基于单片机的自动苹果采摘机系统设计
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黄 震 宇 ， 党 丽峰 ， 史银 花
（ １ ． 无锡 市广 播 电视 大学 ； ２ ． 镇 江高等职 业技 术学 校 ）
摘
要： 利用 Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机 为核 心 元件 ， 成功设 计 了 自动 苹 果采摘机 控 制 系统 。该 控制 系
统通 过 ４ ×４矩 阵按键 来设 置 苹 果采 摘机 的运行 状 态以及 苹 果单价 等相 关参数 ， Ｌ Ｃ Ｄ 实时更新 显 示 各种 等级 苹果 采摘情 况 以及 收入估 计 ， 机械 手 完成苹果 的采摘 。最后 对该 系统 的工作性 能进行 了测
道， 是构建 农 民持续增 收 的长效机 制 。
总第 １ ７ ７期
低人 力物力 ， 提 高经济 效益 。 自动苹 果 采摘 机对苹 果 的等级 智能 判 断 ，实 时 统 计采摘 数量 ，每个 等 级 的苹 果数 量达 到 １ ０个 ， 进
１ 系统 及 硬 件 设 计
１ ． １ Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机
行 打包并 且传 输到指 定位 置 。为 了方便 进行 统计 评 估， 苹果 的等级 、 质量 、 价格 如表 １ 所示 。
合作 社 （ 联社 ） ３ ５ 个。 全 市共有 ４ ７ ３ ７ ９户农 民加入农 民专 业合 作社 ，合 作社 注册 资本 达 ｌ ８ ７ ｌ ０ ． ９ ４万元 。
实 践证 明 ， 发展“ 三 大合 作 ” 有 利 于拓 展农 民增 收 渠
奖 １ ６项 ， 镇 江市 级科 技进 步奖 ２ ７项 ， 申请 获得 国家 专利 ３ ９ ６ ９项 。 被 列入 国家农 业成果 转化项 目的有 ５
Ｏ 引 言
苹果采 摘是 苹果 生产 中最 耗时 、 最费 力 的环节 ，
需要 投入 大量 的人力 物力 。为 了缓解 果农 繁重 的苹
果采摘 作业 ， 笔者研 制 了一种 自动苹 果采摘 机 。 本控
制 系统 采用 单 片机对 苹 果采 摘过 程 进 行智 能 控 制 ，
Ｌ Ｃ Ｄ实时显 示苹果 采摘情 况 以及 收入 估计 ，以减轻 操作 人 员 的劳 动强度 ， 稳 定 生产 ， 提 高 采摘 效 率 ， 降
广获 奖 项 目众 多 。２ ０ ０ ６年 以来 ， 共 获省 级科 技 进 步
专业 合 作社 示 范社 １ 个， 省级“ 五好 ” 农 民 专业合 作 社示 范社 １ ２个 ， 省级 “ 四有 ” 及“ 五好 ” 农 民专业 合作
社（ 联社 ） ３ １ 个， 镇 江市 级 “ 四有 ” 及“ 五好” 农 民专 业
试， 结 果表 明该 系统工作 安 全稳 定 ， 实时 Ｌ Ｃ Ｄ 显示精 确 度 高 、 性 能可 靠 ， 具有 良好 的应 用前 景 和推
广偷 值
关键 词 ： Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机 ； 苹 果采摘 ； 机械手； Ｌ Ｃ Ｄ
表 １ 苹果等级 、 质量 以及单价
Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机 是 宏 晶科 技 生 产 的单 时
钟／ 机器 周期 （ Ｉ Ｔ ） 的单 片机 ， 具有 运行 高 度 、 低功 耗
Ｓ 《岱电— Ｇ电一 Ｓ ８Ｓ 沈 嬲 ％ 洮 乜６
技 员 队伍 ， 努 力 建立 一 支结 构 合理 、 素质 优 良 、 经 验 丰 富 的农 技 推 广 队伍 ， 并 通过 他们 的指 导 、 带动 ， 提
Baidu Nhomakorabea
项， 被列 入 国家级星 火计划 项 目的有 ８项 。 这些成 果
的取得 跟各级 领导对 农业 的重视 是分 不开 的。
高全体农 民的运用 先进 生产技 术 、 发展 生产 、 增 收致 富的 能力 ， 从 而促进 整个地 区农 村经济 的全 面进 步 。
４ ． ３ 各级 领导 重视是 关键
４ ． ４ 合 理扶持 合作社 等非 政府组 织是有 益补 充 发展 农 村 “ 三 大合 作 ” 组织 ， 是农 村 经 济 体制 改
革和 经营机 制创新 中的一项重 大创举 。 截止 目前 ， 我 市共 有农 民专业 合作 组织 ３ ５ ９个 。省 级 “ 四有 ” 农 民
事实 证 明 ， 近几 年来 ， 在 国家 、 省 市 及 地方 政 府 的直接 指导 和帮 助下 ，我市 的农 业推 广体 系取得 了 长足 的发展 。 以市级农 技推 广机构 为 中枢 、 以镇 级农 技 推广 机构 为骨 干 、以镇村农 技 员 队伍 为 基础 的农 业科技 推广 服务 网络 基本形 成 ，农业 科技 创新 与推
第３ ９卷第 ５ 期
２ ０ １ ３年 １ ０月
农 ＿ ｘ ｌ Ｅ 装 备 技 术
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｅｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎ ｔ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ
ＶｏＩ ． ３ ９ Ｎ ｏ ． ４
０ｃ ｔ ．２Ｏ１ ３
基于单 片 机 的 自动苹果采摘机 系统设计
（ １ ． 无锡 市广 播 电视 大学 ； ２ ． 镇 江高等职 业技 术学 校 ）
摘
要： 利用 Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机 为核 心 元件 ， 成功设 计 了 自动 苹 果采摘机 控 制 系统 。该 控制 系
统通 过 ４ ×４矩 阵按键 来设 置 苹 果采 摘机 的运行 状 态以及 苹 果单价 等相 关参数 ， Ｌ Ｃ Ｄ 实时更新 显 示 各种 等级 苹果 采摘情 况 以及 收入估 计 ， 机械 手 完成苹果 的采摘 。最后 对该 系统 的工作性 能进行 了测
道， 是构建 农 民持续增 收 的长效机 制 。
总第 １ ７ ７期
低人 力物力 ， 提 高经济 效益 。 自动苹 果 采摘 机对苹 果 的等级 智能 判 断 ，实 时 统 计采摘 数量 ，每个 等 级 的苹 果数 量达 到 １ ０个 ， 进
１ 系统 及 硬 件 设 计
１ ． １ Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机
行 打包并 且传 输到指 定位 置 。为 了方便 进行 统计 评 估， 苹果 的等级 、 质量 、 价格 如表 １ 所示 。
合作 社 （ 联社 ） ３ ５ 个。 全 市共有 ４ ７ ３ ７ ９户农 民加入农 民专 业合 作社 ，合 作社 注册 资本 达 ｌ ８ ７ ｌ ０ ． ９ ４万元 。
实 践证 明 ， 发展“ 三 大合 作 ” 有 利 于拓 展农 民增 收 渠
奖 １ ６项 ， 镇 江市 级科 技进 步奖 ２ ７项 ， 申请 获得 国家 专利 ３ ９ ６ ９项 。 被 列入 国家农 业成果 转化项 目的有 ５
Ｏ 引 言
苹果采 摘是 苹果 生产 中最 耗时 、 最费 力 的环节 ，
需要 投入 大量 的人力 物力 。为 了缓解 果农 繁重 的苹
果采摘 作业 ， 笔者研 制 了一种 自动苹 果采摘 机 。 本控
制 系统 采用 单 片机对 苹 果采 摘过 程 进 行智 能 控 制 ，
Ｌ Ｃ Ｄ实时显 示苹果 采摘情 况 以及 收入 估计 ，以减轻 操作 人 员 的劳 动强度 ， 稳 定 生产 ， 提 高 采摘 效 率 ， 降
广获 奖 项 目众 多 。２ ０ ０ ６年 以来 ， 共 获省 级科 技 进 步
专业 合 作社 示 范社 １ 个， 省级“ 五好 ” 农 民 专业合 作 社示 范社 １ ２个 ， 省级 “ 四有 ” 及“ 五好 ” 农 民专业 合作
社（ 联社 ） ３ １ 个， 镇 江市 级 “ 四有 ” 及“ 五好” 农 民专 业
试， 结 果表 明该 系统工作 安 全稳 定 ， 实时 Ｌ Ｃ Ｄ 显示精 确 度 高 、 性 能可 靠 ， 具有 良好 的应 用前 景 和推
广偷 值
关键 词 ： Ｓ Ｔ Ｃ１ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机 ； 苹 果采摘 ； 机械手； Ｌ Ｃ Ｄ
表 １ 苹果等级 、 质量 以及单价
Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机 是 宏 晶科 技 生 产 的单 时
钟／ 机器 周期 （ Ｉ Ｔ ） 的单 片机 ， 具有 运行 高 度 、 低功 耗
Ｓ 《岱电— Ｇ电一 Ｓ ８Ｓ 沈 嬲 ％ 洮 乜６
技 员 队伍 ， 努 力 建立 一 支结 构 合理 、 素质 优 良 、 经 验 丰 富 的农 技 推 广 队伍 ， 并 通过 他们 的指 导 、 带动 ， 提
Baidu Nhomakorabea
项， 被列 入 国家级星 火计划 项 目的有 ８项 。 这些成 果
的取得 跟各级 领导对 农业 的重视 是分 不开 的。
高全体农 民的运用 先进 生产技 术 、 发展 生产 、 增 收致 富的 能力 ， 从 而促进 整个地 区农 村经济 的全 面进 步 。
４ ． ３ 各级 领导 重视是 关键
４ ． ４ 合 理扶持 合作社 等非 政府组 织是有 益补 充 发展 农 村 “ 三 大合 作 ” 组织 ， 是农 村 经 济 体制 改
革和 经营机 制创新 中的一项重 大创举 。 截止 目前 ， 我 市共 有农 民专业 合作 组织 ３ ５ ９个 。省 级 “ 四有 ” 农 民
事实 证 明 ， 近几 年来 ， 在 国家 、 省 市 及 地方 政 府 的直接 指导 和帮 助下 ，我市 的农 业推 广体 系取得 了 长足 的发展 。 以市级农 技推 广机构 为 中枢 、 以镇 级农 技 推广 机构 为骨 干 、以镇村农 技 员 队伍 为 基础 的农 业科技 推广 服务 网络 基本形 成 ，农业 科技 创新 与推
第３ ９卷第 ５ 期
２ ０ １ ３年 １ ０月
农 ＿ ｘ ｌ Ｅ 装 备 技 术
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｅｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎ ｔ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ
ＶｏＩ ． ３ ９ Ｎ ｏ ． ４
０ｃ ｔ ．２Ｏ１ ３
基于单 片 机 的 自动苹果采摘机 系统设计