温室大棚智能控制系统论文和设计-李文方

全文摘要

本实用新型公开了温室大棚智能控制系统,包括控制器,还包括信号输入电路、多路放大电路和信号发射电路,信号输入电路的输入端连接控制器的输出端,信号输入电路的输出端连接多路放大电路的输入端,多路放大电路的输出端连接信号发射电路的输入端,本实用新型采用无线传输形式对温室大棚内各项数据参数进行发送,可以有效地对消除信号在发射前存在的干扰和失调,保证信号在发射时的精确度和稳定性,使信号传输更加准确有效,避免管理人员接受到的数据存在出现偏差或遗漏,保证数据信息的可靠性。

主设计要求

1.温室大棚智能控制系统,包括控制器,其特征在于:还包括信号输入电路、多路放大电路和信号发射电路,所述信号输入电路的输入端连接控制器的输出端,信号输入电路的输出端连接多路放大电路的输入端,多路放大电路的输出端连接信号发射电路的输入端;所述多路放大电路包括运放器AR1、AR2、AR3,运放器AR1的输出端连接运放器AR2的同相输入端、电阻R2的一端和MOS管Q1的漏极,运放器AR2的输出端连接运放器AR2的反相输入端,并通过电阻R3连接MOS管Q2的漏极和运放器AR3的同相输入端,MOS管Q1的栅极连接电阻R2的另一端和稳压二极管DZ1的阴极,MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的栅极和电容C3的一端,电容C3的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地,运放器AR3的同相输入端还通过电阻R4接地,运放器AR3的反相输入端连接运放器AR3的输出端和运放器AR1的反相输入端。

设计方案

1.温室大棚智能控制系统,包括控制器,其特征在于:还包括信号输入电路、多路放大电路和信号发射电路,所述信号输入电路的输入端连接控制器的输出端,信号输入电路的输出端连接多路放大电路的输入端,多路放大电路的输出端连接信号发射电路的输入端;

所述多路放大电路包括运放器AR1、AR2、AR3,运放器AR1的输出端连接运放器AR2的同相输入端、电阻R2的一端和MOS管Q1的漏极,运放器AR2的输出端连接运放器AR2的反相输入端,并通过电阻R3连接MOS管Q2的漏极和运放器AR3的同相输入端,MOS管Q1的栅极连接电阻R2的另一端和稳压二极管DZ1的阴极,MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的栅极和电容C3的一端,电容C3的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地,运放器AR3的同相输入端还通过电阻R4接地,运放器AR3的反相输入端连接运放器AR3的输出端和运放器AR1的反相输入端。

2.如权利要求1所述温室大棚智能控制系统,其特征在于:所述信号输入电路包括电容C1,电容C1的一端连接控制器的输出端,电容C1的另一端连接电阻R1、电容C2的一端和运放器AR1的同相输入端,电阻R1、电容C2的另一端并联接地。

3.如权利要求2所述温室大棚智能控制系统,其特征在于:所述信号发射电路包括三极管VT1、VT2,三极管VT1的基极通过电感L1连接MOS管Q2的源极,并通过电容C4接地,三极管VT1、VT2的集电极连接+12V电源,并通过电容C5连接信号发射器ANT,三极管VT1的发射极连接三极管VT2的基极,三极管VT2的发射极通过电阻R5接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及温室大棚控制技术领域,特别是涉及温室大棚智能控制系统。

背景技术

随着计算机技术的不断发展,目前的温室大棚也逐渐向智能化管理方向发展,现有的温室大棚通常在大棚内部设置多个信号采样点,例如利用不同的传感器对大棚内部温度、湿度等主要参数的进行采样,然后转换成相应的模拟信号送入计算机中进行数据分析,当出现异常时发出报警信号提醒管理人员及时应对,具有智能化管理的特点,极大限度地降低劳动力。在实际使用过程中,为了方便管理,采样数据常常以无线传输的形式发送到管理人员的智能设备上,但无线传输会因传输距离的影响导致信号衰减失调,如果信号在发射前就存在杂波干扰或不稳定性,就会导致管理人员接受到的数据可能出现偏差或遗漏,所以在信号发射前做预处理尤为重要。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

实用新型内容

针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本实用新型之目的在于提供温室大棚智能控制系统。

其解决的技术方案是,温室大棚智能控制系统,包括控制器,还包括信号输入电路、多路放大电路和信号发射电路,所述信号输入电路的输入端连接控制器的输出端,信号输入电路的输出端连接多路放大电路的输入端,多路放大电路的输出端连接信号发射电路的输入端;所述多路放大电路包括运放器AR1、AR2、AR3,运放器AR1的输出端连接运放器AR2的同相输入端、电阻R2的一端和MOS管Q1的漏极,运放器AR2的输出端连接运放器AR2的反相输入端,并通过电阻R3连接MOS管Q2的漏极和运放器AR3的同相输入端,MOS管Q1的栅极连接电阻R2的另一端和稳压二极管DZ1的阴极,MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的栅极和电容C3的一端,电容C3的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地,运放器AR3的同相输入端还通过电阻R4接地,运放器AR3的反相输入端连接运放器AR3的输出端和运放器AR1的反相输入端。

进一步的,所述信号输入电路包括电容C1,电容C1的一端连接控制器的输出端,电容C1的另一端连接电阻R1、电容C2的一端和运放器AR1的同相输入端,电阻R1、电容C2的另一端并联接地。

进一步的,所述信号发射电路包括三极管VT1、VT2,三极管VT1的基极通过电感L1连接MOS管Q2的源极,并通过电容C4接地,三极管VT1、VT2的集电极连接+12V电源,并通过电容C5连接信号发射器ANT,三极管VT1的发射极连接三极管VT2的基极,三极管VT2的发射极通过电阻R5接地。

通过以上技术方案,本实用新型的有益效果为:

1.本实用新型采用无线传输形式对温室大棚内各项数据参数进行发送,可以有效地对消除信号在发射前存在的干扰和失调,保证信号在发射时的精确度和稳定性,使信号传输更加准确有效,避免管理人员接受到的数据存在出现偏差或遗漏,保证数据信息的可靠性;

2.多路放大电路中运放器AR1首先对信号输入电路的输出信号进行放大,运放器AR1的输出信号分两路输出,一路送入运放器AR2中进一步放大,另一路送入MOS管Q1中,运放器AR2的输出信号送入MOS管Q2中,而MOS管Q1、Q2形成组合放大管对放器AR1、AR2的输出进行同时放大,不仅提高了放大效率,而且使组合放大管的输出信号也具有很好的稳定性;

3.稳压二极管DZ1起到稳定MOS管Q1导通电压的作用,电容C3也对MOS管Q1的输出信号进行稳定,提高组合放大管对信号放大的稳定度,运放器AR3将运放器AR2的输出信号反馈到运放器AR1的反相输入端,从而形成闭环反馈调节,很好地避免信号失调现象,改善信号输出波形。

附图说明

图1为本实用新型的系统模块图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

温室大棚智能控制系统,包括控制器,还包括信号输入电路、多路放大电路和信号发射电路,信号输入电路的输入端连接控制器的输出端,信号输入电路的输出端连接多路放大电路的输入端,多路放大电路的输出端连接信号发射电路的输入端。其中,控制器采用单片机,用于接收温室大棚内部各个传感器的输出信号,并经单片机内部数据处理后输出到信号输入电路中。

信号输入电路包括电容C1,电容C1的一端连接控制器的输出端,电容C1的另一端连接电阻R1、电容C2的一端和运放器AR1的同相输入端,电阻R1、电容C2的另一端并联接地。控制器的输出信号经电容C1耦合后,由电容C2进行低通滤波,初步减少信号中的高频杂波干扰。

信号输入电路的输出信号送入多路放大电路中进行放大调节,多路放大电路包括运放器AR1、AR2、AR3,运放器AR1的输出端连接运放器AR2的同相输入端、电阻R2的一端和MOS管Q1的漏极,运放器AR2的输出端连接运放器AR2的反相输入端,并通过电阻R3连接MOS管Q2的漏极和运放器AR3的同相输入端,MOS管Q1的栅极连接电阻R2的另一端和稳压二极管DZ1的阴极,MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的栅极和电容C3的一端,电容C3的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地,运放器AR3的同相输入端还通过电阻R4接地,运放器AR3的反相输入端连接运放器AR3的输出端和运放器AR1的反相输入端。其中,运放器AR1首先对信号输入电路的输出信号进行放大,运放器AR1的输出信号分两路输出,一路送入运放器AR2中进一步放大,另一路送入MOS管Q1中,运放器AR2的输出信号送入MOS管Q2中,而MOS管Q1、Q2形成组合放大管对放器AR1、AR2的输出进行同时放大,不仅提高了放大效率,而且基于MOS管本身具有良好的温度特性,使组合放大管的输出信号也具有很好的稳定性。

在运放器AR1的输出信号经电阻R2分压输入到MOS管Q1的栅极使其导通时,稳压二极管DZ1起到稳定导通电压的作用,电容C3也对MOS管Q1的输出信号进行稳定,提高组合放大管对信号放大的稳定度。另外,为了防止运放器AR1、AR2在放大过程中出现信号失调的现象,运放器AR3将运放器AR2的输出信号反馈到运放器AR1的反相输入端,从而形成闭环反馈调节,很好地避免信号失调现象,改善信号输出波形。

组合放大管的输出信号送入信号发射电路中,电感L1、电容C4形成LC滤波器对信号进行LC滤波,进一步提高信号的精确度,然后三极管VT1、VT2形成组合运放管对滤波后的信号进行功率放大,最后经电容C6耦合后送入信号发射器ANT中发射出去。其中,三极管VT1的基极通过电感L1连接MOS管Q2的源极,并通过电容C4接地,三极管VT1、VT2的集电极连接+12V电源,并通过电容C5连接信号发射器ANT,三极管VT1的发射极连接三极管VT2的基极,三极管VT2的发射极通过电阻R5接地。

本实用新型在具体使用时,温室大棚内的各个传感器对大棚内部温度、湿度等主要参数的进行采样,然后转换成相应的模拟信号送入控制器中,控制器将接收到的数据处理后输出到信号输入电路中,经电容C1耦合后,由电容C2进行低通滤波,初步减少信号中的高频杂波干扰。信号输入电路的输出信号送入多路放大电路中进行放大调节,其中,运放器AR1首先对信号输入电路的输出信号进行放大,运放器AR1的输出信号分两路输出,一路送入运放器AR2中进一步放大,另一路送入MOS管Q1中,运放器AR2的输出信号送入MOS管Q2中,而MOS管Q1、Q2形成组合放大管对放器AR1、AR2的输出进行同时放大,不仅提高了放大效率,而且使组合放大管的输出信号也具有很好的稳定性。组合放大管的输出信号送入信号发射电路中进行LC滤波,进一步提高信号的精确度,然后经功率放大后由信号发射器ANT中将处理后的信号发射出去,利用现有成熟的无线数据收发技术,从而使采样数据以无线传输的形式发送到管理人员的智能设备上,例如手机、平板等,方便管理人员实时查看温室大棚内各项数据参数。

综上所述,本实用新型采用无线传输形式对温室大棚内各项数据参数进行发送,可以有效地对消除信号在发射前存在的干扰和失调,保证信号在发射时的精确度和稳定性,使信号传输更加准确有效,避免管理人员接受到的数据存在出现偏差或遗漏,保证数据信息的可靠性。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型具体实施仅局限于此;对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说,在基于本实用新型技术方案思路前提下,所作的拓展以及操作方法、数据的替换,都应当落在本实用新型保护范围之内。

设计图

温室大棚智能控制系统论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920116393.0

申请日:2019-01-24

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:41(河南)

授权编号:CN209167928U

授权时间:20190726

主分类号:G05D 27/02

专利分类号:G05D27/02

范畴分类:40E;

申请人:黄河科技学院

第一申请人:黄河科技学院

申请人地址:450000 河南省郑州市管城回族区紫荆山南路666号

发明人:李文方

第一发明人:李文方

当前权利人:黄河科技学院

代理人:张权

代理机构:11394

代理机构编号:北京卓恒知识产权代理事务所(特殊普通合伙)

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

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