確性。料斗機構(gòu)主要由兩圈半的螺旋軌道構(gòu)成,增大了一次性加料的重量。2、以STM32F103C8T6為核心,開發(fā)了一套包括電源模塊,鍵盤掃描與LED數(shù)碼管顯示模塊,信號采集與計數(shù)模塊和SPI總線模塊的硬件電路。BC7277芯片使用簡單,價格低廉;以光電開關(guān)作為信號采集的發(fā)射端與接收端搭建的計數(shù)系統(tǒng)誤差范圍小于1%。3、在C語言的軟件平臺上開發(fā)了系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)。應(yīng)用SPI總線技術(shù)、LED和鍵盤驅(qū)動集成芯片,較好的解決了布線多與外圍電路多等問題,降低了系統(tǒng)的反應(yīng)時間即數(shù)粒儀的測定周期。4、設(shè)計了粒徑篩選口和寬度篩選口。花生種子進(jìn)過這兩個篩選口時,可以實現(xiàn)對花生種子的初步篩選即可以將半個顆粒,干癟花生,花生種子顆粒小于需要顆粒大小等種子從出料口篩選出來,完成對花生種子的初步篩選。5、在完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、篩選設(shè)計的基礎(chǔ)上,分別在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速下對試驗樣機的工作性能進(jìn)行測試。數(shù)粒儀測定的計數(shù)誤差范圍小于1%,平均計數(shù)速度高于4.16粒?s-1,最快計數(shù)速度可達(dá)10粒?s-1,篩選花生種子大小0~10mm,均達(dá)設(shè)計要求。
【圖文】：

圖 1.1世界花生種植面積、總產(chǎn)量和單產(chǎn)量圖Fig.1.1 Diagram of peanut havested area，prduction quantity，yield in the world隨著生產(chǎn)的發(fā)展，花生產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新取得多項研究成果，在技術(shù)成果的推中也有很大突破，極大的促進(jìn)了花生產(chǎn)業(yè)的快速提高。在科技進(jìn)步的推動下，花產(chǎn)量和質(zhì)量都得到提高和改善。世界各國都連續(xù)進(jìn)行新品種的培育，并積極進(jìn)行廣應(yīng)用，為促進(jìn)世界花生增產(chǎn)提供了可靠保障。除了培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的品種外，使花生產(chǎn)業(yè)獲得穩(wěn)步發(fā)展，也對抗蟲抗病、抗旱耐澇品種等專用型品種進(jìn)行選育已取得一定效果，培育出了抗青枯病、黑腐病、線蟲病、葉斑病、白絹病品種。國對花生進(jìn)行了 B 抗蟲基因轉(zhuǎn)移，選育低脂肪含量的花生品種[17]。日本在 20 世70 年代在栽培技術(shù)方面的創(chuàng)造膜覆蓋栽培技術(shù)在我國花生種植已經(jīng)被大面積的推應(yīng)用，提高了花生產(chǎn)量。美國花生的科技處于世界先進(jìn)水平，在應(yīng)用良種、包衣精播，應(yīng)用除草劑草，灌溉指標(biāo)化，生產(chǎn)全程機械化，，應(yīng)用計算機平衡施肥等得到良好體現(xiàn)[18]。中印兩國致力于科技的研究，對促進(jìn)世界花生的生產(chǎn)發(fā)展起到了不可替代的作用。合對比，非洲的花生產(chǎn)出國生產(chǎn)技術(shù)落后，沒有優(yōu)良品種，又缺少水源，肥料足，花生產(chǎn)品質(zhì)量不好。

2012 年的單產(chǎn)是1978 年的 2.3 倍，達(dá)到 3500 公斤/公頃。我國花生種植面積、總產(chǎn)和單產(chǎn)變化如圖1.2 所示。圖 1.2 我國花生種植面積、總產(chǎn)和單產(chǎn)圖Fig.1.2 Diagram of peanut havested area，prduction quantity，yield in China50 年來,我國先后選育推廣了 260 多個花生新品種,實現(xiàn)了四次品種更新,花生良種貢獻(xiàn)率已達(dá) 30%以上。引進(jìn)的日本花生地膜覆蓋栽培技術(shù),可使花生增產(chǎn) 30% ～50%。選育推廣新品種是使花生不斷增產(chǎn)的重要途徑。但是從花生產(chǎn)業(yè)比較先進(jìn)的美國、日本、阿根廷等國的發(fā)展來看，花生品種專業(yè)化是花生產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，而專用性新品種的選育是產(chǎn)業(yè)化的源頭。由于過去長期以來我國農(nóng)產(chǎn)品一直處于供不應(yīng)求，農(nóng)產(chǎn)品供貨緊張，育種的目標(biāo)過多的強調(diào)高產(chǎn)�，F(xiàn)如今，僅高產(chǎn)?
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S223.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 唐禮智;;我國花生國際競爭力的比較分析與提升對策[J];農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題;2007年12期

本文編號：2711596