播种作业是现代农业生产中最基本的环节,对农作物的产量有重要的影响。近些年,在保护性耕作技术得到了大力推广与应用的同时,出现了播种株距调节不便和地轮打滑导致播种株距不稳定等问题。同时我国黄淮海地区的中小型播种机保有量大;种植户根据不同播种株距要求改装现有播种机的现象普遍存在,这种方式虽然能一定程度的满足播种要求,但是通用性差、操作不便、作业精度不高;而完全购置新型播种机花费巨大。结合上述问题,本文设计了一种适用于黄淮海地区的基于单片机的大豆精密播种机株距调节装置。株距调节装置的工作原理为:采用单片机为主控制芯片;以地轮为动力源带动排种器;株距的精准调节通过改变株距调节装置的传动比来实现,直流步进电机与株距调节装置的丝杠调节机构同轴联接,直流电机旋转可以改变株距调节装置的传动比;旋转编码器通过轴套结构固定在株距调节装置动力输出轴上,实时监测置动力输出轴的转速;机具行进速度可以通过键盘输入和USB串口输入传感器测速电路、北斗系统数据两种方式获得。根据机具行进速度与打滑率,利用控制系统调节控制动力输出轴的转速,实现播种株距实时调节,保证播种株距的稳定性。课题主要完成了以下工作:(1)通过查阅大量的相关文献,结合黄淮海地区的实际情况,设计了基于单片机的大豆精密播种机株距调节装置,绘制二维与三维图纸,并加工制造了样机。(2)结合曲线拟合原理,对丝杠转动角度与株距调节装置传动比、丝杠转动角度与播种株距两组参数进行数据拟合,建立控制系统内部需要的相关数学函数模型。(3)完成了株距调节装置控制系统硬件部分的研究与设计,结合各电子元器件的工作原理与优缺点,完成了各模块的选型与硬件电路的设计,最后制作了控制系统电路板。(4)完成了株距调节装置控制系统软件部分的研究与设计,采用C语言进行编程,主要有主程序、测速子程序、步进电机驱动子程序和USB串口通信子程序等的编程。(5)株距调节装置的试验与分析,在设计的株距调节装置上进行转速控制性能试验和播种控制性能试验,统计试验数据,分析株距调节装置的作业性能。转速控制性能试验结果表明,在打滑率为0%、10%、20%、30%时,株距调节装置的调节准确性最大误差分别为0.63%、0.63%、0.95%、0.95%,地轮打滑对转速调节误差影响不显著,株距调节装置的转速调节误差随着动力输出轴目标转速减小增大,株距调节装置调节准确性与稳定性良好。播种株距控制试验结果表明,不同打滑率的情况下,0cm<株距≤10cm时,合格指数大于90.05%,重播指数、漏播指数和变异系数分别小于5.28%、4.67%和13.55%。10cm<株距≤20cm时,合格指数大于92.76%,重播指数、漏播指数和变异系数分别小于4.57%、2.67%和8.84%。株距调节装置播种作业效果与地轮打滑率无明显关系,各项工作指标达到国家标准,能够实现精密播种作业。