采用薯塊播種既有益于馬鈴薯早出苗,又可節(jié)約種薯數(shù)量,降低購(gòu)種成本。傳統(tǒng)的手工切塊方式效率低,生產(chǎn)成本高,已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代化的種薯切塊需求。本文通過(guò)對(duì)種薯切塊過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究,依據(jù)智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)出一種馬鈴薯種薯自動(dòng)切塊機(jī),并對(duì)基于圖像處理技術(shù)及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的種薯芽眼識(shí)別算法進(jìn)行了研究,以期在后續(xù)改進(jìn)型切塊機(jī)中加入芽眼識(shí)別的功能。切塊機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)包括主控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、傳感器檢測(cè)單元、噴藥單元、鍵盤(pán)及顯示單元六個(gè)組成部分。控制器采用Altera公司的FGPA芯片EP1C3T100C8N作為主控芯片。各單元的驅(qū)動(dòng)程序使用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě),并對(duì)其進(jìn)行了功能和時(shí)序仿真。控制器的任務(wù)是控制各電機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)速以及噴藥單元的啟停時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間。傳感器檢測(cè)單元的任務(wù)是檢測(cè)切缸中有無(wú)待切種薯。噴藥單元的任務(wù)是對(duì)刀具進(jìn)行消毒,避免切塊過(guò)程中病菌對(duì)薯塊造成感染。鍵盤(pán)單元的任務(wù)是操作控制器對(duì)各電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制,顯示單元的任務(wù)是實(shí)時(shí)顯示已加工種薯數(shù)量。在通過(guò)種薯圖像識(shí)別種薯芽眼時(shí)首先對(duì)種薯圖像進(jìn)行了閾值分割、標(biāo)記等處理,在此基礎(chǔ)上提取出芽眼區(qū)域的面積等...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 序言
    1.1 研究課題的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 系統(tǒng)功能要求及設(shè)計(jì)方案
    2.1 系統(tǒng)功能要求
    2.2 自動(dòng)切塊機(jī)的設(shè)計(jì)思想
    2.3 整體設(shè)計(jì)方案
        2.3.1 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
        2.3.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)方案的確定
        2.3.3 噴藥單元方案的設(shè)計(jì)
    2.4 馬鈴薯種薯切塊機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)
    3.1 控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    3.2 基于FPGA的控制器的研究和設(shè)計(jì)
        3.2.1 主控芯片簡(jiǎn)介
        3.2.2 電源模塊的選用
        3.2.3 復(fù)位模塊的設(shè)計(jì)
        3.2.4 晶振模塊的設(shè)計(jì)
        3.2.5 JTAG調(diào)試模塊電路的設(shè)計(jì)
        3.2.6 AS調(diào)試模塊電路的設(shè)計(jì)
    3.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)
        3.3.1 步進(jìn)電機(jī)及直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片簡(jiǎn)介
        3.3.2 驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)
        3.3.3 步進(jìn)電機(jī)的控制策略
        3.3.4 步進(jìn)電機(jī)及噴霧單元的工作流程
        3.3.5 功能及時(shí)序仿真
    3.4 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)
        3.4.1 驅(qū)動(dòng)單元電路的設(shè)計(jì)
        3.4.2 直流電機(jī)的控制策略
        3.4.3 直流電機(jī)的工作流程
        3.4.4 功能及時(shí)序仿真
    3.5 鍵盤(pán)及顯示單元電路的設(shè)計(jì)
        3.5.1 鍵盤(pán)電路的設(shè)計(jì)
        3.5.2 顯示屏電路的設(shè)計(jì)
    3.6 傳感器單元的設(shè)計(jì)
    3.7 噴藥單元的設(shè)計(jì)
    3.8 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的設(shè)計(jì)
    3.9 擴(kuò)展外設(shè)端口的引出
    3.10 本章小結(jié)
第四章 種薯芽眼的圖像識(shí)別算法的研究
    4.1 引言
    4.2 種薯圖像處理
        4.2.1 種薯的提取
        4.2.2 種薯芽眼區(qū)域的提取
    4.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的芽眼識(shí)別
        4.3.1 BP網(wǎng)絡(luò)算法
        4.3.2 隱層神經(jīng)元及BP網(wǎng)絡(luò)隱層個(gè)數(shù)的選擇
    4.4 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的受力分析及設(shè)計(jì)
    5.1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)
    5.2 曲柄連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)部的作用力
        5.2.1 滑塊上的作用力
        5.2.2 機(jī)構(gòu)的慣性力
    5.3 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        5.3.1 曲軸的設(shè)計(jì)
        5.3.2 連桿的設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3760841