试析脱绒棉种色选机检测系统设计与实现

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1、石河子大学硕士学位论文脱绒棉种色选机检测系统设计与实现姓名：李江波申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：坎杂20080601脱绒棉种色选机检测系统设计与实现摘要新疆生产建设兵团是我国棉花主要产区，也是精量播种技术的重要推广示范区。但是，近年来，由于新疆地理环境、气候条件、栽培管理条件和自然灾害等因素的影响，加上棉种扩繁加快、田管跟不上，虽然棉花可以正常的开花、收获，但是棉种的成熟度明显降低，特别是后期收获后棉种毛籽中的“红种”平均在20％_30％，严重影响了棉种的质量，发芽率明显降低。目前剔除“红种”的主要手段是人工选种，人工选种劳动强度大、生产效率低、投入成本高、且

2、选种效果在一定程度上受人为因素的影响，选种质量不均匀。现在较大的种子加工厂采用色选机进行分选，效果显著。对于整台色选机而言，检测系统是其中的核心系统，它直接影响着色选机的色选精度。基于此，论文对脱绒棉种色选机的检测系统进行了设计，从而为整台色选机的研制奠定基础。文章首先介绍了国内外色选机的发展状况，以及分析了新疆现有色选机的情况。通过对比国内外色选机检测系统的优缺点及对当前主要检测技术的分析，提出使用DSP数字信号处理器作为CPU及线阵CCD传感器来组建整套检测系统。在第二章中，论文对反映脱绒棉种质量的两个重要指标发芽势和发芽率与其电信号之间的相关性进行了分析，得出脱绒棉种质量

3、与其颜色电测信号特征有显著的相关性，为脱绒棉种色选机检测系统的设计提了理论基础，在文章的第三章中，对构成检测系统的重要子系统——光学系统，进行了详细的设计，提出采用柯拉照明系统以及与之相配合的物方远心光路作为光学系统的光路，并搭建了整套光学系统。最终利用此系统对棉种的电信号进行了测定。测定表明：利用此光学系统可以测得棉种清晰的电信号。论文在第四章中介绍了CCD的基本结构、原理和基本参数，确定了本系统中选用的线阵CCD型号，并且介绍了选用的线阵CCD图像传感器TCDl501D的参数，比较了现有CCD驱动电路的优缺点。根据选用的CCD参数设计了其驱动电路，并给出电路图且进行了仿真。

4、最后利用此传感器与上一章设计的光学系统结合，获得了清晰的棉种电信号。接着文章对检测系统中另一部分即基于DSP的信号采集与处理，从硬件的选型、硬件之间的搭配、部分外围电路的设计及整套系统的搭建到软件的实现均进行了较为详细的介绍。最后，针对加工环境下，可能导致检测系统不能长期稳定可靠运行的干扰因素进行了分析研究，同时采取了相应的抗干扰措施来抑制加工环境下各种干扰对系统的影响，确保系统长期可靠运行。关键词：脱绒棉种，光学系统，线阵CCD，DSP脱绒棉种色选机检测系统设计与实现AbstractXinjiangProductionandConstructionCorpsismainare

5、awhichyieldscoRoninchina．Italsoisaimportantgeneralizationanddemonstrationareafortheprecisionseedingtechnology．But，incurrentyears，becausecottonareinfluencedbysomefactors，forexample，geographicalcondition，climaticconditions，cultivationandmanagementconditionsandnaturaldisasters，pinscoRonmultipli

6、cationspeedingup，unabletokeepupwiththelandmanagement．Althoughthecottoncanbenormallyabloom，harvest，butthematurityofcottonseedsisobviouslydeclined，especiallytheaveragelyproportionoftheredseedsinpost-harvestcottonseedsis20percentto30percent．Itseriouslyaffectsthequalityofthecottonseedsandgermina

7、tionratedeclinedsignificantly．Now，primarymeansofsortingredseedsisartificialselection．artificialselectionhasmanyunfavorablefactors，suchaslabour-intensive，lowproductivity,highinputcosts，humanfactorsandunevenselectionquality．thegreatercottonseedsproce