一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于：主要由控制芯片U3，二極管D2，檢測探頭Q1，檢測探頭Q2，串接在檢測探頭Q1和二極管D2的P極之間的電阻R2等組成。本發(fā)明采用A6210集成芯片作為控制芯片，并結(jié)合邏輯門對水泵進(jìn)行控制，相比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用機(jī)械式開關(guān)來控制，本發(fā)明的誤動作率更低，能夠更準(zhǔn)確的控制水泵工作。本發(fā)明可以補(bǔ)償由于導(dǎo)線、或電阻的原因而引起的電壓降，使本發(fā)明的工作電壓更加穩(wěn)定。
【專利說明】
一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及自動控制領(lǐng)域，具體是指一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用為社會帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)、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(qiáng)，為了達(dá)到節(jié)水的目的，人們通常采用自動灌溉控制系統(tǒng)來控制水栗對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，以提高灌溉用水效率。然而，目前農(nóng)業(yè)灌溉還存在一定的問題，即其采用的自動灌溉控制系統(tǒng)的控制精度較低，無法準(zhǔn)確的控制水栗工作，達(dá)不到人們的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決目前自動灌溉控制系統(tǒng)的控制精度低的缺陷，提供一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案現(xiàn)實(shí):一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，主要由控制芯片U3,二極管D2,檢測探頭Q1，檢測探頭Q2,串接在檢測探頭Q1和二極管D2的P極之間的電阻R2,與控制芯片U3的VIN管腳相連接的保護(hù)電路，串接在檢測探頭 Q1和保護(hù)電路之間的電阻R1，N極與檢測探頭Q1相連接、P極與控制芯片U3的TON管腳相連接的二極管D1，正極與控制芯片U3的BOOT管腳相連接、負(fù)極與控制芯片U3的LX管腳相連接的電容C4,串接在控制芯片U3的NC管腳和GND管腳之間的電阻R3,與二極管02的~極相連接的電壓補(bǔ)償電路，與電壓補(bǔ)償電路相連接的電源電路，以及串接在電源電路和控制芯片U3的 LX管腳之間的開關(guān)電路組成;所述控制芯片U3的ISEN管腳與檢測探頭Q2相連接、其GND管腳接地。
[0005]進(jìn)一步的，所述保護(hù)電路由三極管VT4，三極管VT5，三極管VT6，負(fù)極與三極管VT4 的發(fā)射極相連接、正極經(jīng)電阻R1后與檢測探頭Q1相連接的電容C9,串接在三極管VT4的發(fā)射極和集電極之間的電阻R13，P極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、N極接地的二極管D5，串接在三極管VT4的發(fā)射極和二極管05的~極之間的電阻R12，正極與三極管VT5的基極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R14后與三極管VT4的集電極相連接的電容C10,串接在電容C10的負(fù)極與二極管D5 的N極之間的電阻R15，P極與電容C10的負(fù)極相連接、N極與三極管VT6的基極相連接的二極管D6，N極與三極管VT6的發(fā)射極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D7，串接在三極管VT6的基極和穩(wěn)壓二極管D7的P極之間的電阻R16,正極經(jīng)電感L后與三極管VT4的集電極相連接、負(fù)極與三極管VT6的集電極相連接的電容C11，以及與電容C11相并聯(lián)的電阻R17組成;所述三極管VT6的基極與電容C11的正極相連接;所述三極管VT4的基極與三極管VT5的集電極相連接;所述電容Cl 1的正極與控制芯片U3的VIN管腳相連接。
[0006]所述電壓補(bǔ)償電路由放大器P，三極管VT3,負(fù)極經(jīng)電阻R7后與放大器P的負(fù)極相連接、正極與二極管D2的N極相連接的電容C6,正極與放大器P的負(fù)極相連接、負(fù)極與三極管VT3的基極相連接的電容C8，P極與放大器P的輸出端相連接、N極與電源電路相連接的二極管D4，與二極管D4相并聯(lián)的電阻Rl I，正極與電容C6的負(fù)極相連接、負(fù)極與放大器P的輸出端相連接的電容C7，N極接地、P極經(jīng)電阻RlO后接15V電壓的二極管D3，與二極管D3相并聯(lián)的電位器R9，以及一端與放大器P的正極相連接、另一端與電位器R9的控制端相連接的電阻R8組成;所述三極管VT3的發(fā)射極接地、其集電極與放大器P的輸出端相連接。
[0007]所述電源電路由變壓器T，二極管整流器U，穩(wěn)壓芯片Ul，穩(wěn)壓芯片U2，正極與穩(wěn)壓芯片Ul的IN管腳相連接、負(fù)極與二極管整流器U的正極輸出端相連接的電容Cl，正極與穩(wěn)壓芯片Ul的OUT管腳相連接、負(fù)極接地的電容C2，以及正極與穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接、負(fù)極接地的電容C3組成;所述穩(wěn)壓芯片Ul的OUT管腳還與二極管D4的N極相連接、其GND管腳接地;所述穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳還與開關(guān)電路相連接、其GND管腳接地、其IN管腳則與二極管整流器U的正極輸出端相連接;所述二極管整流器U的負(fù)極輸出端接地;所述二極管整流器U的輸入端分別與變壓器T的副邊電感線圈的同名端和非同名端相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈作為電源輸入端。
[0008]所述開關(guān)電路由與非門Al，與非門A2，三極管VTl，三極管VT2，水栗M，串接在與非門Al的輸出端和三極管VTl的基極之間的電阻R6，串接在與非門Al的負(fù)極和與非門A2的輸出端之間的電阻R5，一端與與非門A2的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R4，串接在三極管VTl的集電極和穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳之間的繼電器K，以及正極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接的電容C5組成;所述與非門A2的正極與控制芯片U3的LX管腳相連接、其輸出端與三極管VT2的基極相連接;所述三極管VT2的發(fā)射極接地;所述與非門Al的正極接地、其輸出端與與非門A2的正極相連接;所述繼電器K的常開觸點(diǎn)K-1則串接在水栗的供電主線路上。
[0009]所述穩(wěn)壓芯片Ul和穩(wěn)壓芯片U2均為7809穩(wěn)壓芯片，所述控制芯片U3為A6210集成芯片。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0011](I)本發(fā)明采用A6210集成芯片作為控制芯片，并結(jié)合邏輯門對水栗進(jìn)行控制，相比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用機(jī)械式開關(guān)來控制，本發(fā)明的誤動作率更低，能夠更準(zhǔn)確的控制水栗工作。
[0012](2)本發(fā)明擁有穩(wěn)定的工作電源，極大的提高本發(fā)明的穩(wěn)定性。
[0013](3)本發(fā)明可以補(bǔ)償由于導(dǎo)線或電阻的原因而引起的電壓降，使本發(fā)明的工作電壓更加穩(wěn)定。
[0014](4)本發(fā)明具有過壓保護(hù)功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓時，本發(fā)明會自動斷開電路，從而使本發(fā)明不被過電壓損壞。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的電壓補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)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(shí)施方式并不限于此。
[0019]實(shí)施例
[0020]如圖1所示，本發(fā)明主要由控制芯片U3,二極管D2,檢測探頭Q1，檢測探頭Q2,串接在檢測探頭Q1和二極管D2的P極之間的電阻R2,與控制芯片U3的VIN管腳相連接的保護(hù)電路，串接在檢測探頭Q1和保護(hù)電路之間的電阻R1，N極與檢測探頭Q1相連接、P極與控制芯片 U3的TON管腳相連接的二極管D1，正極與控制芯片U3的BOOT管腳相連接、負(fù)極與控制芯片U3 的LX管腳相連接的電容C4，串接在控制芯片U3的NC管腳和GND管腳之間的電阻R3，與二極管 D2的N極相連接的電壓補(bǔ)償電路，與電壓補(bǔ)償電路相連接的電源電路，以及串接在電源電路和控制芯片U3的LX管腳之間的開關(guān)電路組成;所述控制芯片U3的ISEN管腳與檢測探頭Q2相連接、其GND管腳接地。為了更好的實(shí)施本發(fā)明，所述控制芯片U3優(yōu)選A6210集成芯片來實(shí)現(xiàn)。[〇〇21] 其中，該電源電路由變壓器T，二極管整流器U，穩(wěn)壓芯片U1，穩(wěn)壓芯片U2，電容C1， 電容C2以及電容C3組成。[〇〇22]連接時，電容C1的正極與穩(wěn)壓芯片U1的IN管腳相連接、其負(fù)極與二極管整流器U的正極輸出端相連接。電容C2的正極與穩(wěn)壓芯片U1的OUT管腳相連接、其負(fù)極接地。電容C3的正極與穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接、其負(fù)極接地。[〇〇23]同時，所述穩(wěn)壓芯片U1的OUT管腳還與電壓補(bǔ)償電路相連接、其GND管腳接地。所述穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳還與開關(guān)電路相連接、其GND管腳接地、其IN管腳則與二極管整流器U 的正極輸出端相連接。所述二極管整流器U的負(fù)極輸出端接地。所述二極管整流器U的輸入端分別與變壓器T的副邊電感線圈的同名端和非同名端相連接。所述變壓器T的原邊電感線圈作為電源輸入端并接220V市電。為了更好的實(shí)施本發(fā)明，所述穩(wěn)壓芯片U1和穩(wěn)壓芯片U2 均采用7809穩(wěn)壓芯片來實(shí)現(xiàn)。[〇〇24]另外，所述開關(guān)電路由與非門A1，與非門A2,三極管VT1，三極管VT2,水栗M，電阻 R4，電阻R5，電阻R6，電容C5以及繼電器K組成。[〇〇25]連接時，電阻R6串接在與非門A1的輸出端和三極管VT1的基極之間。電阻R5串接在與非門A1的負(fù)極和與非門A2的輸出端之間。電阻R4的一端與與非門A2的負(fù)極相連接、其另一端接地。繼電器K串接在三極管VT1的集電極和穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳之間。電容C5的正極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、其負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接。[〇〇26]所述與非門A2的正極與控制芯片U3的LX管腳相連接、其輸出端與三極管VT2的基極相連接。所述三極管VT2的發(fā)射極接地;所述與非門A1的正極接地、其輸出端與與非門A2 的正極相連接。所述繼電器K的常開觸點(diǎn)K-1則串接在水栗M的供電主線路上。[〇〇27] 如圖2所示，所述電壓補(bǔ)償電路由放大器P，三極管VT3,電阻R7,電阻R8,電位器R9， 電阻R10，電阻R11，電容C6，電容C7，電容C8，二極管D3以及二極管D4組成。[〇〇28]連接時，電容C6的負(fù)極經(jīng)電阻R7后與放大器P的負(fù)極相連接、其正極與二極管D2的 N極相連接。電容C8的正極與放大器P的負(fù)極相連接、其負(fù)極與三極管VT3的基極相連接。二極管D4的P極與放大器P的輸出端相連接、其N極與電源電路相連接。電阻R11與二極管D4相并聯(lián)。電容C7的正極與電容C6的負(fù)極相連接、其負(fù)極與放大器P的輸出端相連接。二極管D3 的N極接地、其P極經(jīng)電阻R10后接15V電壓。電位器R9與二極管D3相并聯(lián)。電阻R8的一端與放大器P的正極相連接、其另一端與電位器R9的控制端相連接。所述三極管VT3的發(fā)射極接地、其集電極與放大器P的輸出端相連接。
[0029]如圖3所示，所述保護(hù)電路由三極管VT4，三極管VT5，三極管VT6，電阻R12，電阻1?13，電阻1?14，電阻1?15，電阻1?16，電阻1?17，電容09，電容(:10，電容(:11，電感1^，二極管05，二極管D6以及穩(wěn)壓二極管D7組成。
[0030]連接時，電容C9的負(fù)極與三極管VT4的發(fā)射極相連接、其正極經(jīng)電阻Rl后與檢測探頭Ql相連接。電阻R13串接在三極管VT4的發(fā)射極和集電極之間。二極管D5的P極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、其N極接地。電阻R12串接在三極管VT4的發(fā)射極和二極管05的~極之間。電容ClO的正極與三極管VT5的基極相連接、其負(fù)極經(jīng)電阻R14后與三極管VT4的集電極相連接。電阻R15串接在電容ClO的負(fù)極與二極管05的~極之間。二極管D6的P極與電容ClO的負(fù)極相連接、其N極與三極管VT6的基極相連接。穩(wěn)壓二極管07的~極與三極管VT6的發(fā)射極相連接、其P極接地。電阻R16串接在三極管VT6的基極和穩(wěn)壓二極管D7的P極之間。電容Cll的正極經(jīng)電感L后與三極管VT4的集電極相連接、其負(fù)極與三極管VT6的集電極相連接。電阻R17與電容Cll相并聯(lián)。所述三極管VT6的基極與電容Cll的正極相連接。所述三極管VT4的基極與三極管VT5的集電極相連接。所述電容Cl I的正極與控制芯片U3的VIN管腳相連接。
[0031]工作時，檢測探頭Ql和檢測探頭Q2插入土壤中，并使檢測探頭Ql和檢測探頭Q2相距I?2mm。在土壤濕度達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時，檢測探頭Ql和檢測探頭Q2之間的電阻阻值很小，控制芯片U3的LX管腳輸出高電平，與非門AI和與非門A2則輸出低電平，三極管VTI和三極管VT2截止，這時繼電器K不得電其常開觸點(diǎn)保持繼開，水栗M不工作。當(dāng)土壤濕度減小時，檢測探頭Ql和檢測探頭Q2之間的阻值增大，控制芯片U3的LX管腳輸出低電平，與非門Al和與非門A2則輸出高電平使三極管VTI和三極管VT2導(dǎo)通，這時繼電器K得電其常開觸點(diǎn)閉合，水栗M開始工作。
[0032]本發(fā)明采用A6210集成芯片作為控制芯片，并結(jié)合邏輯門對水栗進(jìn)行控制，相比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用機(jī)械式開關(guān)來控制，本發(fā)明的誤動作率更低，能夠更準(zhǔn)確的控制水栗工作。本發(fā)明可以補(bǔ)償由于導(dǎo)線、或電阻的原因而引起的電壓降，使本發(fā)明的工作電壓更加穩(wěn)定。本發(fā)明具有過壓保護(hù)功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓時，本發(fā)明會自動斷開電路，從而使本發(fā)明不被過電壓損壞。
[0033]如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于:主要由控制芯片 U3,二極管D2,檢測探頭Q1，檢測探頭Q2,串接在檢測探頭Q1和二極管D2的P極之間的電阻 R2,與控制芯片U3的VIN管腳相連接的保護(hù)電路，串接在檢測探頭Q1和保護(hù)電路之間的電阻 R1，N極與檢測探頭Q1相連接、P極與控制芯片U3的TON管腳相連接的二極管D1，正極與控制 芯片U3的BOOT管腳相連接、負(fù)極與控制芯片U3的LX管腳相連接的電容C4，串接在控制芯片 U3的NC管腳和GND管腳之間的電阻R3,與二極管D2的N極相連接的電壓補(bǔ)償電路，與電壓補(bǔ) 償電路相連接的電源電路，以及串接在電源電路和控制芯片U3的LX管腳之間的開關(guān)電路組 成;所述控制芯片U3的ISEN管腳與檢測探頭Q2相連接、其GND管腳接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征 在于:所述保護(hù)電路由三極管VT4，三極管VT5，三極管VT6，負(fù)極與三極管VT4的發(fā)射極相連 接、正極經(jīng)電阻R1后與檢測探頭Q1相連接的電容C9,串接在三極管VT4的發(fā)射極和集電極之 間的電阻R13，P極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、N極接地的二極管D5，串接在三極管VT4的 發(fā)射極和二極管〇5的~極之間的電阻R12,正極與三極管VT5的基極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻R14 后與三極管VT4的集電極相連接的電容C10,串接在電容C10的負(fù)極與二極管05的_及之間的 電阻R15，P極與電容C10的負(fù)極相連接、N極與三極管VT6的基極相連接的二極管D6，N極與三 極管VT6的發(fā)射極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D7，串接在三極管VT6的基極和穩(wěn)壓二極管 D7的P極之間的電阻R16,正極經(jīng)電感L后與三極管VT4的集電極相連接、負(fù)極與三極管VT6的 集電極相連接的電容C11，以及與電容C11相并聯(lián)的電阻R17組成;所述三極管VT6的基極與 電容Cl 1的正極相連接;所述三極管VT4的基極與三極管VT5的集電極相連接;所述電容Cl 1 的正極與控制芯片U3的VIN管腳相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征 在于:所述電壓補(bǔ)償電路由放大器P，三極管VT3,負(fù)極經(jīng)電阻R7后與放大器P的負(fù)極相連接、 正極與二極管D2的N極相連接的電容C6,正極與放大器P的負(fù)極相連接、負(fù)極與三極管VT3的 基極相連接的電容C8，P極與放大器P的輸出端相連接、N極與電源電路相連接的二極管D4， 與二極管D4相并聯(lián)的電阻R11，正極與電容C6的負(fù)極相連接、負(fù)極與放大器P的輸出端相連 接的電容C7，N極接地、P極經(jīng)電阻R10后接15V電壓的二極管D3,與二極管D3相并聯(lián)的電位器 R9,以及一端與放大器P的正極相連接、另一端與電位器R9的控制端相連接的電阻R8組成； 所述三極管VT3的發(fā)射極接地、其集電極與放大器P的輸出端相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征 在于:所述電源電路由變壓器T，二極管整流器U，穩(wěn)壓芯片U1，穩(wěn)壓芯片U2,正極與穩(wěn)壓芯片 U1的IN管腳相連接、負(fù)極與二極管整流器U的正極輸出端相連接的電容C1，正極與穩(wěn)壓芯片 U1的OUT管腳相連接、負(fù)極接地的電容C2,以及正極與穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳相連接、負(fù)極接 地的電容C3組成;所述穩(wěn)壓芯片U1的OUT管腳還與二極管D4的N極相連接、其GND管腳接地； 所述穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳還與開關(guān)電路相連接、其GND管腳接地、其IN管腳則與二極管整 流器U的正極輸出端相連接;所述二極管整流器U的負(fù)極輸出端接地;所述二極管整流器U的 輸入端分別與變壓器T的副邊電感線圈的同名端和非同名端相連接;所述變壓器T的原邊電 感線圈作為電源輸入端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征 在于:所述開關(guān)電路由與非門A1，與非門A2,三極管VT1，三極管VT2,水栗M，串接在與非門A1的輸出端和三極管VTl的基極之間的電阻R6，串接在與非門Al的負(fù)極和與非門A2的輸出端之間的電阻R5，一端與與非門A2的負(fù)極相連接、另一端接地的電阻R4，串接在三極管VTl的集電極和穩(wěn)壓芯片U2的OUT管腳之間的繼電器K，以及正極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT2的集電極相連接的電容C5組成;所述與非門A2的正極與控制芯片U3的LX管腳相連接、其輸出端與三極管VT2的基極相連接;所述三極管VT2的發(fā)射極接地;所述與非門AI的正極接地、其輸出端與與非門A2的正極相連接;所述繼電器K的常開觸點(diǎn)K-1則串接在水栗的供電主線路上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于電壓補(bǔ)償電路的保護(hù)型自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于:所述穩(wěn)壓芯片Ul和穩(wěn)壓芯片U2均為7809穩(wěn)壓芯片，所述控制芯片U3為A6210集成芯片。
【文檔編號】G05B19/042GK106020046SQ201610529810
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】成都特普瑞斯節(jié)能環(huán)保科技有限公司