BTl组成，芯片Ul是用太阳能电池为单节锂电池充电的专用充电管理芯片，该芯片能够自动调整充电电流，可最大限度地利用太阳能电池的电流输出能力。电容Cl用于滤波，电阻R2用来限制锂电池的最大充电电流，根据锂电池的容量、太阳能电池的最大输出功率等参数来选择电阻R2的阻值。
[0067]电源自动切换部分由NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q4、电阻R24、电阻R25、稳压管D2和P沟道MOS管Q6组成，稳压管D2为4. 3V稳压二极管，MOS管Q6的门极触发电压VGS(th)为-
1.5V，MOS管Q6的漏极D和源极S存在一个寄生的二极管。为了防止在太阳能电池板为分机系统供电时，太阳能电池板电流经由寄生二极管流向锂电池，造成锂电池过充电，且由于MOS管导通后D极和S极为纯阻性，所以在本电路中将MOS管Q6的D3和S极反向接入电路，这样就避免了上述问题的发生，这也是本技术方案电路设计的一个创新点。当太阳能电池在为锂电池充电或无光照时，太阳能电池板输出电压低于5V，稳压管D2和三极管Q4均无法导通，由于电阻R25下拉的作用，三极管Q2基极电压为0，三极管Q2截止，MOS管Q6导通，此时锂电池为分机系统供电（即通过电源转换电路提供VCC电源）。当锂电池充满电后，太阳能电池的电压会升至5V以上，稳压管D2导通，PNP型三极管Q4进入于放大状态，NPN型三极管Q2集电极的电压逐渐上升，当NPN型三极管Q2集电极的电压上升到2. 7V以上时，MOS管Q6的VGS>-1. 5V，此时MOS管Q6截止，锂电池经寄生二极管为分机系统提供电流；当三极管Q2集电极的电压上升到4.7V以上时，三极管Q2导通，太阳能电池通过三极管Q2为分机系统提供电流，锂电池不再为分机系统供电。当太阳能电池电压下降时，电路将按上述的反向过程最终切换为锂电池供电。
[0068]为分机系统提供工作电源的电路由电容C8、稳压器U6和电容C5组成，稳压器U6为超低功耗低压差线性稳压芯片，电容C8、C5为滤波电容。稳压器U6将前级输入电源转为3. 3V电源并经过电容C5滤波后供给分机系统。
[0069]图3为U_CPU模块的电路图，U_CPU模块包含了数据处理器MCU和上电复位电路;数据处理器M⑶采用32位高性能CortexTM-M3内核的处理器，其VCC、VBAT和GND端口分别为分机系统主工作电源、实时时钟电源和电源地端口，由图I可知，其VCC和VBAT这两个端口都连接到了 ILPower电源模块的VCC电源输出端口上，为数据处理器M⑶提供正常工作电源;数据处理器MCU的VDDEN端口控制U_Ctr IPower模块中的电源连通状态；数据处理器MCU的U2_TXD、U2_RXD、485_RE和485_DE四个端口的功能分别为数据发送、数据接收、接收全能和发送使能，这四个端口连接至U_Communication模块的RS485通信电路，用于和气温气湿传感器通信;数据处理器MCU的ADO、ADl和AD2端口为分机系统供电电压检测端口，这三个端口连接
ck模块，其中ADO端口检测太阳能电池板供电电压;ADI端口检测锂电池电压，AD2端口用于雨量检测数据输入;数据处理器MCU的OK和CH端口为锂电池充电状态检测端口，其中OK端口为电池充满信号，CH端口为电池正在充电信号;数据处理器M⑶的U3_TXD和U3_RXD端口连接到U_Communication的无线通信端口，功能分别为数据发送和数据接收，数据处理器MCU通过这两个端口与无线通信电路通信，用来接收测控主机发送来的命令或向测控主机发送采集到的数据。
[0070]所述上电复位电路由电阻R14和电容C17组成，在上电瞬间，电容C17两端电压为0V，电阻R14两端电压为3.3V，即数据处理器MCU的RST引脚为低电平，数据处理器M⑶处于复位状态，随着时间延迟，电流经电阻R14对电容C17充电，电容C17内电荷增加，两端电压也逐渐上升，当电容C17两端电压上升到2V以上时，数据处理器MCU复位结束，进入启动状态。
[0071]如图4，所述的气温气湿传感器电源控制模块包括第一 PNP型三极管Ql、第三NPN型三极管Q3、第一电阻R1、第七电阻R7、第八电阻R8，第一 PNP型三极管Ql的发射极连接所述锂电池供电输出接头VBAT，第一 PNP型三极管Ql的集电极与基极之间连接第七电阻R7，第一PNP型三极管Ql的集电极用于连接对相应气温气湿传感器和雨量检测器提供电源的VDD电源输出接头，第一PNP型三极管Ql的基极还通过第一电阻Rl连接第一PNP型三极管Ql的集电极，第一 PNP型三极管Ql的基极通过第八电阻R8连接数据处理器MCU的终端设备或仪表供电控制端VDDEN，第一 PNP型三极管Ql的发射极接地。
[0072]三极管Ql为大电流PNP型三极管；电阻R7为三极管Ql基极的上拉电阻；电阻Rl为三极管Ql基极的限流电阻，三极管Q3为NPN型三极管，起到控制信号的放大作用和电平转换作用；电阻R8起到限流作用，为防止由数据处理器MCU的终端设备或仪表供电控制端VDDEN端口流入的电流过大损坏三极管Q3，三极管Q3基极输入电压最高为3. 3V;第一 PNP型三极管Ql的发射极连接所述锂电池供电输出接头VBAT，电压为3. 7V以上；当数据处理器MCU的终端设备或仪表供电控制端VDDEN端口输出高电平时，三极管Q3饱和导通，从而使三极管Ql导通为后级传感器电路供电。当数据处理器MCU的终端设备或仪表供电控制端VDDEN端口输出低电平时，三极管Q3截止，从而使三极管Ql截止，不再为后级传感器电路供电。
[0073]如图5，所述的电源电压检测及雨量检测数据传输模块包括锂电池电压检测单元、太阳能电池板供电电压检测单元、雨量检测数据传输单元；
[0074]所述锂电池电压检测单元包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第六电容C6，第十电阻RlO的第一端用于连接所述的气温气湿传感器电源控制模块的VDD电源输出接头（即第一PNP型三极管Ql的集电极），第十电阻RlO的第二端串接第^^一电阻Rll的第一端，第i^一电阻Rl I的第二端接地，第i^一电阻Rl I与第六电容C6相并联，第十电阻RlO、第^^一电阻Rl I的中间接点用于连接数据处理器MCU的锂电池电压检测数据输入端AD1。
[0075]为了降低分机系统功耗，将第十电阻RlO的第一端连接到了气温气湿传感器电源控制模块的电源输出端口 VDD，VDD端口输入的电压通过电阻RIO和R11的分压降低到数据处理器M⑶检测端口 ADl允许的范围内，然后由数据处理器MCU进行ADC转换，计算出VDD端口的电压值。
[0076]太阳能电池板供电电压检测单元包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第七电容C7，第十二电阻Rl 2的第一端用于连接太阳能电池板供电输出接头SDC，第十二电阻Rl 2的第二端连接第十三电阻R13的第一端，第十三电阻R13的第二端接地，第十三电阻R13与第七电容C7相并联，第十二电阻R12与第十三电阻R13的中间接点用于连接数据处理器MCU的太阳能电池板供电电压检测数据输入端ADO。
[0077]由于太阳能电池板电压高于数据处理器M⑶的ADO检测端口允许输入的电压值，所以使用电阻R12和电阻R13对输入的太阳能电池板电压分压后传送给数据处理器MCU的ADO端口进行检测。
[0078]所述雨量检测数据传输单元包括第五运算放大器U5、第二电容C2、第十九电阻R19，第五运算放大器U5的电源端用于连接所述智能供电模块中的VCC电源输出接头，第五运算放大器U5的同相输入端用于通过第十九电阻R19连接雨量检测器的信号输出端，第五运算放大器U5的同相输入端还通过第二电容C2接地，第五运算放大器U5的反相输入端连接第五运算放大器U5的输出端，第五运算放大器U5的输出端用于连接所述数据处理器MCU的雨量检测数据输入端AD2。
[0079]第五运算放大器U5为超低功耗运算放大器，电阻R19和电容