小区播种机是专用于田间育种试验的农业机械,使用小区播种机播种能保证播种量、播种深度均匀一致,有利于提高出苗率。目前,我国小区播种机的研究方向主要集中在需用拖拉机牵引的大、中型小区播种机上,另一方面,市面上现存的小区播种机数量稀少、品种单一,且大多采用地轮驱动排种器的机械式驱动方式,很容易发生打滑,进而影响播种效果。针对这种情况,本课题结合机电一体化和嵌入式系统开发技术,在引进的带锥体帆布式排种器的小区条播机基础上作改进,并完成了相关电控系统设计,提出并设计了一种能满足山区、丘陵地带育种试验需要的小型、单行、自走式小区条播机。课题主要完成了以下研究工作:1.通过查阅相关文献资料与实际调研,研究小区播种机的工作原理和工作过程,对纯机械式小区播种机存在的问题进行分析,结合小区播种机的工作要求,提出总体设计方案;2.对引进的Rowseed-1R型小区播种机进行局部结构改进;3.针对传统机械式小区播种机中,由地轮驱动的排种器结构,其转速不能与机体行进速度实时匹配问题,设计了一套基于DSP芯片控制、步进电机驱动的排种器电控系统;4.对排种器电控系统的硬件部分进行选型、搭建,设计相关电路图;对软件部分进行DSP程序与串口屏显示程序的编译、调试;5.对播种机工作过程进行Simulink建模,分别选取5m、10m、15m、20m等四种播种行程进行仿真,以验证程序设计的正确性;6.搭建室内试验平台,模拟小区条播机的工作状况,测试排种器电控系统在播种速度为1.5km/h、2.0km/h、2.5km/h、3.0km/h的运行效果,并对试验结果反映的问题作出改进设计;研究表明:排种器电控系统能依据播种机当前行进速度实时调节排种器转速,实现均匀排种。由试验数据可知,在模拟的四种播种机工作速度条件下,行进速度测算程序的最大测速误差小于0.5%,排种器转角控制最大误差为0.03%,最大误差角为0.108°,满足使用需要。