ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LSANS TEZ Kadir YİĞİT EKİM

77 Pages·2007·3.66 MB·Turkish

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

Kadir YİĞİT

EKİM MAKİNALARINDA ELEKTRONİK TABANLI TOHUMLAR ARASI
UZAKLIK ÖLÇME SİSTEMİ

TARIM MAKİNALARI ANABİLİM DALI

ADANA, 2006
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

EKİM MAKİNALARINDA ELEKTRONİK TABANLI TOHUMLAR

ARASI UZAKLIK ÖLÇME SİSTEMİ

Kadir YİĞİT

YÜKSEK LİSANS TEZİ
TARIM MAKİNALARI ANABİLİM DALI

Bu tez 22/12/2006 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oy Birliği ile Kabul
Edilmiştir.

İmza ............................. İmza .......................................... İmza ........................................

Doç.Dr. Zeliha B.BARUT Yrd.Doç.Dr. A.Musa BOZDOĞAN Yrd.Doç.Dr. Kubilay VURSAVUŞ

DANIŞMAN ÜYE ÜYE

Bu tez Enstitümüz Tarım Makinaları Anabilim Dalında hazırlanmıştır.

Kod No:

Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ
Enstitü Müdürü
İmza ve Mühür

Bu çalışma Ç.Ü.Bilimsel Araştırma Projeleri Destekleme Birimi tarafından
desteklenmiştir.

Proje No: ZF2005YL24

Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların
kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.
ÖZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ

KADİR YİĞİT
EKİM MAKİNALRINDA ELEKTRONİK TABANLI

TOHUMLAR ARASI UZAKLIK ÖLÇME SİSTEMİ

Kadir YİĞİT

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSİ
TARIM MAKİNALARI ANABİLİM DALI

Danışman: Doç.Dr. Zeliha Bereket BARUT
Yıl: 2006 Sayfa:67
Jüri: Doç.Dr. Zeliha Bereket BARUT
Yrd.Doç.Dr. A. Musa BOZDOĞAN
Yrd.Doç.Dr. Kubilay VURSAVUŞ
Bu araştırmada, tek tohum ekim makinasında, ardışık düşen tohumlar arası
uzaklığı kolay ve hassas bir şekilde ölçebilen elektronik tabanlı bir ölçme sistemi
geliştirilmeye çalışılmıştır. Geliştirilen elektronik tabanlı ölçme sistemi, makinadan
atılan ve serbest düşen tohumları algılayıcılar vasıtasıyla algılamaktadır. Bu
algılamayla, elektronik ölçme sistemi içinde bulunan mikrokontroller ünitesi
yardımıyla zaman geçişleri belirlenmektedir. Mikrokontroller ünitesinde tasarlanan
program yardımıyla ardışık düşen tohumların zaman farkları mesafeye dönüştürülüp,
bu ünitede bulunan seri port yardımıyla bilgisayara aktarılmıştır.
Denemelerde kontrol faktörü olarak yapışkan bant sistemiyle ölçülen veriler
kullanılmıştır. Toplanan sıra üzeri tohum aralığı verileri, tek tohum ekim
makinasının etkinliğini ortaya koyacak ortalama sıra üzeri tohum aralığı, tohum
aralıklarının standart sapması ve varyasyon katsayıları değerlerinin hesaplanmasında
kullanılmıştır.
Karşılaştırılan iki test sisteminin sonuçları arasında varyans analizine göre
istatistiksel olarak %1 önem seviyesinde farklılık belirlenmiştir. Bu farklılık ilerleme
hızı ve dane atım frekansına bağlı olarak değişmiştir.Elektronik tabanlı ve yapışkan
bant ölçüm sisteminde elde edilen tohum aralıkları değerlerinin regrasyon katsayısı
(R2) 0.7735 olarak bulunmuştur. Regresyon katsayısının 0.7735 çıkması sistemlerin
ilişkili olduğu anlamına gelmekte olup sistemin kullanabilirliği hakkında fikir
vermektedir.
Anahtar Kelimeler:Ekim Makinaları, Tohumlar Arası Uzaklık, Algılayıcılar,
Mikrokontroller
I
ABSTRACT
M.Sc. THESIS

ELECTRONIC-BASED MEASUREMENT SYSTEM IN

DRILLS FOR SEED SPACING MESUREMENTS

Kadir YİĞİT

DEPARTMENT OF AGRICULTURAL MACHINERY
INSTITUTE OF BASİC AND APPLIED SCIENCES
UNIVERSITY OF ÇUKUROVA

Supervisor:Asc.Prof.Zeliha Bereket BARUT
Year:2006 Pages:67
Jury :Asc.Prof.Zeliha Bereket BARUT
Asst.Prof.Ali Musa BOZDOĞAN
Asst.Prof.Kubilay VURSAVUŞ

In this study, an electronic-based measurement system is used in order to
determine the seed spacing uniformity in the single seed drill. The sensor located on
the drop point of measurement unit of a planter is connected to a micro-controller or
a computer system the spacings of the dropped seeds are measured on time scale.
These measured time data are calculated as seed spacings by a computer programme
or a micro-controller. The results, obtained on electronic-based measurement system,
are compared with the results of spacing uniformity on the grease belt under the
same working conditions and the time differences are transfered to a computer via
serial port.
In researches, the measured data, on the band with grease, are used as a
control factor. The collected data of seed spacing are used to calculate the
performance of single seed drill, which gives average seed spacing, standard
deviation and coefficient of variation in seed spacing.
Statistically 1% significant difference is found between the results of the two
measurement systems (grease belt and electronic-based measurement systems) when
variation analyzing is applied. The difference in variation analyzing results changes
depending on forward velocity and seed drop frequency. The regression coefficient
of the value of seed spacing as a result of electronic-based measurement and grease
belt system is calculated (R2) 0.7735. The regression coefficient result shows that the
two systems are correlated and it shows the reliability of the electronic-based
measurement system.

Key words: Drill, Seed spacing, Sensor, Micro-Controller
II
ÖNSÖZ

Tek tohum ekim makinalarının etkinliği, tohumları istenen aralıklarda toprağa
yerleştirmesi ile ölçülür. Ekim makinalarının bu etkinliği laboratuar ve tarla
koşullarında ölçülmektedir Tarla koşullarında ölçümler ya doğrudan ekilen
tohumların üzerindeki toprak kaldırılarak ardışık tohumların uzaklıkları ya da toprak
yüzeyine çıkan ardışık bitkilerin aralıkları ölçülerek yapılmaktadır. Laboratuar
koşullarında ise yapışkan bant üzerine düşürülen tohumların aralıklarının ölçümü
şeklindedir. Bu işlemler oldukça zaman alıcı, yorucu ve yeterince hassas değildir. Bu
nedenle tek tohum ekim makinalarının performansını ortaya koyan daha hassas ve
doğru ölçüm yapabilen teknolojik olarak gelişmiş ölçüm sistemlerine gereksinim
vardır.
Bu bağlamda, ardışık düşen tohumlar arası mesafeyi kolay ve hassas bir
şekilde ölçebilen elektronik tabanlı bir ölçme sistemi geliştirilmeye çalışılmıştır.

III
TEŞEKKÜR

Yüksek Lisans çalışmamın planlaması ve yürütülmesinde bana yol gösteren,
her türlü ilgi ve yardımlarını esirgemeyen danışman hocam Sayın.Doç. Dr. Zeliha
Bereket BARUT’a en içten teşekkürlerimi sunarım.
Beni teşvik eden Prof.Dr. Veyis TANSI’ya, Prof.Dr. Ali BAYAT’a,
Müdürümüz Doç.Dr.Salih KAFKAS’a ,araştırmanın yürütülmesinde ve uygulamanın
yapılmasında desteklerini gördüğüm mesai arkadaşım Ogr.Görv.Tuncay ALTUN’a
Ögr.Gör. İnci ANDIRAN’a ve mezun ettiğimiz örgencilerimizden Sayın Birol
KIRPIK’a , tez yazımında bana yardımcı olan Müge SALKIM’a ve manevi
desteklerini esirgemeyen Saliha YALÇINA’a , çeviride yardımlarını esirgemeyen
Ögr. Gör. Mehmet YURTAL’a , Tarım Makinaları Bölüm Hocalarına, Tarım
Makinaları Laboratuarı çalışanlarına, çalışmayı destekleyen Çukurova Üniversitesi
Araştırma Fonu’na ve benden maddi ve manevi desteklerini esirgemeyen eşime ve
oğluma teşekkür ederim.

IV
İÇİNEKİLER

Sayfa
ÖZ………………………………………………………………………...... I
ABSTRACT……………………………………………………………...... II
ÖNSÖZ……………………………………………………………………. III
TEŞEKKÜR……………………………………………………………...... IV
İÇİNDEKİLER…………………………………………………………...... V
ÇİZELGELER DİZİNİ……………………………………………………. VIII
ŞEKİLLER DİZİNİ………………………………………………………... IX
1. GİRİŞ………………………………………………………………... 1
1.1. Genel………………………………………………………… 1
1.2. Ekim…………………………………………………………. 2
1.3. Sıraya Ekim Makinaları ve Üniteleri………………………... 3
1.3.1. Sıraya Kesiksiz Ekim Yapan Ekici Düzenler……… 5
1.3.1.1. Tek Tohum Ekim Yapan Ekici Düzenler 5
1.3.1.1.(1) Mekanik Tek Tane Ekici
Düzenler…………………. 5
1.3.1.1.(2) Pnomatik Ekici Düzenler... 6
1.4. Algılayıcılar………………………………………………...... 8
1.4.1. İndüktif Algılayıcılar………………………………. 9
1.4.1.1. İndüktif Algılayıcıların Özelikleri……... 10
1.4.1.2. İndüktif Algılayıcıların Kesiti………..... 11
1.4.2. Kapasitif Algılayıcılar……………………………... 11
1.4.2.1. Kapasitif Algılayıcıların Özelikleri…..... 12
1.4.2.2. Kapasitif Algılayıcıların Kesiti………... 12
1.4.3. Opto-Elektronik Algılayıcılar……………………... 13
1.4.3.1. Optik Algılayıcılarda Alılama İlkesi…... 14
1.4.3.2. Karşılıklı Algılayıcılar…………………. 14
1.4.3.3. Refrektörlü Algılayıcılar………………. 16
1.4.3.4. Cisimden Yansımalı Algılayıcılar……... 19
V
1.4.4. Ultrasonik Algılayıcılar……………………………. 20
1.4.4.1. Ultrasonik Algılayıcıların Çalışma İlkesi 21
1.4.5. Fiber-Optik Kablolar………………………………. 21
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR…………………………………………… 24
3. MATERYAL VE METOD……………………………….……......... 30
3.1. Materyal……………………………………………………... 30
3.1.1. Mikrodenetleyiciler………………………………... 30
3.1.1. Mikrodenetleyici Bacak Bağlantıları….. 30
3.1.2. RS232 ve DB9 Konnektörü………………………... 33
3.1.3. Max- 232…………………………………………... 34
3.1.4. Kullanılan programlar ve Yazılımlar……………… 35
3.1.5. Karşılıklı Fiber-Optik Fotosel……………………... 36
3.1.6. Hava Emişli Hassas Ekim Makinesi………………. 37
3.1.7. Tohumlar…………………………………………... 39
3.2. Metod………………………………………………………... 40
3.2.1 Mikrokontroller Ünitesi……………………………. 42
3.2.2. Tohum Algılama Ünitesi…………………………... 43
3.2.3. Kontrol Ünitesi…………………………………….. 44
3.2.4. Bellek Ünitesi……………………………………… 45
3.2.5. Bilgisayar………………………………………...... 46
3.2.6. Ekim Makinası Deneme Düzeni…………………... 47
3.2.6.1. Elektronik Tabanlı Ölçüm Sistemindeki
Algılayıcıların Yerleştirilmesi…………. 48
3.2.6.2. Yapışkan Bant Sistemi………………… 49
3.2.6.3. Denelerde Kullanılan DAF ve Tohum
Aralığının Hesaplanması………………. 50
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA…………………...... 53
4.1. Sıra Üzeri Tohum Dağılımına Etkili Parametreler…………... 53
4.2. Ölçüm Sistemlerine Göre Dane Atım Frekansının Sıra Üzeri
Tohum Dağılımına Etkisi……………………………………. 53
4.3. Ölçüm Sistemlerine Göre İlerleme Hızının Sıra Üzeri Tohum
VI
Dağılımına Etkisi………………………………….................. 55
4.4. Ölçüm Sistemlerine Göre Dane Atım Frekansı ve İlerleme
Hızının Sıra Üzeri Tohum Dağılımına Etkisi………………... 57
4.5. Elektronik Tabanlı Ölçüm Sistemi ve Bant Ölçüm Sisteminin
Karşılaştırılması……………………………………………... 58
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER………………………………………. 60
5.1. Sonuçlar……………………………………………………… 60
5.2. Öneriler………………………………………………………. 61
KAYNAKLAR…………………………………………………………….. 62
ÖZGEÇMİŞ……………………………………………………………...... 65
EKLER…………………………………………………………………….. 66

VII
ÇİZELGELER DİZİNİ

Şekil No Sayfa
3.1. Mikrodenetleyiciler Bacak İşlevi……………………………………. 31
3.2. RS-232 Pinlerinin Görevleri…………………………………………. 34
3.3. Sönmezler PM-01 Model Hassas Ekim Makinası Teknik Özelikleri.. 37
3.4. Karşılıklı Fiber-Optik Algılayıcı Teknik Özelikleri…………………. 38
3.5. Denelerde Kullanılan Tohumların Bazı Fiziksel Özelikleri…………. 39
3.6. Test Sistemlerinde İlerleme Hızlarına Göre Yapışkan Bant Sistemi
Devirleri……………………………………………………………... 51
3.7. Denemelerde kullanılan İlerleme Hızları, Plaka Delik Sayıları ve
Dane Atım Frekanslarına Göre Tohumlar Arası Mesafe……………. 52
4.1. Dağılım Düzgünlüğü Parametrelerinin Varyans Analizi Sonuçları…. 53
4.2. Ölçme Sistemlerine Göre Dane Atım Frekansının Tohum Dağılım
Düzgünlüne Etkisi…………………………………………………… 54
4.3. Ölçme Sistemine Göre İlerleme Hızının Tohum Dağılım
Düzgünlüğüne Etkisi………………………………………………… 56
4.4. Ölçme Sistemine Göre Dane Atım Frekansı ve İlerleme Hızının
Tohum Dağılım Düzgünlüğüne Etkisi………………………………. 57

VIII