一種大棚蔬菜種植用溼度控制系統的製作方法
2023-06-06 01:24:41
本發明為一種控制系統，具體是指一種大棚蔬菜種植用溼度控制系統。
背景技術：
大棚種植技術是一種具有較好的保溫、保溼性能的培植技術，人們可通過大棚種植技術種植出反季節的蔬菜、水果等，生活所需的農產品。大棚種植時的棚內水分蒸發和擴散相對比較慢，多部分大棚內的水分蒸發速度比棚外的蒸發量低一半，尤其在晚上、陰天、冬季的時候，空氣的溼度早已在飽和狀態，使大棚內土壤的溼度也隨之而增高，而不同的蔬菜種植時所需的土壤溼度也是不一樣的，在採用大棚種植蔬菜時需根據所種植的蔬菜的生長需要，對棚內土壤的溼度進行實時的監測、控制，避免溼度過大影響蔬菜的生長。
然而，現有的大棚蔬菜種植所採用的溼度控制系統對大棚內的土壤溼度控制的準確性較差，導致用於蔬菜灌溉的抽水泵吳動作，致使大棚內的土壤溼度過高或過低，從而降低了蔬菜的產量。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有的大棚蔬菜種植所採用的溼度控制系統對大棚內的土壤溼度控制的準確性較差的缺陷，提供一種大棚蔬菜種植用溼度控制系統。
本發明的目的通過下述技術方案實現：
一種大棚蔬菜種植用溼度控制系統，主要由變壓器T，二極體整流器U1，指示燈H，溼度檢測器JCQ，與二極體整流器U1的正極輸出端相連接的集成穩壓電路，與溼度檢測器JCQ相連接的檢測控制電路，以及串接在集成穩壓電路與檢測控制電路之間的開關調整電路組成；所述變壓器T原邊電感線圈的同名端與二極體整流器U1的其中一個輸入端相連接，該變壓器T原邊電感線圈的非同名端與二極體整流器U1的另一個輸入端相連接，該變壓器T副邊電感線圈的非同名端和同名端分別與市電相連接；所述二極體整流器U1的負極輸出端接地；所述集成穩壓電路還與檢測控制電路相連接；所述指示燈H與開關調整電路相連接。
所述集成穩壓電路由穩壓晶片U2，三集管VT1，一端與二極體整流器U1的正極輸出端相連接、另一端與穩壓晶片U2的VCC管腳相連接的電阻R1，正極經電阻R2後與三集管VT1的集電極相連接、負極接地的極性電容C1，正極與穩壓晶片U2的ADJ管腳相連接、負極接地的極性電容C2，以及P極順次經電阻R5和電阻R4後與極性電容C2的負極相連接、N極與三集管VT1的發射極共同形成集成穩壓電路的輸出端的二極體D1組成；所述極性電容C1的正極還與二極體整流器U1的正極輸出端相連接。
所述檢測控制電路由三集管VT2，三集管VT3，三集管VT4，負極與三集管VT2的集電極相連接、正極經電阻R6後與溼度檢測器JCQ相連接的極性電容C4，正極經電阻R7後與三集管VT2的發射極相連接、負極與三集管VT3的基極相連接的極性電容C5，一端與極性電容C5的正極相連接、另一端與三集管VT3的發射極相連接的電阻R8，一端與三集管VT3的發射極相連接、另一端接地的電阻R9，P極與三集管VT4的發射極相連接、N極經可調電阻R12後與三集管VT3的發射極相連接的二極體D2，正極與三集管VT3的集電極相連接、負極與三集管VT4的基極相連接的極性電容C6，一端與三集管VT3的集電極相連接、另一端與極性電容C4的正極相連接的電阻R10，以及一端與極性電容C4的正極相連接、另一端與三集管VT4的集電極相連接的電阻R11組成；所述極性電容C4的正極還與二極體D1的N極相連接；所述三集管VT2的基極與溼度檢測器JCQ相連接；所述二極體D2的N極作為檢測控制電路的輸出端並與開關調整電路相連接。
所述開關調整電路由三集管VT5，繼電器K，非門IC，N極經可調電阻R14後與非門IC的正向端相連接、P極與二極體D2的N極相連接的二極體D3，正極經電阻R13後與二極體D3的P極相連接、負極與三集管VT5的基極相連接的極性電容C7，正極與非門IC的正向端相連接、負極接地的極性電容C8，一端與極性電容C8的正極相連接、另一端接地的電阻R16，N極與三集管VT5的基極相連接、P極經電阻R15後與非門IC的反向端相連接的二極體D4，正極經電阻R3後與三集管VT1的發射極相連接、負極經繼電器K後與三集管VT5的集電極相連接的極性電容C3，N極與極性電容C的負極相連接、P極與三集管VT5的集電極相連接的二極體D5，以及一端與非門IC的反向端相連接、另一端作為開關調整電路的輸出端並與指示燈H的其中一端相連接的電感L組成；所述極性電容C3的負極經繼電器K的常開觸點K-1後作為開關調整電路的輸出端並與指示燈H的另一端相連接；所述三集管VT5的集電極接地。
為了提高本發明的實際使用效果，所述穩壓晶片U為LM317集成晶片。
本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：
(1)本發明的溼度檢測器JCQ能對大棚內的土壤溼度進行實時、準確的監測，有效的防止了大棚內的土壤溼度超過蔬菜生長所需的土壤溼度；並且本發明設置了檢測控制電路和開關調整電路以及開關調整電路，能有效的確保對用於蔬菜灌溉的抽水泵控制的準確性，從而本發明能對大棚內的土壤溼度進行準確的控制，有效的將大棚內的土壤溼度控制在蔬菜生長所需的溼度範圍內，有效的提高蔬菜的產量。
(2)本發明的集成穩壓電路能對輸入的電壓進行穩壓，使輸入的電壓保持恆定，從而確保了本發明工作的穩定性。
(3)本發明的檢測控制電路能根據溼度檢測器JCQ的輸出電流大小輸出穩定的高低電平來驅動後面的電路，從而確保了本發明對大棚內的土壤溼度控制的準確性。
(4)本發明的開關調整電路能對輸出電壓的電流強度進行調節，使輸出的強度電流更穩定，從而確保了本發明對用於蔬菜灌溉的抽水泵控制的準確性。
附圖說明
圖1為本發明的整體電路結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。
實施例
如圖1所示，一種大棚蔬菜種植用溼度控制系統，主要由變壓器T，二極體整流器U1，指示燈H，溼度檢測器JCQ，與二極體整流器U1的正極輸出端相連接的集成穩壓電路，與溼度檢測器JCQ相連接的檢測控制電路，以及串接在集成穩壓電路與檢測控制電路之間的開關調整電路組成。
其中，所述變壓器T如圖1所示，其採用了BOD-150VA環形變壓器，該變壓器T原邊電感線圈的同名端與二極體整流器U1的其中一個輸入端相連接，該變壓器T原邊電感線圈的非同名端與二極體整流器U1的另一個輸入端相連接，該變壓器T副邊電感線圈的非同名端和同名端分別與市電相連接；所述二極體整流器U1的負極輸出端接地；所述集成穩壓電路還與檢測控制電路相連接；所述指示燈H與開關調整電路相連接，該指示燈H採用了AD38-22A LED指示燈。本發明的二極體整流器U1則採用了通用的ZP1500A二極體整流器來實現。
運行時，接通電源，變壓器T對輸入的電壓進行降壓，降壓後的電壓經二極體整流器U1進行整流，整流後的電壓傳輸給集成穩壓電路。該集成穩壓電路對輸入端電壓進行穩壓處理，以確保本控制系統的工作電壓更穩定。所述的將溼度檢測器JCQ採用ZH-KT50溼度檢測器，該溼度檢測器JCQ用於對大棚內的土壤的溼度進行檢測，溼度檢測器JCQ根據土壤的溼度輸出不同的電流給檢測控制電路。該檢測控制電路則根據溼度檢測器JCQ的輸出電流來輸出的高低電平，該高低電平用於驅動開關調整電路。該開關調整電路能對輸出電壓電流的通斷進行控制，並且該電路能對輸出的電流強度進行調節，使輸出的強度電流更穩定，開關調整電路輸出的電壓電流為指示燈H和抽水泵提供穩定的電壓和電流。
進一步地，所述集成穩壓電路如圖1所示，其由型號為LM317的穩壓晶片U2，型號為3DG12的三集管VT1，阻值為1kΩ的電阻R1，阻值為10kΩ的電阻R2、電阻R3，阻值為20kΩ的電阻R4，阻值為120kΩ的電阻R5，容值為0.1μF的極性電容C1，容值為10μF的極性電容C2，以及型號為1N4012的二極體D1組成。
連接時，電阻R1的一端與二極體整流器U1的正極輸出端相連接，另一端與穩壓晶片U2的VCC管腳相連接。極性電容C1的正極經電阻R2後與三集管VT1的集電極相連接，極性電容C2負極接地。的正極與穩壓晶片U2的ADJ管腳相連接，負極接地。二極體D1的P極順次經電阻R5和電阻R4後與極性電容C2的負極相連接，N極與三集管VT1的發射極共同形成集成穩壓電路的輸出端。所述極性電容C1的正極還與二極體整流器U1的正極輸出端相連接。
更進一步地，所述檢測控制電路如圖1所示，其由型號為3DG12的三集管VT2～VT4，阻值為4kΩ的電阻R6、電阻R8、電阻R10，阻值為10kΩ的電阻R7、電阻R11，阻值為12kΩ的電阻R9，阻值為0～100kΩ的可調電阻R12，容值為2μF的極性電容C4，容值為10μF的極性電容C5、極性電容C6，以及型號為1N4012的二極體D2組成。
連接時，極性電容C4的負極與三集管VT2的集電極相連接，正極經電阻R6後與溼度檢測器JCQ的其中一個電極輸出端相連接。極性電容C5的正極經電阻R7後與三集管VT2的發射極相連接，負極與三集管VT3的基極相連接。電阻R8的一端與極性電容C5的正極相連接，另一端與三集管VT3的發射極相連接。
電阻R9的一端與三集管VT3的發射極相連接，另一端接地。二極體D2的P極與三集管VT4的發射極相連接，N極經可調電阻R12後與三集管VT3的發射極相連接。極性電容C6的正極與三集管VT3的集電極相連接，負極與三集管VT4的基極相連接。電阻R10的一端與三集管VT3的集電極相連接，另一端與極性電容C4的正極相連接。電阻R11的一端與極性電容C4的正極相連接，另一端與三集管VT4的集電極相連接。
所述極性電容C4的正極還與二極體D1的N極相連接；所述三集管VT2的基極與溼度檢測器JCQ相連接；所述二極體D2的N極作為檢測控制電路的輸出端並與開關調整電路相連接。
再進一步地，所述開關調整電路如圖1所示，其由型號為3DG12的三集管VT5，型號為HJR4102E的繼電器K，型號為MC14069的非門IC，阻值為20kΩ的電阻R13、電阻R16，阻值為0～200kΩ的電阻R14，阻值為4kΩ的電阻R15，容值為47μF的極性電容C7，容值為12μF的極性電容C8，電感值為100μH的電感L，以及型號為1N4012的二極體D3、二極體D4，以及型號為1N4016的二極體D5組成。
連接時，二極體D3的N極經可調電阻R14後與非門IC的正向端相連接，P極與二極體D2的N極相連接。極性電容C7的正極經電阻R13後與二極體D3的P極相連接，負極與三集管VT5的基極相連接。極性電容C8的正極與非門IC的正向端相連接，負極接地。
電阻R16的一端與極性電容C8的正極相連接，另一端接地。二極體D4的N極與三集管VT5的基極相連接，P極經電阻R15後與非門IC的反向端相連接。極性電容C3的正極經電阻R3後與三集管VT1的發射極相連接，負極經繼電器K後與三集管VT5的集電極相連接。二極體D5的N極與極性電容C的負極相連接，P極與三集管VT5的集電極相連接。
電感L的一端與非門IC的反向端相連接，另一端作為開關調整電路的輸出端並與指示燈H的其中一端相連接。所述極性電容C3的負極經繼電器K的常開觸點K-1後作為開關調整電路的輸出端並與指示燈H的另一端相連接；所述三集管VT5的集電極接地，並且極性電容C3的負極經繼電器K的常開觸點K-1後與抽水泵的啟動極相連接，而非門IC的反向端經電感L後與抽水泵的負電極相連接。
運行時，接通電源，變壓器T對輸入的電壓進行降壓，降壓後的電壓經二極體整流器U1進行整流，整流後的電壓傳輸給集成穩壓電路，該集成穩壓電路中的極性電容C1對電壓進行濾波後得到直流電壓，電阻R1對極性電容C1輸出的電壓進行限流後傳輸給穩壓晶片U2，該穩壓晶片U2中的調節器對電壓的電流強度進行調整，使電壓的強度增強，穩壓晶片U2的ADJ根據輸出的電壓經極性電容C2進行濾波，有效的對電壓中的浪湧電流進行消出，濾波後的電壓經電阻R4和電阻R5進行截流，截流後的電壓時二極體D1導通，二極體D1輸出電壓給溼度檢測器JCQ；同時，穩壓晶片U2的OUT管腳輸出的電壓使三集管VT1導通，三集管VT1輸出給開關調整電路。
其中，溼度檢測器JCQ的兩探頭插人適當位置的土壤中，其兩探頭相距1～2mm，對土壤的溼度進行檢測。當溼度檢測器JCQ檢測到土壤溼度達到蔬菜生長所需的土壤溼度設定標準時，溼度檢測器JCQ的兩探頭之間的電阻值變大，溼度檢測器JCQ輸出高電壓，檢測控制電路得到高電壓，該電路中的三集管VT2的基極與發射極被導通，三集管VT3和極性電容C5形成的緩衝器對三集管VT2輸出的電壓進行減壓，以防止高電壓損壞後部電子元件，三集管VT4則處於截止狀態，同時三集管VT2輸出的高電壓經電阻R7和電阻R8進行限流，限流後的電壓經可調電阻R12進行調節，調節後的電壓加載到二極體D3上，二極體D3導通，二極體D3輸出的電壓傳輸給開關調整電路。該開關調整電路的可調電阻R14和電阻R16以及極性電容C8形成的升壓電路對電壓進行升壓，此時非門IC的正向端得到高電平而反向端輸出低電平，三集管VT5截止，繼電器K不動作，抽水泵M不工作，指示燈H也不得電，指示燈H也不會被點亮。
當溼度檢測器JCQ檢測到土壤溼度小於蔬菜生長所需的土壤溼度設定標準時，溼度檢測器JCQ兩探頭之間的電阻值增大，溼度檢測器JCQ輸出低電壓，檢測控制電路得到高電壓，該電路中的三集管VT2的基極與集電極被導通，三集管VT3和極性電容C5形成的緩衝器部工作，三集管VT2的集電極輸出的電壓經極性電容C4和電阻R10形成的限流器進行限流，限流後的電壓加載到極性電容C6上使其達到飽和，極性電容C6輸出的電壓傳輸給三集管VT4，三集管VT4與電阻R11以及二極體D2形成降流電路，使電壓的強度減小，二極體D2輸出的低電壓傳輸給開關調整電路。該開關調整電路的可調電阻R14和電阻R16以及極性電容C8形成的升壓電路對電壓進行升壓，此時非門IC的正向端得到高電平而反向端輸出高電平，三集管VT5導通，繼電器K動作，繼電器K的常開觸點K-1閉合，抽水泵M得電工作，指示燈H也得電，指示燈H也被點亮，用於對大棚土壤加溼的噴灌設施開始對蔬菜進行噴灌，直到溼度檢測器JCQ檢測到土壤溼度與蔬菜生長所需的土壤溼度設定標準一致。
本發明通過溼度檢測器JCQ對大棚內的土壤溼度進行實時、準確的監測，有效的防止了大棚內的土壤溼度超過蔬菜生長所需的土壤溼度；並且本發明通過檢測控制電路和開關調整電路以及開關調整電路相結合，能有效的確保對用於蔬菜灌溉的抽水泵控制的準確性，從而本發明能對大棚內的土壤溼度進行準確的控制，有效的將大棚內的土壤溼度控制在蔬菜生長所需的溼度範圍內，有效的提高蔬菜的產量。
如上所述，便可很好的實現本發明。