一種智能太陽能led蟲情測報燈的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種智能太陽能LED蟲情測報燈。該反面包括太陽能光伏系統、蓄電池管理系統、控制系統、溫度采集電路模塊、降雨量采集電路模塊、PH酸堿度采集電路模塊、高壓殺蟲裝置、LED光源系統、紅外線計數裝置；蓄電池管理系統第二輸出端與LED光源系統第一輸入端連接；控制系統第五輸入端與紅外線計數裝置輸出端連接，第一輸出端與太陽能光伏系統輸入端連接，第二輸出端與LED光源系統第二輸入端連接，第三輸出端與高壓殺蟲裝置輸入端連接。本發明利用太陽能供電，解決了架設輸電線所帶來的成本大和資源浪費的缺陷；利用不同顏色的LED作為光源，能夠提供不同波長的光波，解決了光源單一的問題。
【專利說明】—種智能太陽能LED蟲情測報燈
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種殺蟲燈，具體是一種智能太陽能LED蟲情測報燈。
【背景技術】
[0002]目前我國水稻害蟲的監測和預測蟲情主要是依靠黑光燈引誘捕獲害蟲，并進行人工識別和人工計數的方法，但是這種做法已不能適應農業可持續發展的需求:黑光燈光源單一，不能引誘多種害蟲；人工識別存在著能源浪費，勞動強度大，效率低，實時性和客觀性差等問題，已不能滿足當前水稻害蟲發生嚴重狀況監測和預測的需求；另一方面，傳統的黑光燈通過外界輸電線接入來獲得工作電源，使得資源浪費并加大了使用成本。
【發明內容】
[0003]為了克服現有殺蟲燈的不足，本發明提供一種智能太陽能LED蟲情測報燈，智能太陽能Led蟲情測報燈解決了光源單一性問題，解決了資源浪費、效率低、實時性和客觀性差的問題；另一方面，解決了架設輸電線所帶來的大成本的缺陷。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
本發明LED蟲情測報燈包括太陽能光伏系統、蓄電池管理系統、控制系統、溫度采集電路模塊、降雨量采集電路模塊、PH酸堿度采集電路模塊、高壓殺蟲裝置、LED光源系統、紅外線計數裝置。
[0005]太陽能光伏系統的輸出端與蓄電池管理系統的輸入端電連接，蓄電池管理系統的第一輸出端與控制系統的第一輸·入端電連接，蓄電池管理系統的第二輸出端與LED光源系統的第一輸入端電連接，PH酸堿度采集電路模塊的輸出端與控制系統的第二輸入端信號連接，降雨量采集電路模塊的輸出端與控制系統的第三輸入端信號連接，溫度采集電路模塊的輸出端與控制系統的第四輸入端信號連接，紅外線計數裝置的輸出端與控制系統的第五輸入端信號連接，控制系統的第一輸出端與太陽能光伏系統的輸入端信號連接，控制系統的第二輸出端與LED光源系統的第二輸入端信號連接，控制系統的第三輸出端與高壓殺蟲裝置的輸入端信號連接。
[0006]本發明控制系統控制太陽能光伏系統、蓄電池管理系統的工作模式，控制系統通過實時檢測蓄電池管理系統中蓄電池的電量來決定是否對蓄電池進行充電，并且根據增量電導法算出PWM信號的占空比，達到最大功率輸出。太陽能光伏系統通過蓄電池管理系統給蓄電池充電，蓄電池管理系統給控制系統和LED光源系統供電；控制系統控制LED光源系統的不同工作模式進行誘捕害蟲，實現開關燈時間隨著四季變化而變化，使本發明更加具有靈活性和可行性。控制系統控制高壓殺蟲裝置進行擊殺害蟲；溫度采集電路模塊、降雨量采集電路模塊、PH酸堿度采集電路模塊、紅外線計數裝置分別實時獲取環境溫度值、降雨量值、土壤PH值和被電擊殺的害蟲數量值，并傳遞給控制系統。
[0007]所述的太陽能光伏系統包括太陽能電池板、DC/DC電路，其特征在于將太陽能轉換成電能，通過DC/DC電路，采用三階段充電法對蓄電池充電，將電能存儲在蓄電池中。[0008]所述的DC/DC電路包括第一電容Cl，第二電容C2，第一二極管Dl，第二二極管D2，第一電阻R1，第一開關管Q1。第一電容Cl的一端與第一二極管Dl的陽極、太陽能電池板的正極相連，第一電容Cl的另一端與太陽能電池板的負極、蓄電池的負極相連，第一二極管Dl的陰極與第二電容C2的一端、第一開關管Ql的漏極相連，第二電容C2的的另一端與第一電阻Rl的一端、第二二極管D2的陽極相連，第二二極管D2的陰極與第一電阻Rl的另一端、蓄電池的正極、第一開關管Ql的源極相連，第一開關管Ql的柵極與第一芯片ICl的PWM 口相連。其中第一開關管Ql型號為IXTH50N2。
[0009]所述的LED光源系統包括開關燈管理電路，其特征在于提供不同波長的燈光，提供不同的開關燈工作模式，開關燈時間隨著四季的變化能夠自動調節，也可以根據環境的變化而自動改變開關燈時間。
[0010]所述的開關燈管理電路包括LED1，LED2，LED3，LED4，LED5, LED6, LED7, LED8, LED9,第二電阻R2，第三電阻R3，第三二極管D3，第二三極管Q2，第一繼電器Kl ;其中LED1、LED2、LED3燈光波長相同，LED4、LED5、LED6燈光波長相同，LED7、LED8、LED9燈光波長相同。LEDl的一端與第一繼電器Kl的第一引腳、LED2的一端、LED3的一端相連,另一端與LED2的另一端、LED3的另一端、LED4的一端、LED5的一端、LED6的一端相連；LED4、的另一端與LED5的另一端、LED6的另一端、LED7的一端、LED8的一端、LED9的一端相連；LED7的另一端與LED8的另一端、LED9的另一端、蓄電池的負極相連；第一繼電器Kl的第二引腳與第一繼電器Kl的第三引腳、第二電阻R2的一端、蓄電池的正極相連，第一繼電器Kl的第四引腳與第二三極管Q2的集電極、第三二極管D3的陽極相連，第三二極管D3的陰極與第二電阻R2的另一端相連，第二三極管Q2的發射極接地相連，第二三極管Q2的基極與第三電阻R3的一端相連，第三電阻R3的另一端與第一芯片ICl的roo 口相連。
[0011]所述的蓄電池管理系統包括蓄電池管理電路，其特征在于采用分壓式檢測電路實時檢測蓄電池兩端的電壓，并為整個系統提供電源`。
[0012]所述的蓄電池管理電路包括蓄電池、第四電阻R4、第五電阻R5、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第二芯片IC2、第三芯片IC3。第四電阻R4的一端與蓄電池的正極、第四電容C4的一端、第二芯片IC2的第一引腳相連,另一端與第五電阻R5的一端、第三電容C3的一端、第一芯片ICl的ADCl 口相連；第五電阻R5的另一端與蓄電池的負極、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第二芯片IC2的第二引腳、第五電容C5的一端、第六電容C6的一端、第七電容C7的一端、第三芯片IC3的第二引腳相連；第二芯片IC2的第三引腳與第五電容C5的另一端、第六電容C6的另一端、第三芯片IC3的第一引腳相連；第三芯片IC3的第三引腳與第七電容C7的另一端相連。其中第二芯片IC2的型號為L7812ACU,第三芯片IC3的型號為L7805CT。
[0013]所述的高壓殺蟲裝置，其特征在于利用高壓電網，可以觸碰式電擊殺害蟲，高壓殺蟲裝置的信號輸入端與第一芯片的roi 口相連。高壓殺蟲裝置內放置紅外線計數裝置，紅外線發射接收管IC5、IC6、IC7、IC8形成四路柵欄式紅外線對射光束區域，當害蟲被電擊殺后，掉落時經過紅外線對射光束區域，由于害蟲不是透明的，將會將其中的一條紅外線光束遮擋住，任意一條紅外線光束被遮住后，紅外線計數裝置的信號輸出端向第一芯片ICl發送信號，使得計數的害蟲個數加1，以此循環工作，就可以將被電擊殺的害蟲個數自動統計出來。[0014]所述的紅外線計數裝置包括紅外線控制電路，其特征在于通過紅外線統計被電擊殺的害蟲數量，采用柵欄式對射紅外線電路，提高了計數精度。
[0015]所述的紅外線控制電路包括第十一電容Cl 1、第十二電容C12、第四芯片IC4、第五發射接收管IC5、第六發射接收管IC6、第七發射接收管IC7、第八發射接收管IC8。第四芯片IC4的第一引腳與第十一電容Cll的一端相連，第四芯片IC4的第二引腳與第十一電容Cll的另一端、第十二電容C12的一端、第五發射接收管IC5的第三、四引腳、第六發射接收管IC6的第三、四引腳、第七發射接收管IC7的第三、四引腳、第八發射接收管IC8的第三、四引腳相連，第四芯片IC4的第三引腳與第十二電容C12的另一端、第五發射接收管IC5的第一、二引腳、第六發射接收管IC6的第一、二引腳、第七發射接收管IC7的第一、二引腳、第八發射接收管IC8的第一、二引腳相連，第五發射接收管IC5的第五引腳OUT管腳、第六發射接收管IC6的第五引腳OUT管腳、第七發射接收管IC7的第五引腳OUT管腳、第八發射接收管IC8的第五引腳OUT管腳分別與第一芯片的INT1、INT2、INT3、INT4 口相連，第四芯片IC4的型號為L7809CT，第五發射接收管IC5、第六發射接收管IC6、第七發射接收管IC7、第八發射接收管IC8的型號均為TX05C。[0016]所述的PH酸堿度采集電路包括PH酸堿度傳感器，其特征在于可以實時采集土壤酸堿度信息。PH酸堿度傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC2 口相連，所述的PH酸堿度傳感器的型號為E201。
[0017]所述的降雨量采集電路包括雨量傳感器，其特征在于可以檢測降雨量的大小。雨量傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC3 口相連，所述的雨量傳感器的型號為BCQ-YL2。
[0018]所述的溫度采集電路包括溫度傳感器，其特征在于可以實時檢測周圍環境溫度。溫度傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC4 口相連，所述的溫度傳感器的型號為DS18B20。
[0019]所述的控制系統用來控制整個系統的正常工作，包括晶振電路、復位電路、第一芯片ICI電路，其特征在于控制系統用來控制太陽能光伏系統的充電過程、檢測蓄電池的電壓、控制LED光源系統、控制高壓殺蟲裝置的正常工作，還用來接收紅外線計數裝置、PH酸堿度采集電路模塊、溫度采集電路模塊和降雨量采集電路模塊的信息。
[0020]所述的晶振電路包括第八電容C8、第九電容C9、第一晶振Yl ;第八電容C8的一端與第九電容C9的一端連接后接地，另一端與第一晶振Yl的一端、第一芯片ICl的OSCl 口相連；第一晶振Yl的另一端與第九電容C9的一端、第一芯片ICl的0SC2 口相連。
[0021]所述的復位電路包括第十電容C10、第二開關K2 ;第十電容ClO的一端與第一芯片ICl的RESET 口、第二開關K2的一端相連，第十電容ClO的另一端與第二開關K2的另一端連接后接地。
[0022]所述的第一芯片ICl電路包括五路輸入和兩路輸出，第一路輸入是通過第一芯片ICl的ADCl 口接收蓄電池管理系統的電壓值，第二路輸入是通過第一芯片ICl的ADC2 口接收PH酸堿度采集電路的信息，第三路輸入是通過第一芯片ICl的ADC3 口接收降雨量采集電路的信息，第四路輸入是通過第一芯片ICl的ADC4 口接收溫度采集電路的信息，第五路輸入是通過第一芯片ICl的INT 口接收紅外線計數裝置的信息。第一路輸出是通過第一芯片ici的PWM 口輸出太陽能光伏系統控制信息，第二路輸出是通過第一芯片ici的roo 口輸出LED光源系統控制信息，第三路輸出是通過第一芯片ICl的roi 口輸出高壓殺蟲裝置控制信息，第一芯片ICl型號為STM32F103。
[0023]本發明的有益效果是:本發明利用太陽能供電，解決了架設輸電線所帶來的成本大和資源浪費的缺陷；利用不同顏色的LED作為光源，能夠提供不同波長的光波，解決了光源單一的問題；另一方面，本發明還可以實現四季的智能開關燈控制，節約了能源，降低了使用成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的模塊示意圖；
圖2為本發明的太陽能光儀系統中DC/DC電路的電路圖；
圖3為本發明的LED光源系統電路圖；
圖4為本發明的蓄電池管理電路的電路圖；
圖5為本發明的控制系統電路圖；
圖6為本發明的紅外線控制電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本 發明做進一步的分析。
[0026]如圖1所示，該LED蟲情測報燈包括太陽能光伏系統、蓄電池管理系統、控制系統、溫度采集電路模塊、降雨量采集電路模塊、PH酸堿度采集電路模塊、高壓殺蟲裝置、LED光源系統、紅外線計數裝置。
[0027]太陽能光伏系統的輸出端與蓄電池管理系統的輸入端電連接，蓄電池管理系統的第一輸出端與控制系統的第一輸入端電連接，蓄電池管理系統的第二輸出端與LED光源系統的第一輸入端電連接，PH酸堿度采集電路模塊的輸出端與控制系統的第二輸入端信號連接，降雨量采集電路模塊的輸出端與控制系統的第三輸入端信號連接，溫度采集電路模塊的輸出端與控制系統的第四輸入端信號連接，紅外線計數裝置的輸出端與控制系統的第五輸入端信號連接，控制系統的第一輸出端與太陽能光伏系統的輸入端信號連接，控制系統的第二輸出端與LED光源系統的第二輸入端信號連接，控制系統的第三輸出端與高壓殺蟲裝置的輸入端信號連接。
[0028]控制系統控制太陽能光伏系統、蓄電池管理系統的工作模式，控制系統通過實時檢測蓄電池管理系統中蓄電池的電量來決定是否對蓄電池進行充電，并且根據增量電導法算出PWM信號的占空比，達到最大功率輸出。太陽能光伏系統通過蓄電池管理系統給蓄電池充電，蓄電池管理系統給控制系統和LED光源系統供電；控制系統控制LED光源系統的不同工作模式進行誘捕害蟲，實現開關燈時間隨著四季變化而變化，使本發明更加具有靈活性和可行性。控制系統控制高壓殺蟲裝置進行擊殺害蟲；溫度采集電路模塊、降雨量采集電路模塊、PH酸堿度采集電路模塊、紅外線計數裝置分別實時獲取環境溫度值、降雨量值、土壤PH值和被電擊殺的害蟲數量值，并傳遞給控制系統。
[0029]太陽能光伏系統包括太陽能電池板、DC/DC電路，其特征在于將太陽能轉換成電能，通過DC/DC電路，采用三階段充電法對蓄電池充電，將電能存儲在蓄電池中。
[0030]如圖2所示，所述的DC/DC電路包括第一電容Cl，第二電容C2，第一二極管Dl，第二二極管D2，第一電阻R1，第一開關管Q1。第一電容Cl的一端與第一二極管Dl的陽極、太陽能電池板的正極相連，第一電容Cl的另一端與太陽能電池板的負極、蓄電池的負極相連，第一二極管Dl的陰極與第二電容C2的一端、第一開關管Ql的漏極相連，第二電容C2的的另一端與第一電阻Rl的一端、第二二極管D2的陽極相連，第二二極管D2的陰極與第一電阻Rl的另一端、蓄電池的正極、第一開關管Ql的源極相連，第一開關管Ql的柵極與第一芯片ICl的PWM 口相連。其中第一開關管Ql型號為IXTH50N2。
[0031]所述的LED光源系統包括開關燈管理電路，其特征在于提供不同波長的燈光，提供不同的開關燈工作模式，開關燈時間隨著四季的變化能夠自動調節，也可以根據環境的變化而自動改變開關燈時間。
[0032]如圖3所示，所述的開關燈管理電路包括LED1，LED2，LED3，LED4，LED5，LED6，LED7，LED8，LED9，第二電阻R2，第三電阻R3，第三二極管D3，第二三極管Q2，第一繼電器Kl ；其中LEDl、LED2、LED3燈光波長相同，LED4、LED5、LED6燈光波長相同，LED7、LED8、LED9燈光波長相同。LEDl的一端與第一繼電器Kl的第一引腳、LED2的一端、LED3的一端相連,另一端與LED2的另一端、LED3的另一端、LED4的一端、LED5的一端、LED6的一端相連；LED4、的另一端與LED5的另一端、LED6的另一端、LED7的一端、LED8的一端、LED9的一端相連；LED7的另一端與LED8的另一端、LED9的另一端、蓄電池的負極相連；第一繼電器Kl的第二引腳與第一繼電器Kl的第三引腳、第二電阻R2的一端、蓄電池的正極相連，第一繼電器Kl的第四引腳與第二三極管Q2的集電極、第三二極管D3的陽極相連，第三二極管D3的陰極與第二電阻R2的另一端相連，第二三極管Q2的發射極接地相連，第二三極管Q2的基極與第三電阻R3的一端相連，第三電阻R3的另一端與第一芯片ICl的TOO 口相連。
[0033]所述的蓄電池管理系統包括蓄電池管理電路，其特征在于采用分壓式檢測電路實時檢測蓄電池兩端的電壓，并為整個系統提供電源。
[0034]如圖4所示，所述的蓄電池管理電路包括蓄電池、第四電阻R4、第五電阻R5、第三電容C3、第四電容C4、第五電·容C5、第六電容C6、第七電容C7、第二芯片IC2、第三芯片IC3。第四電阻R4的一端與蓄電池的正極、第四電容C4的一端、第二芯片IC2的第一引腳相連，另一端與第五電阻R5的一端、第三電容C3的一端、第一芯片ICl的ADCl 口相連；第五電阻R5的另一端與蓄電池的負極、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第二芯片IC2的第二引腳、第五電容C5的一端、第六電容C6的一端、第七電容C7的一端、第三芯片IC3的第二引腳相連；第二芯片IC2的第三引腳與第五電容C5的另一端、第六電容C6的另一端、第三芯片IC3的第一引腳相連；第三芯片IC3的第三引腳與第七電容C7的另一端相連。其中第二芯片IC2的型號為L7812ACU,第三芯片IC3的型號為L7805CT。
[0035]所述的高壓殺蟲裝置，其特征在于利用高壓電網，可以觸碰式電擊殺害蟲，高壓殺蟲裝置的信號輸入端與第一芯片的roi 口相連。高壓殺蟲裝置內放置紅外線計數裝置，紅外線發射接收管IC5、IC6、IC7、IC8形成四路柵欄式紅外線對射光束區域，當害蟲被電擊殺后，掉落時經過紅外線對射光束區域，由于害蟲不是透明的，將會將其中的一條紅外線光束遮擋住，任意一條紅外線光束被遮住后，紅外線計數裝置的信號輸出端向第一芯片ICl發送信號，使得計數的害蟲個數加1，以此循環工作，就可以將被電擊殺的害蟲個數自動統計出來。
[0036]所述的紅外線計數裝置包括紅外線控制電路，其特征在于通過紅外線統計被電擊殺的害蟲數量，采用柵欄式對射紅外線電路，提高了計數精度。[0037]如圖5所示，所述的紅外線控制電路包括第十一電容Cll、第十二電容C12、第四芯片IC4、第五發射接收管IC5、第六發射接收管IC6、第七發射接收管IC7、第八發射接收管IC8。第四芯片IC4的第一引腳與第十一電容Cll的一端相連，第四芯片IC4的第二引腳與第十一電容Cll的另一端、第十二電容C12的一端、第五發射接收管IC5的第三、四引腳、第六發射接收管IC6的第三、四引腳、第七發射接收管IC7的第三、四引腳、第八發射接收管IC8的第三、四引腳相連，第四芯片IC4的第三引腳與第十二電容C12的另一端、第五發射接收管IC5的第一、二引腳、第六發射接收管IC6的第一、二引腳、第七發射接收管IC7的第一、二引腳、第八發射接收管IC8的第一、二引腳相連，第五發射接收管IC5的第五引腳OUT管腳、第六發射接收管IC6的第五引腳OUT管腳、第七發射接收管IC7的第五引腳OUT管腳、第八發射接收管IC8的第五引腳OUT管腳分別與第一芯片的INT1、INT2、INT3、INT4口相連，第四芯片IC4的型號為L7809CT，第五發射接收管IC5、第六發射接收管IC6、第七發射接收管IC7、第八發射接收管IC8的型號均為TX05C。
[0038]所述的PH酸堿度采集電路包括PH酸堿度傳感器，其特征在于可以實時采集土壤酸堿度信息。PH酸堿度傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC2 口相連，所述的PH酸堿度傳感器的型號為E201。
[0039]所述的降雨量采集電路包括雨量傳感器，其特征在于可以檢測降雨量的大小。雨量傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC3 口相連，所述的雨量傳感器的型號為BCQ-YL2。
[0040]所述的溫度采集電路包括溫度傳感器，其特征在于可以實時檢測周圍環境溫度。溫度傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC4 口相連，所述的溫度傳感器的型號為DS18B20。
[0041]如圖6所示，所述的控制系統用來控制整個系統的正常工作，包括晶振電路、復位電路、第一芯片ICl電路，其特征在于控制系統用來控制太陽能光伏系統的充電過程、檢測蓄電池的電壓、控制LED光源系統、控制高壓殺蟲裝置的正常工作，還用來接收紅外線計數裝置、PH酸堿度采集電路模塊、溫度采集電路模塊和降雨量采集電路模塊的信息。
[0042]所述的晶振電路包括第八電容C8、第九電容C9、第一晶振Yl ;第八電容C8的一端與第九電容C9的一端連接后接地，另一端與第一晶振Yl的一端、第一芯片ICl的OSCl 口相連；第一晶振Yl的另一端與第九電容C9的一端、第一芯片ICl的0SC2 口相連。
[0043]所述的復位電路包括第十電容C10、第二開關K2 ;第十電容ClO的一端與第一芯片ICl的RESET 口、第二開關K2的一端相連，第十電容ClO的另一端與第二開關K2的另一端連接后接地。
[0044]所述的第一芯片ICl電路包括五路輸入和兩路輸出，第一路輸入是通過第一芯片ICl的ADCl 口接收蓄電池管理系統的電壓值，第二路輸入是通過第一芯片ICl的ADC2 口接收PH酸堿度采集電路的信息，第三路輸入是通過第一芯片ICl的ADC3 口接收降雨量采集電路的信息，第四路輸入是通過第一芯片ICl的ADC4 口接收溫度采集電路的信息，第五路輸入是通過第一芯片ICl的INT 口接收紅外線計數裝置的信息。第一路輸出是通過第一芯片ici的PWM 口輸出太陽能光伏系統控制信息，第二路輸出是通過第一芯片ici的roo 口輸出LED光源系統控制信息，第三路輸出是通過第一芯片ICl的roi 口輸出高壓殺蟲裝置控制信息，第一芯片ICl型號為STM32F103。
[0045]本發明提供了一種智能太陽能LED蟲情測報燈及其工作原理，具體用途很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明的前提下，還可以`做出若干改進，這些改進應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種智能太陽能LED蟲情測報燈，其特征在于包括太陽能光伏系統、蓄電池管理系統、控制系統、溫度采集電路模塊、降雨量采集電路模塊、PH酸堿度采集電路模塊、高壓殺蟲裝置、LED光源系統、紅外線計數裝置； 太陽能光伏系統的輸出端與蓄電池管理系統的輸入端電連接，蓄電池管理系統的第一輸出端與控制系統的第一輸入端電連接，蓄電池管理系統的第二輸出端與LED光源系統的第一輸入端電連接，PH酸堿度采集電路模塊的輸出端與控制系統的第二輸入端信號連接，降雨量采集電路模塊的輸出端與控制系統的第三輸入端信號連接，溫度采集電路模塊的輸出端與控制系統的第四輸入端信號連接，紅外線計數裝置的輸出端與控制系統的第五輸入端信號連接，控制系統的第一輸出端與太陽能光伏系統的輸入端信號連接，控制系統的第二輸出端與LED光源系統的第二輸入端信號連接，控制系統的第三輸出端與高壓殺蟲裝置的輸入端信號連接； 控制系統控制太陽能光伏系統、蓄電池管理系統的工作模式，控制系統通過實時檢測蓄電池管理系統中蓄電池的電量來決定是否對蓄電池進行充電，并且根據增量電導法算出PWM信號的占空比，達到最大功率輸出；太陽能光伏系統通過蓄電池管理系統給蓄電池充電，蓄電池管理系統給控制系統和LED光源系統供電；控制系統控制LED光源系統的不同工作模式進行誘捕害蟲；控制系統控制高壓殺蟲裝置進行擊殺害蟲；溫度采集電路模塊、降雨量采集電路模塊、PH酸堿度采集電路模塊、紅外線計數裝置分別實時獲取環境溫度值、降雨量值、土壤PH值和被電擊殺的害蟲數量值，并傳遞給控制系統； 所述的太陽能光伏系統包括太陽能電池板、DC/DC電路，將太陽能轉換成電能，通過DC/DC電路，采用三階段充電法對蓄電池充電，將電能存儲在蓄電池中； 所述的DC/DC電路包括第一電容Cl、第二電容C2、第一二極管Dl、第二二極管D2、第一電阻R1、第一開關管Ql ;第一電容Cl的一端與第一二極管Dl的陽極、太陽能電池板的正極相連，第一電容Cl的另一端與太陽能電池板的負極、蓄電池的負極相連，第一二極管Dl的陰極與第二電容C2的一端、第一開關管Ql的漏極相連，第二電容C2的的另一端與第一電阻Rl的一端、第二二極管D2的陽極相連，第二二極管D2的陰極與第一電阻Rl的另一端、蓄電池的正極、第一開關管Ql的源極相連，第一開關管Ql的柵極與第一芯片ICl的PWM 口相連；其中第一開關管Ql型號為IXTH50N2 ； 所述的LED光源系統包括開關燈管理電路； 所述的開關燈管理電路包括 LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、第二電阻R2、第三電阻R3、第三二極管D3、第二三極管Q2、第一繼電器Kl ;其中LED1、LED2、LED3燈光波長相同，LED4、LED5、LED6燈光波長相同，LED7、LED8、LED9燈光波長相同；LED1的一端與第一繼電器Kl的第一引腳、LED2的一端、LED3的一端相連,另一端與LED2的另一端、LED3的另一端、LED4的一端、LED5的一端、LED6的一端相連；LED4的另一端與LED5的另一端、LED6的另一端、LED7的一端、LED8的一端、LED9的一端相連；LED7的另一端與LED8的另一端、LED9的另一端、蓄電池的負極相連；第一繼電器Kl的第二引腳與第一繼電器Kl的第三引腳、第二電阻R2的一端、蓄電池的正極相連，第一繼電器Kl的第四引腳與第二三極管Q2的集電極、第三二極管D3的陽極相連，第三二極管D3的陰極與第二電阻R2的另一端相連，第二三極管Q2的發射極接地相連，第二三極管Q2的基極與第三電阻R3的一端相連，第三電阻R3的另一端與第一芯片ICl的roo 口相連；所述的蓄電池管理系統包括蓄電池管理電路； 所述的蓄電池管理電路包括蓄電池、第四電阻R4、第五電阻R5、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第二芯片IC2、第三芯片IC3 ;第四電阻R4的一端與蓄電池的正極、第四電容C4的一端、第二芯片IC2的第一引腳相連,另一端與第五電阻R5的一端、第三電容C3的一端、第一芯片ICl的ADCl 口相連；第五電阻R5的另一端與蓄電池的負極、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第二芯片IC2的第二引腳、第五電容C5的一端、第六電容C6的一端、第七電容C7的一端、第三芯片IC3的第二引腳相連；第二芯片IC2的第三引腳與第五電容C5的另一端、第六電容C6的另一端、第三芯片IC3的第一引腳相連；第三芯片IC3的第三引腳與第七電容C7的另一端相連；其中第二芯片IC2的型號為L7812ACU,第三芯片IC3的型號為L7805CT ； 所述的高壓殺蟲裝置的信號輸入端與第一芯片的roi 口相連，該裝置利用高壓電網觸碰式電擊殺害蟲，高壓殺蟲裝置內放置紅外線計數裝置，紅外線發射接收管IC5、IC6、IC7、IC8形成四路柵欄式紅外線對射光束區域，當害蟲被電擊殺后，掉落時經過紅外線對射光束區域，將會將其中的一條紅外線光束遮擋住，任意一條紅外線光束被遮住后，紅外線計數裝置的信號輸出端向第一芯片ICl發送信號； 所述的紅外線計數裝置包括紅外線控制電路； 所述的紅外線控制電路包括第十一電容CU、第十二電容C12、第四芯片IC4、第五發射接收管IC5、第六發射接收管IC6、第七發射接收管IC7、第八發射接收管IC8 ;第四芯片IC4的第一引腳與第十一電容Cll的一端相連，第四芯片IC4的第二引腳與第十一電容Cll的另一端、第十二電容C12的一端、第五發射接收管IC5的第三、四引腳、第六發射接收管IC6的第三、四引腳、第七發 射接收管IC7的第三、四引腳、第八發射接收管IC8的第三、四引腳相連，第四芯片IC4的第三引腳與第十二電容C12的另一端、第五發射接收管IC5的第一、二引腳、第六發射接收管IC6的第一、二引腳、第七發射接收管IC7的第一、二引腳、第八發射接收管IC8的第一、二引腳相連，第五發射接收管IC5的第五引腳OUT管腳、第六發射接收管IC6的第五引腳OUT管腳、第七發射接收管IC7的第五引腳OUT管腳、第八發射接收管IC8的第五引腳OUT管腳分別與第一芯片的INT1、INT2、INT3、INT4 口相連，第四芯片IC4的型號為L7809CT，第五發射接收管IC5、第六發射接收管IC6、第七發射接收管IC7、第八發射接收管IC8的型號均為TX05C ； 所述的PH酸堿度采集電路包括PH酸堿度傳感器，PH酸堿度傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC2 口相連，所述的PH酸堿度傳感器的型號為E201 ； 所述的降雨量米集電路包括雨量傳感器，雨量傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC3口相連，所述的雨量傳感器的型號為BCQ-YL2 ； 所述的溫度采集電路包括溫度傳感器，溫度傳感器的VOUT 口與第一芯片ICl的ADC4口相連，所述的溫度傳感器的型號為DS18B20 ； 所述的控制系統包括晶振電路、復位電路、第一芯片ICl電路； 所述的晶振電路包括第八電容C8、第九電容C9、第一晶振Yl ;第八電容C8的一端與第九電容C9的一端連接后接地，另一端與第一晶振Yl的一端、第一芯片ICl的OSCl 口相連；第一晶振Yl的另一端與第九電容C9的一端、第一芯片ICl的0SC2 口相連； 所述的復位電路包括第十電容C10、第二開關K2 ;第十電容ClO的一端與第一芯片ICl的RESET 口、第二開關K2的一端相連，第十電容ClO的另一端與第二開關K2的另一端連接后接地； 所述的第一芯片ICl電路包括五路輸入和兩路輸出，第一路輸入是通過第一芯片ICl的ADCl 口接收蓄電池管理系統的電壓值，第二路輸入是通過第一芯片ICl的ADC2 口接收PH酸堿度采集電路的信息，第三路輸入是通過第一芯片ICl的ADC3 口接收降雨量采集電路的信息，第四路輸入是通過第一芯片ICl的ADC4 口接收溫度采集電路的信息，第五路輸入是通過第一芯片ICl的INT 口接收紅外線計數裝置的信息；第一路輸出是通過第一芯片ici的PWM 口輸出太陽能光伏系統控制信息，第二路輸出是通過第一芯片ici的roo 口輸出LED光源系統控制信息，第三路輸出是通過第一芯片ICl的roi 口輸出高壓殺蟲裝置控制信息，第一芯片ICl型號為S TM32F103。
【文檔編號】A01M1/22GK103704187SQ201310676968
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】張曉紅, 阮淼鋒, 趙治棟 申請人:杭州電子科技大學