一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，其特征在于，主要由微控制器，分別與微控制器相連接的電暖器、制冷機、顯示器、信號轉(zhuǎn)換電路、儲存器，以及與信號轉(zhuǎn)換電路相連接的溫度傳感器組組成。本發(fā)明可以實時的采集大棚內(nèi)的溫度，當(dāng)大棚內(nèi)的溫度過高或過低時可以自動啟動制冷機或電暖器，從而能夠及時準(zhǔn)確的對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)溫度采集和溫度控制的智能化，為農(nóng)作物生長提供良好的條件；同時本發(fā)明的自動化程度高，可以節(jié)省勞動力。
【專利說明】
一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及自動化控制領(lǐng)域，具體是指一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)作物的生長與溫度息息相關(guān)，目前很多蔬菜都采用溫室大棚種植，對于溫室大棚來說，最重要的一個管理因素是溫度控制，溫度太低，蔬菜就會被凍死或者停止生長，溫度過高也不利于蔬菜的生長，所以在蔬菜種植的過程中需要將大棚溫度始終控制在適合蔬菜生長的范圍內(nèi)。然而，目前溫室大棚的溫度控制主要依靠人工進(jìn)行控制，這種溫度控制方法不僅耗費大量人力，而且容易發(fā)生差錯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的溫室大棚溫度依靠人工控制，不僅耗費大量人力，而且容易發(fā)生差錯的缺陷，提供一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，主要由微控制器，分別與微控制器相連接的電暖器、制冷機、顯示器、信號轉(zhuǎn)換電路、儲存器，以及與信號轉(zhuǎn)換電路相連接的溫度傳感器組組成。
[0005]進(jìn)一步的，所述信號轉(zhuǎn)換電路由模擬信號放大電路，與模擬信號放大電路相連接的高效轉(zhuǎn)換電路組成;所述模擬信號放大電路的輸入端與溫度傳感器組相連接，該高效轉(zhuǎn)換電路的輸出端則與微控制器相連接。
[0006]所述模擬信號放大電路由放大器PI，放大器P2，三極管VTI，N極經(jīng)電阻Rl后與放大器Pl的正極相連接、P極與溫度傳感器組相連接的二極管Dl;負(fù)極與放大器Pl的正極相連接、正極與放大器PI的輸出端相連接的電容CI，N極經(jīng)電阻R 4后與放大器P 2的輸出端相連接、P極與三極管VTl的基極相連接的二極管D3，負(fù)極與放大器P2的正極相連接、正極與放大器P2的輸出端相連接的電容C2，N極與放大器P2的負(fù)極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D2，與穩(wěn)壓二極管D2相并聯(lián)的電阻R3，以及串接在放大器Pl的負(fù)極和穩(wěn)壓二極管D2的P極之間的電阻R2組成;所述三極管VTl的發(fā)射極與放大器Pl的正極相連接、其集電極與放大器Pl的輸出端相連接;所述二極管D3的N極與高效轉(zhuǎn)換電路相連接;所述放大器P2的輸出端與高效轉(zhuǎn)換電路相連接、其正極與放大器Pl的輸出端相連接。
[0007]所述高效轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換芯片U，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，正極與轉(zhuǎn)換芯片U的SS管腳相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的集電極相連接的電容C3，N極與轉(zhuǎn)換芯片U的GND管腳相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D4，正極與轉(zhuǎn)換芯片U的VREF管腳相連接、負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D4的N極相連接的電容C6，正極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R6后與電容C6的負(fù)極相連接的電容C5，正極與電容C5的正極相連接、負(fù)極與電容C6的負(fù)極相連接的電容C4，正極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負(fù)極與電容C6的負(fù)極相連接的電容C7，與電容C7相并聯(lián)的電阻R7，正極與二極管03的_及相連接、負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的V+管腳相連接的電容C8，串接在電容C8的正極和三極管VT3的集電極之間的電阻R9，N極與三極管VT4的基極相連接、P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接的二極管D5，P極經(jīng)電感L后與三極管VT4的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電容C9后與三極管VT3的發(fā)射極相連接的二極管D6，P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、N極與微控制器相連接的二極管D7，以及一端與二極管07的_及相連接、另一端接地的電阻RlO組成;所述轉(zhuǎn)換芯片U的SHDN管腳與放大器P2的輸出端相連接、其V-管腳則與電容C7的正極相連接、其LX管腳則與三極管VT3的基極相連接;所述三極管VT2的發(fā)射極接地、其基極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接;所述三極管VT4的集電極與電容C8的正極相連接。
[0008]所述轉(zhuǎn)換芯片U為MAX752集成芯片。
[0009]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0010](I)本發(fā)明可以實時的采集大棚內(nèi)的溫度，當(dāng)大棚內(nèi)的溫度過高或過低時可以自動啟動制冷機或電暖器，從而能夠及時準(zhǔn)確的對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)溫度采集和溫度控制的智能化，為農(nóng)作物生長提供良好的條件;同時本發(fā)明的自動化程度高，可以節(jié)省勞動力。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的信號轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。
[0014]實施例
[0015]如圖1所示，本發(fā)明的溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，主要由微控制器，電暖器，制冷機，顯示器，信號轉(zhuǎn)換電路，儲存器以及溫度傳感器組七部分組成。
[0016]其中，微控制器是本發(fā)明的控制中心，其優(yōu)選MCS-51單片機來實現(xiàn)。該溫度傳感器組包括多個溫度傳感器，每個溫度傳感器均勻的分布在大棚內(nèi)，如此可以更精確的檢測大棚內(nèi)的溫度，該溫度傳感器優(yōu)選上?？破靸x表有限公司生產(chǎn)的SMff溫度傳感器來實現(xiàn)。該信號轉(zhuǎn)換電路用于對溫度傳感器輸出的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，其輸入端與溫度傳感器的信號輸出端相連接，其輸出端則與MCS-51單片機的Pl.0管腳相連接。該儲存器用于預(yù)先儲存農(nóng)作物生長的最佳溫度范圍值，其與MCS-51單片機的Pl.1管腳相連接。該顯示器則與MCS-51單片機的P0.3管腳相連接；電暖器則與MCS-51單片機的P0.1管腳相連接；制冷機與MCS-51單片機的P0.2管腳相連接。
[0017]所述信號轉(zhuǎn)換電路可以高效的把溫度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為MCS-51單片機所能識別的數(shù)字信號，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，由模擬信號放大電路，與模擬信號放大電路相連接的高效轉(zhuǎn)換電路組成。所述模擬信號放大電路的輸入端與溫度傳感器組相連接，該高效轉(zhuǎn)換電路的輸出端則與MCS-51單片機相連接。
[0018]其中，所述模擬信號放大電路由放大器Pl，放大器P2，三極管VTl，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，二極管Dl，二極管D3，穩(wěn)壓二極管D2，電容Cl以及電容C2組成。
[0019]連接時，二極管Dl的N極經(jīng)電阻Rl后與放大器Pl的正極相連接、其P極與溫度傳感器組相連接。電容Cl的負(fù)極與放大器Pl的正極相連接、其正極與放大器Pl的輸出端相連接。二極管03的_及經(jīng)電阻R4后與放大器P2的輸出端相連接、其P極與三極管VTl的基極相連接。電容C2的負(fù)極與放大器P2的正極相連接、其正極與放大器P2的輸出端相連接。穩(wěn)壓二極管D2的N極與放大器P2的負(fù)極相連接、其P極接地。電阻R3與穩(wěn)壓二極管D2相并聯(lián)。電阻R2則串接在放大器Pl的負(fù)極和穩(wěn)壓二極管D2的P極之間。
[0020]所述三極管VTl的發(fā)射極與放大器Pl的正極相連接、其集電極與放大器Pl的輸出端相連接。所述二極管D3的N極與高效轉(zhuǎn)換電路相連接。所述放大器P2的輸出端與高效轉(zhuǎn)換電路相連接、其正極與放大器Pl的輸出端相連接。溫度傳感器輸出的模擬信號很微弱，該模擬信號放大電路則可以對模擬信號進(jìn)行不失真的放大，以便高效轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行處理。
[0021]另外，所述高效轉(zhuǎn)換電路可以把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給MCS-51單片機，其由轉(zhuǎn)換芯片U，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻RlO，電容C3，電容C4，電容C5，電容C6，電容C7，電容C8，電容C9，穩(wěn)壓二極管D4，二極管D5，二極管D6以及二極管D7組成。
[0022]連接時，電容C3的正極與轉(zhuǎn)換芯片U的SS管腳相連接、其負(fù)極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的集電極相連接。穩(wěn)壓二極管D4的N極與轉(zhuǎn)換芯片U的GND管腳相連接、其P極接地。電容C6的正極與轉(zhuǎn)換芯片U的VREF管腳相連接、其負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D4的N極相連接。電容C5的正極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接、其負(fù)極經(jīng)電阻R6后與電容C6的負(fù)極相連接。電容C4的正極與電容C5的正極相連接、其負(fù)極與電容C6的負(fù)極相連接。電容C7的正極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的發(fā)射極相連接、其負(fù)極與電容C6的負(fù)極相連接。電阻R7與電容C7相并聯(lián)。電容C8的正極與二極管03的_及相連接、其負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的V+管腳相連接。電阻R9串接在電容C8的正極和三極管VT3的集電極之間。二極管05的~極與三極管VT4的基極相連接、其P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接。二極管D6的P極經(jīng)電感L后與三極管VT4的發(fā)射極相連接、其N極與電容C9的正極相連接。所述電容C9的負(fù)極與三極管VT3的發(fā)射極相連接。二極管07的卩極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、其N極與微控制器相連接。電阻RlO的一端與二極管07的_及相連接、其另一端接地。
[0023]同時，所述轉(zhuǎn)換芯片U的SHDN管腳與放大器P2的輸出端相連接、其V-管腳則與電容C7的正極相連接、其LX管腳則與三極管VT3的基極相連接。所述三極管VT2的發(fā)射極接地、其基極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接。所述三極管VT4的集電極與電容CS的正極相連接。為了更好的實施本發(fā)明，所述轉(zhuǎn)換芯片U優(yōu)選MAX752集成芯片來實現(xiàn)。
[0024]工作時，溫度傳感器組實時采集大棚內(nèi)的溫度信號并傳輸給信號轉(zhuǎn)換電路，信號轉(zhuǎn)換電路把溫度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸給微控制器，微控制器把采集到的溫度值與預(yù)先儲存在儲存器內(nèi)的最優(yōu)溫度值范圍進(jìn)行對比，當(dāng)大棚內(nèi)的溫度高于預(yù)設(shè)值時微控制器驅(qū)動制冷機工作給大棚內(nèi)的空氣降溫，直至大棚內(nèi)溫度處于預(yù)設(shè)的溫度范圍值內(nèi)；當(dāng)大棚內(nèi)的溫度低于預(yù)先設(shè)置的溫度值時，微控制器則驅(qū)動電暖器工作對大棚內(nèi)進(jìn)行加溫直至大棚內(nèi)溫度處于預(yù)設(shè)的溫度范圍值內(nèi)；當(dāng)大棚內(nèi)的溫度值處于預(yù)先溫度范圍時，電暖器和制冷機都不工作。同時該顯示器顯示大棚內(nèi)的實時溫度值。
[0025]如上所述，便可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，其特征在于，主要由微控制器，分別與微控制器相連接的電暖器、制冷機、顯示器、信號轉(zhuǎn)換電路、儲存器，以及與信號轉(zhuǎn)換電路相連接的溫度傳感器組組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號轉(zhuǎn)換電路由模擬信號放大電路，與模擬信號放大電路相連接的高效轉(zhuǎn)換電路組成;所述模擬信號放大電路的輸入端與溫度傳感器組相連接，該高效轉(zhuǎn)換電路的輸出端則與微控制器相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬信號放大電路由放大器Pl，放大器P2，三極管VTl，N極經(jīng)電阻Rl后與放大器Pl的正極相連接、P極與溫度傳感器組相連接的二極管Dl ；負(fù)極與放大器Pl的正極相連接、正極與放大器Pl的輸出端相連接的電容Cl，N極經(jīng)電阻R4后與放大器P2的輸出端相連接、P極與三極管VTl的基極相連接的二極管D3，負(fù)極與放大器P2的正極相連接、正極與放大器P2的輸出端相連接的電容C2，N極與放大器P2的負(fù)極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D2，與穩(wěn)壓二極管D2相并聯(lián)的電阻R3，以及串接在放大器Pl的負(fù)極和穩(wěn)壓二極管D2的P極之間的電阻R2組成；所述三極管VTI的發(fā)射極與放大器PI的正極相連接、其集電極與放大器PI的輸出端相連接;所述二極管D3的N極與高效轉(zhuǎn)換電路相連接;所述放大器P2的輸出端與高效轉(zhuǎn)換電路相連接、其正極與放大器Pl的輸出端相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述高效轉(zhuǎn)換電路由轉(zhuǎn)換芯片U，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，正極與轉(zhuǎn)換芯片U的SS管腳相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的集電極相連接的電容C3，N極與轉(zhuǎn)換芯片U的GND管腳相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D4，正極與轉(zhuǎn)換芯片U的VREF管腳相連接、負(fù)極與穩(wěn)壓二極管D4的N極相連接的電容C6，正極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R6后與電容C6的負(fù)極相連接的電容C5，正極與電容C5的正極相連接、負(fù)極與電容C6的負(fù)極相連接的電容C4，正極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負(fù)極與電容C6的負(fù)極相連接的電容C7，與電容C7相并聯(lián)的電阻R7，正極與二極管D3的N極相連接、負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的V+管腳相連接的電容C8，串接在電容C8的正極和三極管VT3的集電極之間的電阻R9，N極與三極管VT4的基極相連接、P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接的二極管D5，P極經(jīng)電感L后與三極管VT4的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電容C9后與三極管VT3的發(fā)射極相連接的二極管D6，P極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、N極與微控制器相連接的二極管D7，以及一端與二極管D7的N極相連接、另一端接地的電阻RlO組成;所述轉(zhuǎn)換芯片U的SHDN管腳與放大器P2的輸出端相連接、其V-管腳則與電容C7的正極相連接、其LX管腳則與三極管VT3的基極相連接;所述三極管VT2的發(fā)射極接地、其基極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接;所述三極管VT4的集電極與電容CS的正極相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種溫室大棚溫度自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換芯片U為MAX752集成芯片。
【文檔編號】G05D23/20GK105867462SQ201610353046
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】李洪軍
【申請人】成都尼奧爾電子科技有限公司