本發(fā)明涉及自動控制領域，具體是指一種基于物聯(lián)網(wǎng)的采樣保持型無線信號處理系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)代農業(yè)技術的應用為社會帶來了巨大的經(jīng)濟、社會、以及生態(tài)效益。隨著社會的發(fā)展，人們節(jié)水的意識逐漸增強，為了達到節(jié)水的目的，人們通常采用農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來對農作物的灌溉進行管理，以提高灌溉用水效率和灌溉的效果；目前人們多采用由濕度傳感器、無線信號采集系統(tǒng)、無線信號處理系統(tǒng)、無線控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和自動噴水系統(tǒng)組成的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)；其中農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的無線控制系統(tǒng)則是通過對無線信號處理系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)字信息來控制自動噴水系統(tǒng)，因此，自動噴水系統(tǒng)能否準確的為農作物進行準確的灌溉則取決于無線信號處理系統(tǒng)對信號處理是否準確。

然而，現(xiàn)有農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的無線信號處理系統(tǒng)在對接收信號的處理方面還存在信號處理的準確性低的問題，即其無線信號處理系統(tǒng)對濕度傳感器所傳輸?shù)臐穸刃畔⒌奶幚頊蚀_性較低，導致農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的無線控制系統(tǒng)無法準確的控制自動噴水系統(tǒng)對農作物進行灌溉，嚴重的影響了農作物的生長。

因此，提供一種能對信號進行準確處理的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用無線信號處理系統(tǒng)便是當務之急。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克現(xiàn)有農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的無線信號處理系統(tǒng)在對接收信號的處理方面還存在信號處理的準確性低的缺陷，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的采樣保持型無線信號處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案現(xiàn)實：基于物聯(lián)網(wǎng)的采樣保持型無線信號處理系統(tǒng)，主要由處理芯片U，三極管VT4，無線信號接收器A，與處理芯片U的IN管腳相連接的采樣保持電路，正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接、負極經(jīng)電阻R16后與處理芯片U的COMP管腳相連接的極性電容C10，一端與處理芯片U的COMP管腳相連接、另一端與處理芯片U的GND管腳相連接后接地的電阻R18，P極經(jīng)電阻R17后與三極管VT4的基極相連接、N極與處理芯片U的OUT管腳相連接的二極管D6，正極經(jīng)電感L2后與三極管VT4的集電極相連接、負極經(jīng)電阻R19后與處理芯片U的CLK管腳相連接的極性電容C11，N極與處理芯片U的VC管腳相連接、另一端與外部電源VCC相連接的穩(wěn)壓二極管D5，與無線信號接收器A的信號輸出端相連接的信號接收濾波電路，串接在信號接收濾波電路與采樣保持電路之間的三極管偏置放大電路，以及分別與極性電容C11的負極和處理芯片U的OUT管腳以及G管腳相連接的信號電平調節(jié)電路組成；所述三極管偏置放大電路還分別與信號接收濾波電路和穩(wěn)壓二極管D5的P極相連接；所述處理芯片U的B管腳與極性電容C10的負極相連接。

所述采樣保持電路由放大器P3，放大器P4，三極管VT6，三極管VT7，P極經(jīng)電阻R27后與放大器P3的正極相連接、負極與三極管偏置放大電路相連接的二極管D9，正極經(jīng)電阻R28后與放大器P3的負極相連接、負極與三極管VT7的基極相連接的極性電容C15，P極與放大器P3的負極相連接后接地、N極經(jīng)電感L3后與三極管VT7的集電極相連接的二極管D10，正極經(jīng)電阻R32后與三極管VT6的發(fā)射極相連接、負極接地的極性電容C17，正極經(jīng)電阻R31后與放大器P4的正極相連接、負極經(jīng)電阻R33后與放大器P4的輸出端相連接的極性電容C18，正極經(jīng)電阻R29后與二極管D10的P極相連接、負極經(jīng)電阻R30后與極性電容C18的負極相連接的極性電容C16，正極與放大器P4的負極相連接、負極與放大器P4的輸出端相連接的極性電容C19，以及P極與放大器P4的負極相連接、N極經(jīng)電阻R34后與放大器P4的輸出端相連接的二極管D11組成；所述三極管VT6的基極與放大器P3的輸出端相連接、其集電極與三極管VT7的發(fā)射極相連接；所述放大器P4的正極還與三極管VT6的發(fā)射極相連接、其輸出端與處理芯片U的IN管腳相連接。

所述信號接收濾波電路由三極管VT1，三極管VT2，正極與三極管VT2的基極相連接、負極與無線接收器A的信號輸出端相連接的極性電容C3，正極經(jīng)電阻R3后與極性電容C3的負極相連接、負極接地的極性電容C4，N極經(jīng)電阻R6后與三極管VT2的發(fā)射極相連接、P極經(jīng)電阻R5后與極性電容C4的負極相連接的二極管D2，一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與二極管D2的P極相連接的可調電阻R4，負極與三極管VT2的基極相連接、正極經(jīng)電阻R2后與三極管VT2的集電極相連接的極性電容C2，P極與三極管VT1的基極相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接的二極管D1，以及正極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的發(fā)射極相連接、負極接地的極性電容C1組成；所述三極管VT1的集電極與三極管VT2的集電極共同形成信號接收濾波電路是輸出端并與三極管偏置放大電路相連接。

所述三極管偏置放大電路由放大器P1，三極管VT3，N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT3的基極相連接、P極與三極管VT2的集電極相連接的二極管D3，正極與二極管D3的P極相連接、負極經(jīng)電阻R7后與放大器P1的負極相連接的極性電容C5，正極經(jīng)電阻R8后與放大器P1的負極相連接、負極與放大器P1的輸出端相連接的極性電容C6，負極經(jīng)電阻R10后與放大器P1的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R11后與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C8，P極與放大器P1的正極相連接、N極經(jīng)電阻R12后與三極管VT3的集電極相連接的二極管D4，負極與二極管D4的P極相連接、正極順次經(jīng)電感L1和電阻R13后與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C7，一端與電感L1與電阻R13的連接點相連接、另一端接地的電阻R14，以及正極與放大器P1的輸出端相連接、負極經(jīng)電阻R15后與二極管D9的N極相連接的極性電容C9組成；所述放大器P1的正極還與二極管D3的N極相連接、其負極接地；所述放大器P1的輸出端還與三極管VT3的發(fā)射極相連接；所述電感L1與電阻R13的連接點還與穩(wěn)壓二極管D5的P極相連接。

所述信號電平調節(jié)電路由場效應管MOS，放大器P2，三極管VT5，正極與場效應管MOS的漏極相連接、負極經(jīng)電阻R22后與三極管VT5的集電極相連接的極性電容C13，P極與極性電容C13的負極相連接后接地、N極與放大器P2的負極相連接的二極管D7，一端與三極管VT5的集電極相連接、另一端與放大器P2的負極相連接的可調電阻R23，正極經(jīng)電阻R24后與放大器P2的負極相連接、負極經(jīng)電阻R25后與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C14，P極與放大器P2的負極相連接后接地、N極經(jīng)電阻R26后與極性電容C14的負極相連接的二極管D8，以及正極經(jīng)電阻R20后與場效應管MOS的柵極相連接、負極經(jīng)電阻R221后與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C12組成；所述場效應管MOS的源極與極性電容C11的負極相連接；所述三極管VT5的基極與處理芯片U的OUT管腳相連接、其發(fā)射極與放大器P2的正極相連接；所述極性電容C12的正極還與處理芯片U的G管腳相連接；所述放大器P2的輸出端作為信號電平調節(jié)電路的輸出端。

為了本發(fā)明的實際使用效果，所述處理芯片U則優(yōu)先采用了MB40978集成芯片來實現(xiàn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本發(fā)明能對接收的電信號中的干擾信號進行抑制或消除，并且本發(fā)明還能對處理芯片U轉換后的數(shù)字信號頻率的矩形波信號的占空比進行調節(jié)，使輸出的數(shù)字信號的電平保持穩(wěn)定，從而提高了本發(fā)明對信號處理的準確性，使農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的無線控制系統(tǒng)能準確的控制自動噴水系統(tǒng)對農作物進行灌溉。

(2)本發(fā)明能使電信號在被轉換前保持基本不變，確保了本發(fā)明的處理芯片U的轉換精度，從而確保了本發(fā)明對信號處理的準確性。

(3)本發(fā)明能對電信號的幅度進行調整，并能對共模信號進行抑制，從而確保了本發(fā)明對信號處理的準確性。

(4)本發(fā)明的處理芯片U則優(yōu)先采用了MB40978集成芯片來實現(xiàn)，該芯片與外部電子元件相結合，能有效的負載外界電磁波信號的干擾，從而提高了本發(fā)明對信號處理的準確性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的采樣保持電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式并不限于此。

實施例

如圖1所示，本發(fā)明主要由處理芯片U，三極管VT4，無線信號接收器A，電阻R16，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電感L2，極性電容C10，極性電容C11，穩(wěn)壓二極管D5，二極管D6，采樣保持電路，信號接收濾波電路，三極管偏置放大電路，以及信號電平調節(jié)電路組成。

連接時，采樣保持電路與處理芯片U的IN管腳相連接。極性電容C10的正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接，負極經(jīng)電阻R16后與處理芯片U的COMP管腳相連接。電阻R18的一端與處理芯片U的COMP管腳相連接，另一端與處理芯片U的GND管腳相連接后接地。二極管D6的P極經(jīng)電阻R17后與三極管VT4的基極相連接，N極與處理芯片U的OUT管腳相連接。極性電容C11的正極經(jīng)電感L2后與三極管VT4的集電極相連接，負極經(jīng)電阻R19后與處理芯片U的CLK管腳相連接。

同時，穩(wěn)壓二極管D5的N極與處理芯片U的VC管腳相連接，另一端與外部電源VCC相連接。信號接收濾波電路與無線信號接收器A的信號輸出端相連接。三極管偏置放大電路串接在信號接收濾波電路與采樣保持電路之間。信號電平調節(jié)電路分別與極性電容C11的負極和處理芯片U的OUT管腳以及G管腳相連接。

所述三極管偏置放大電路還分別與信號接收濾波電路和穩(wěn)壓二極管D5的P極相連接；所述處理芯片U的B管腳與極性電容C10的負極相連接。實施時，本發(fā)明的處理芯片U的VC管腳與外部的12V直流電壓相連接。為了本發(fā)明的實際使用效果，所述處理芯片U則優(yōu)先采用了MB40978集成芯片來實現(xiàn)。其中，三極管VT4、極性電容C10、二極管D6、電阻R16和電阻R17形成的消磁器，該消磁器能消除或抑制外界的電磁波對處理芯片U的干擾，使處理芯片U能準確的對電信號進行轉換處理，有效的提高了本發(fā)明的對信號處理的準確性。

同時，其電平調節(jié)電路的輸出端作為本發(fā)明的輸出端并與農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的無線控制系統(tǒng)的控制器的輸入端相連接，該無線控制系統(tǒng)則是根據(jù)本發(fā)明所傳輸?shù)臄?shù)字信號來控制自動噴水系統(tǒng)對農作物的土壤進行灌溉，因此本發(fā)明提高了對信號處理的準確性，即提高了農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對農作物進行灌溉的準確性。

進一步地，所述信號接收濾波電路由三極管VT1，三極管VT2，電阻R1，電阻R2，電阻R3，可調電阻R4，電阻R5，電阻R6，極性電容C1，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，二極管D1，以及二極管D2組成。

連接時，極性電容C3的正極與三極管VT2的基極相連接，負極與無線接收器A的信號輸出端相連接。極性電容C4的正極經(jīng)電阻R3后與極性電容C3的負極相連接，負極接地。二極管D2的N極經(jīng)電阻R6后與三極管VT2的發(fā)射極相連接，P極經(jīng)電阻R5后與極性電容C4的負極相連接。可調電阻R4的一端與三極管VT2的基極相連接，另一端與二極管D2的P極相連接。

同時，極性電容C2的負極與三極管VT2的基極相連接，正極經(jīng)電阻R2后與三極管VT2的集電極相連接。二極管D1的P極與三極管VT1的基極相連接，N極與三極管VT2的集電極相連接。極性電容C1的正極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的發(fā)射極相連接，負極接地。所述三極管VT1的集電極與三極管VT2的集電極共同形成信號接收濾波電路是輸出端并與三極管偏置放大電路相連接。

實施時，該信號接收濾波電路能對無線信號接收器A所傳輸?shù)碾娦盘栠M行過濾，即通過極性電容C3和極性電容C2以及極性電容C4形成多階濾波器，該多階濾波器對電信號中的干擾信號進行反復的過濾，同時，通過對可調電阻R4的阻值進行調整，使電信號中的低頻信號無法通過，即無用信號被阻止；而基準信號則可平穩(wěn)的通過，從而實現(xiàn)對接收信號的過濾，確保了本發(fā)明對信號處理的準確性。

更進一步地，所述三極管偏置放大電路由放大器P1，三極管VT3，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R15，極性電容C5，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，極性電容C9，二極管D3，以及二極管D4組成。

連接時，二極管D3的N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT3的基極相連接，P極與三極管VT2的集電極相連接。極性電容C5的正極與二極管D3的P極相連接，負極經(jīng)電阻R7后與放大器P1的負極相連接。極性電容C6的正極經(jīng)電阻R8后與放大器P1的負極相連接，負極與放大器P1的輸出端相連接。極性電容C8的負極經(jīng)電阻R10后與放大器P1的輸出端相連接，正極經(jīng)電阻R11后與三極管VT3的集電極相連接。

其中，二極管D4的P極與放大器P1的正極相連接，N極經(jīng)電阻R12后與三極管VT3的集電極相連接。極性電容C7的負極與二極管D4的P極相連接，正極順次經(jīng)電感L1和電阻R13后與三極管VT3的集電極相連接。電阻R14的一端與電感L1與電阻R13的連接點相連接，另一端接地。極性電容C9的正極與放大器P1的輸出端相連接，負極經(jīng)電阻R15后與二極管D9的N極相連接。

所述放大器P1的正極還與二極管D3的N極相連接，其負極接地；所述放大器P1的輸出端還與三極管VT3的發(fā)射極相連接；所述電感L1與電阻R13的連接點還與穩(wěn)壓二極管D5的P極相連接。該三極管偏置放大電路是通過放大器P1和三極管VT3與上述的其它電子元件形成的放大器，并且該放大器能對電信號的幅度進行調整，并能對共模信號進行抑制，從而確保了本發(fā)明對信號處理的準確性。

再進一步地，所述信號電平調節(jié)電路由場效應管MOS，放大器P2，三極管VT5，電阻R20，電阻R21，電阻R22，可調電阻R23，電阻R24，電阻R25，電阻R26，極性電容C12，極性電容C13，極性電容C14，二極管D7，以及二極管D8組成。

連接時，極性電容C13的正極與場效應管MOS的漏極相連接，負極經(jīng)電阻R22后與三極管VT5的集電極相連接。二極管D7的P極與極性電容C13的負極相連接后接地，N極與放大器P2的負極相連接。可調電阻R23的一端與三極管VT5的集電極相連接，另一端與放大器P2的負極相連接。

同時，極性電容C14的正極經(jīng)電阻R24后與放大器P2的負極相連接，負極經(jīng)電阻R25后與放大器P2的輸出端相連接。二極管D8的P極與放大器P2的負極相連接后接地，N極經(jīng)電阻R26后與極性電容C14的負極相連接。極性電容C12的正極經(jīng)電阻R20后與場效應管MOS的柵極相連接，負極經(jīng)電阻R221后與放大器P2的輸出端相連接。

所述場效應管MOS的源極與極性電容C11的負極相連接；所述三極管VT5的基極與處理芯片U的OUT管腳相連接，其發(fā)射極與放大器P2的正極相連接；所述極性電容C12的正極還與處理芯片U的G管腳相連接；所述放大器P2的輸出端作為信號電平調節(jié)電路的輸出端。

實施時，該信號電平調節(jié)電路能對處理芯片U轉換后的數(shù)字信號頻率的矩形波信號的占空比進行調節(jié)，使輸出的數(shù)字信號的電平保持穩(wěn)定，從而提高了本發(fā)明對信號處理的準確性。同時，其電平調節(jié)電路的輸出端作為本發(fā)明的輸出端并與農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的無線控制系統(tǒng)的控制器的輸入端相連接，該無線控制系統(tǒng)則是根據(jù)本發(fā)明所傳輸?shù)臄?shù)字信號來控制自動噴水系統(tǒng)對農作物的土壤進行灌溉，因此本發(fā)明提高了對信號處理的準確性，即提高了農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對農作物進行灌溉的準確性。

如圖2所示，所述采樣保持電路由放大器P3，放大器P4，三極管VT6，三極管VT7，電阻R27，電阻R28，電阻R29，電阻R30，電阻R31，電阻R32，電阻R33，電阻R34，極性電容C15，極性電容C16，極性電容C17，極性電容C18，二極管D9，二極管D10，二極管D11，以及電感L3組成。

連接時，二極管D9的P極經(jīng)電阻R27后與放大器P3的正極相連接，負極與三極管偏置放大電路相連接。極性電容C15的正極經(jīng)電阻R28后與放大器P3的負極相連接，負極與三極管VT7的基極相連接。二極管D10的P極與放大器P3的負極相連接后接地，N極經(jīng)電感L3后與三極管VT7的集電極相連接。極性電容C17的正極經(jīng)電阻R32后與三極管VT6的發(fā)射極相連接，負極接地。

同時，極性電容C18的正極經(jīng)電阻R31后與放大器P4的正極相連接，負極經(jīng)電阻R33后與放大器P4的輸出端相連接。極性電容C16的正極經(jīng)電阻R29后與二極管D10的P極相連接，負極經(jīng)電阻R30后與極性電容C18的負極相連接。極性電容C19的正極與放大器P4的負極相連接，負極與放大器P4的輸出端相連接。二極管D11的P極與放大器P4的負極相連接，N極經(jīng)電阻R34后與放大器P4的輸出端相連接。

所述三極管VT6的基極與放大器P3的輸出端相連接，其集電極與三極管VT7的發(fā)射極相連接；所述放大器P4的正極還與三極管VT6的發(fā)射極相連接，其輸出端與處理芯片U的IN管腳相連接。

實施時，電信號進行傳輸?shù)教幚硇酒琔進行轉換時，從啟動轉換到轉換結束輸出數(shù)字信號，需要一定的轉換時間。在這個轉換時間內，電信號要基本保持不變，否則轉換精度沒有保證，特別是在輸入信號頻率較高時，會造成很大的轉換誤差。要防止這種誤差的產生，必須在處理芯片U轉換開始時使輸入信號的電平保持住穩(wěn)定，而在處理芯片U轉換結束后又能跟蹤輸入信號的變化。因此本發(fā)明在處理芯片U的信號輸入端設置了采樣保持電路，該采樣保持電路輸出的電信號為高電平時，三極管VT6的基極與發(fā)射極導通，輸入的電信號通過三極管VT6加到放大器P4上，使得放大器P4的正極上的電壓跟隨電信號輸入信號的變化而變化，這個時期稱為跟蹤期。當采樣保持電路輸出的電信號為低電平，三極管VT6的基極與發(fā)射極斷開，此時放大器P4的正極上的電壓保持三極管VT6斷開瞬間的電壓值不變并等待處理芯片U對電信號進行轉換，這個時期稱為保持期；該采樣保持電路以此反復運行，使輸入的電信號在被處理芯片U轉換前的電平始終保持穩(wěn)定，確保了處理芯片U對輸入的電信號轉換的精度，從而確保了本發(fā)明對信號處理的準確性。

如上所述，便可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。