一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，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，串接在檢測探頭Q1和控制芯片U3的VIN管腳之間的電阻R1等組成。本發明可以對輸出控制芯片的電流信號進行放大處理，使控制芯片更好的對信號進行識別，并輸出準確的控制信號，因此極大的提高本發明對水泵的控制精度。
【專利說明】
一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及自動控制領域，具體是指一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統。
【背景技術】
[0002]現代農業技術的應用為社會帶來了巨大的經濟、社會、以及生態效益。隨著社會的發展，人們節水的意識逐漸增強，為了達到節水的目的，人們通常采用自動灌溉控制系統來控制水栗對農作物進行灌溉，以提高灌溉用水效率。然而，目前農業灌溉還存在一定的問題，即其采用的自動灌溉控制系統的控制精度較低，無法準確的控制水栗工作，達不到人們的要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于解決目前自動灌溉控制系統的控制精度低的缺陷，提供一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統。
[0004]本發明的目的通過下述技術方案現實:一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，主要由控制芯片U3，二極管D2，檢測探頭Ql，檢測探頭Q2，串接在檢測探頭Ql和二極管D2的P極之間的電阻R2，串接在檢測探頭Ql和控制芯片U3的VIN管腳之間的電阻Rl，N極與檢測探頭Ql相連接、P極與控制芯片U3的TON管腳相連接的二極管Dl，正極與控制芯片U3的BOOT管腳相連接、負極與控制芯片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，與控制芯片U3的ISEN管腳相連接的信號放大電路，與二極管D2的N極相連接的電壓補償電路，與電壓補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;所述信號放大電路與檢測探頭Q2相連接。
[0005]進一步的，所述信號放大電路由場效應管MOS，三極管VT4，三極管VT5，負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極作為該信號放大電路的輸入端的電容C9，串接在電容C9的負極和三極管VT5的發射極之間的電阻R12，一端與場效應管MOS的源極相連接、另一端與三極管VT5的發射極相連接的同時接地的電位器R13，正極與場效應管MOS的漏極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接的電容C10，正極與場效應管MOS的漏極相連接、負極經電阻R14后與三極管VT5的發射極相連接的電容Cll，串接在場效應管MOS的漏極和三極管VT4的集電極之間的電阻Rl 5，N極與三極管VT5的發射極相連接、P極與三極管VT4的發射極相連接的二極管D5，串接在場效應管MOS的漏極和三極管VT5的集電極之間的電阻Rl 6，正極與三極管VT5的集電極相連接、負極作為該信號放大電路的輸出端的電容C12，負極與電位器R13的控制端相連接、正極經電阻R17后與電容C12的負極相連接的電容C14，以及正極與三極管VT5的基極相連接、負極與電容C14的正極相連接的電容C13組成;所述三極管VT4的基極與電容Cll的負極相連接;所述信號放大電路的輸入端與檢測探頭Q2相連接、其輸出端則與控制芯片U3的ISEN管腳相連接。
[0006]所述電壓補償電路由放大器P，三極管VT3，負極經電阻R7后與放大器P的負極相連接、正極與二極管D2的N極相連接的電容C6，正極與放大器P的負極相連接、負極與三極管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相并聯的電阻Rl I，正極與電容C6的負極相連接、負極與放大器P的輸出端相連接的電容C7，N極接地、P極經電阻RlO后接15V電壓的二極管D3，與二極管D3相并聯的電位器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，穩壓芯片Ul，穩壓芯片U2，正極與穩壓芯片Ul的IN管腳相連接、負極與二極管整流器U的正極輸出端相連接的電容Cl，正極與穩壓芯片Ul的OUT管腳相連接、負極接地的電容C2，以及正極與穩壓芯片U2的OUT管腳相連接、負極接地的電容C3組成;所述穩壓芯片Ul的OUT管腳還與二極管D4的N極相連接、其GND管腳接地;所述穩壓芯片U2的OUT管腳還與開關電路相連接、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的發射極相連接、負極與三極管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K-1則串接在水栗的供電主線路上。
[0009]所述穩壓芯片Ul和穩壓芯片U2均為7809穩壓芯片，所述控制芯片U3為A6210集成芯片。
[0010]本發明與現有技術相比具有以下優點及有益效果:
[0011](I)本發明采用A6210集成芯片作為控制芯片，并結合邏輯門對水栗進行控制，相比傳統的控制系統采用機械式開關來控制，本發明的誤動作率更低，能夠更準確的控制水栗工作。
[0012](2)本發明擁有穩定的工作電源，極大的提高本發明的穩定性。
[0013](3)本發明可以補償由于導線或電阻的原因而引起的電壓降，使本發明的工作電壓更加穩定。
[0014](4)本發明可以對輸出控制芯片的電流信號進行放大處理，使控制芯片更好的對信號進行識別，并輸出準確的控制信號，因此極大的提高本發明對水栗的控制精度。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0016]圖2為本發明的電壓補償電路的結構圖。
[0017]圖3為本發明的信號放大電路的結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式并不限于此。
[0019]實施例
[0020]如圖1所示，本發明主要由控制芯片U3，二極管D2，檢測探頭Ql，檢測探頭Q2，串接在檢測探頭Ql和二極管D2的P極之間的電阻R2，串接在檢測探頭Ql和控制芯片U3的VIN管腳之間的電阻Rl，N極與檢測探頭Ql相連接、P極與控制芯片U3的TON管腳相連接的二極管Dl，正極與控制芯片U3的BOOT管腳相連接、負極與控制芯片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，與控制芯片U3的ISEN管腳相連接的信號放大電路，與二極管D2的N極相連接的電壓補償電路，與電壓補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管腳之間的開關電路組成。
[0021]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。所述信號放大電路與檢測探頭Q2相連接。為了更好的實施本發明，所述控制芯片U3優選A6210集成芯片來實現。
[0022]其中，該電源電路由變壓器T，二極管整流器U，穩壓芯片Ul，穩壓芯片U2，電容Cl，電容C2以及電容C3組成。
[0023]連接時，電容Cl的正極與穩壓芯片Ul的IN管腳相連接、其負極與二極管整流器U的正極輸出端相連接。電容C2的正極與穩壓芯片Ul的OUT管腳相連接、其負極接地。電容C3的正極與穩壓芯片U2的OUT管腳相連接、其負極接地。
[0024]同時，所述穩壓芯片Ul的OUT管腳還與電壓補償電路相連接、其GND管腳接地。所述穩壓芯片U2的OUT管腳還與開關電路相連接、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。為了更好的實施本發明，所述穩壓芯片Ul和穩壓芯片U2均采用7809穩壓芯片來實現。
[0025]另外，所述開關電路由與非門Al，與非門A2，三極管VTl，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。
[0026]連接時，電阻R6串接在與非門Al的輸出端和三極管VTl的基極之間。電阻R5串接在與非門Al的負極和與非門A2的輸出端之間。電阻R4的一端與與非門A2的負極相連接、其另一端接地。繼電器K串接在三極管VTI的集電極和穩壓芯片U2的OUT管腳之間。電容C5的正極與三極管VTl的發射極相連接、其負極與三極管VT2的集電極相連接。
[0027]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K-1則串接在水栗M的供電主線路上。
[0028]如圖2所示，所述電壓補償電路由放大器P，三極管VT3，電阻R7，電阻R8，電位器R9，電阻RlO，電阻Rl I，電容C6，電容C7，電容C8，二極管D3以及二極管D4組成。
[0029]連接時，電容C6的負極經電阻R7后與放大器P的負極相連接、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的負極相連接、其負極與三極管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Rl I與二極管D4相并聯。電容C7的正極與電容C6的負極相連接、其負極與放大器P的輸出端相連接。二極管D3的N極接地、其P極經電阻RlO后接15V電壓。電位器R9與二極管D3相并聯。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的發射極接地、其集電極與放大器P的輸出端相連接。
[0030]如圖3所示，所述信號放大電路由場效應管MOS，三極管VT4，三極管VT5，電阻Rl2，電位器R13，電阻R14，電阻R15，電阻R16，電阻R17，二極管D5，電容C9，電容C10，電容C11，電容C12，電容C13以及電容C14組成。
[0031]連接時，電容C9的負極與場效應管MOS的柵極相連接、其正極作為該信號放大電路的輸入端并與檢測探頭Q2相連接。電阻R12串接在電容C9的負極和三極管VT5的發射極之間。電位器R13的一端與場效應管MOS的源極相連接、其另一端與三極管VT5的發射極相連接的同時接地。電容ClO的正極與場效應管MOS的漏極相連接、其負極與三極管VT4的基極相連接。電容Cll的正極與場效應管MOS的漏極相連接、其負極經電阻R14后與三極管VT5的發射極相連接。電阻R15串接在場效應管MOS的漏極和三極管VT4的集電極之間。二極管05的_及與三極管VT5的發射極相連接、其P極與三極管VT4的發射極相連接。電阻R16串接在場效應管MOS的漏極和三極管VT5的集電極之間。電容C12的正極與三極管VT5的集電極相連接、其負極作為該信號放大電路的輸出端并與控制芯片U3的ISEN管腳相連接。電容C14的負極與電位器R13的控制端相連接、其正極經電阻R17后與電容C12的負極相連接。電容C13的正極與三極管VT5的基極相連接、其負極與電容C14的正極相連接。所述三極管VT4的基極與電容Cl I的負極相連接。
[0032]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。在土壤濕度達到設定標準時，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不得電其常開觸點保持繼開，水栗M不工作。當土壤濕度減小時，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導通，這時繼電器K得電其常開觸點閉合，水栗M開始工作。
[0033]本發明采用A6210集成芯片作為控制芯片，并結合邏輯門對水栗進行控制，相比傳統的控制系統采用機械式開關來控制，本發明的誤動作率更低，能夠更準確的控制水栗工作。本發明可以補償由于導線、或電阻的原因而引起的電壓降，使本發明的工作電壓更加穩定。本發明可以對輸出控制芯片的電流信號進行放大處理，使控制芯片更好的對信號進行識別，并輸出準確的控制信號，因此極大的提高本發明對水栗的控制精度。
[0034]如上所述，便可很好的實現本發明。
【主權項】
1.一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，其特征在于:主要由控制芯片U3，二極管D2，檢測探頭Ql，檢測探頭Q2，串接在檢測探頭Ql和二極管D2的P極之間的電阻R2，串接在檢測探頭Ql和控制芯片U3的VIN管腳之間的電阻Rl，N極與檢測探頭Ql相連接、P極與控制芯片U3的TON管腳相連接的二極管Dl，正極與控制芯片U3的BOOT管腳相連接、負極與控制芯片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，與控制芯片U3的ISEN管腳相連接的信號放大電路，與二極管02的_及相連接的電壓補償電路，與電壓補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;所述信號放大電路與檢測探頭Q2相連接。2.根據權利要求1所述的一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，其特征在于:所述信號放大電路由場效應管MOS，三極管VT4，三極管VT5，負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極作為該信號放大電路的輸入端的電容C9，串接在電容C9的負極和三極管VT5的發射極之間的電阻R12，一端與場效應管MOS的源極相連接、另一端與三極管VT5的發射極相連接的同時接地的電位器R13，正極與場效應管MOS的漏極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接的電容ClO，正極與場效應管MOS的漏極相連接、負極經電阻R14后與三極管VT5的發射極相連接的電容Cl I，串接在場效應管MOS的漏極和三極管VT4的集電極之間的電阻R15，N極與三極管VT5的發射極相連接、P極與三極管VT4的發射極相連接的二極管D5，串接在場效應管MOS的漏極和三極管VT5的集電極之間的電阻R16，正極與三極管VT5的集電極相連接、負極作為該信號放大電路的輸出端的電容C12，負極與電位器R13的控制端相連接、正極經電阻R17后與電容C12的負極相連接的電容C14，以及正極與三極管VT5的基極相連接、負極與電容C14的正極相連接的電容Cl3組成;所述三極管VT4的基極與電容C11的負極相連接;所述信號放大電路的輸入端與檢測探頭Q2相連接、其輸出端則與控制芯片U3的ISEN管腳相連接。3.根據權利要求2所述的一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，其特征在于:所述電壓補償電路由放大器P，三極管VT3，負極經電阻R7后與放大器P的負極相連接、正極與二極管D2的N極相連接的電容C6，正極與放大器P的負極相連接、負極與三極管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相并聯的電阻Rl I，正極與電容C6的負極相連接、負極與放大器P的輸出端相連接的電容C7，N極接地、P極經電阻RlO后接15V電壓的二極管D3，與二極管D3相并聯的電位器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的發射極接地、其集電極與放大器P的輸出端相連接。4.根據權利要求3所述的一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，其特征在于:所述電源電路由變壓器T，二極管整流器U，穩壓芯片Ul，穩壓芯片U2，正極與穩壓芯片Ul的IN管腳相連接、負極與二極管整流器U的正極輸出端相連接的電容Cl，正極與穩壓芯片Ul的OUT管腳相連接、負極接地的電容C2，以及正極與穩壓芯片U2的OUT管腳相連接、負極接地的電容C3組成;所述穩壓芯片Ul的OUT管腳還與二極管D4的N極相連接、其GND管腳接地;所述穩壓芯片U2的OUT管腳還與開關電路相連接、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.根據權利要求4所述的一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，其特征在于:所述開關電路由與非門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的發射極相連接、負極與三極管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K-1則串接在水栗的供電主線路上。6.根據權利要求5所述的一種基于電壓補償電路的信號放大型自動灌溉控制系統，其特征在于:所述穩壓芯片Ul和穩壓芯片U2均為7809穩壓芯片，所述控制芯片U3為A6210集成芯片。
【文檔編號】A01G25/16GK105993857SQ201610528270
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月6日
【發明人】不公告發明人
【申請人】成都特普瑞斯節能環保科技有限公司