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,已不能滿足現(xiàn)代化的種薯切塊需求。本文通過對種薯切塊過程中的技術(shù)要點進行研究,依據(jù)智能系統(tǒng)的設計思想,設計出一種馬鈴薯種薯自動切塊機,并對基于圖像處理技術(shù)及BP神經(jīng)網(wǎng)絡的種薯芽眼識別算法進行了研究,以期在后續(xù)改進型切塊機中加入芽眼識別的功能。切塊機自動控制系統(tǒng)包括主控制器、步進電機驅(qū)動單元、直流電機驅(qū)動單元、傳感器檢測單元、噴藥單元、鍵盤及顯示單元六個組成部分�？刂破鞑捎肁ltera公司的FGPA芯片EP1C3T100C8N作為主控芯片。各單元的驅(qū)動程序使用Verilog HDL硬件描述語言編寫,并對其進行了功能和時序仿真�？刂破鞯娜蝿帐强刂聘麟姍C的啟停、轉(zhuǎn)速以及噴藥單元的啟停時刻和持續(xù)時間。傳感器檢測單元的任務是檢測切缸中有無待切種薯。噴藥單元的任務是對刀具進行消毒,避免切塊過程中病菌對薯塊造成感染。鍵盤單元的任務是操作控制器對各電機實現(xiàn)控制,顯示單元的任務是實時顯示已加工種薯數(shù)量。在通過種薯圖像識別種薯芽眼時首先對種薯圖像進行了閾值分割、標記等處理,在此基礎上提取出芽眼區(qū)域的面積等...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：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)功能要求及設計方案
    2.1 系統(tǒng)功能要求
    2.2 自動切塊機的設計思想
    2.3 整體設計方案
        2.3.1 機械系統(tǒng)設計方案
        2.3.2 自動控制系統(tǒng)方案的確定
        2.3.3 噴藥單元方案的設計
    2.4 馬鈴薯種薯切塊機的主要技術(shù)參數(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 控制系統(tǒng)的研究和設計
    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計
        3.2.1 主控芯片簡介
        3.2.2 電源模塊的選用
        3.2.3 復位模塊的設計
        3.2.4 晶振模塊的設計
        3.2.5 JTAG調(diào)試模塊電路的設計
        3.2.6 AS調(diào)試模塊電路的設計
    3.3 步進電機驅(qū)動單元的設計
        3.3.1 步進電機及直流電機驅(qū)動芯片簡介
        3.3.2 驅(qū)動單元的設計
        3.3.3 步進電機的控制策略
        3.3.4 步進電機及噴霧單元的工作流程
        3.3.5 功能及時序仿真
    3.4 直流電機驅(qū)動單元的設計
        3.4.1 驅(qū)動單元電路的設計
        3.4.2 直流電機的控制策略
        3.4.3 直流電機的工作流程
        3.4.4 功能及時序仿真
    3.5 鍵盤及顯示單元電路的設計
        3.5.1 鍵盤電路的設計
        3.5.2 顯示屏電路的設計
    3.6 傳感器單元的設計
    3.7 噴藥單元的設計
    3.8 DS1302實時時鐘模塊的設計
    3.9 擴展外設端口的引出
    3.10 本章小結(jié)
第四章 種薯芽眼的圖像識別算法的研究
    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)絡的芽眼識別
        4.3.1 BP網(wǎng)絡算法
        4.3.2 隱層神經(jīng)元及BP網(wǎng)絡隱層個數(shù)的選擇
    4.4 仿真實驗
    4.5 本章小結(jié)
第五章 曲柄連桿機構(gòu)的受力分析及設計
    5.1 曲柄連桿機構(gòu)的運動
    5.2 曲柄連桿機構(gòu)內(nèi)部的作用力
        5.2.1 滑塊上的作用力
        5.2.2 機構(gòu)的慣性力
    5.3 曲柄連桿機構(gòu)的設計
        5.3.1 曲軸的設計
        5.3.2 連桿的設計
    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
致謝
在讀期間發(fā)表的論文



本文編號：3760841