一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，其特征在于：主要由控制芯片U3，二极管D2，检测探头Q1，检测探头Q2，串接在检测探头Q1和二极管D2的P极之间的电阻R2等组成。本发明采用A6210集成芯片作为控制芯片，并结合逻辑门对水泵进行控制，相比传统的控制系统采用机械式开关来控制，本发明的误动作率更低，能够更准确的控制水泵工作。本发明可以补偿由于导线、或电阻的原因而引起的电压降，使本发明的工作电压更加稳定。
【专利说明】
一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及自动控制领域，具体是指一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统。【背景技术】
[0002]现代农业技术的应用为社会带来了巨大的经济、社会、以及生态效益。随着社会的发展，人们节水的意识逐渐增强，为了达到节水的目的，人们通常采用自动灌溉控制系统来控制水栗对农作物进行灌溉，以提高灌溉用水效率。然而，目前农业灌溉还存在一定的问题，即其采用的自动灌溉控制系统的控制精度较低，无法准确的控制水栗工作，达不到人们的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决目前自动灌溉控制系统的控制精度低的缺陷，提供一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案现实:一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，主要由控制芯片U3,二极管D2,检测探头Q1，检测探头Q2,串接在检测探头Q1和二极管D2的P极之间的电阻R2,与控制芯片U3的VIN管脚相连接的保护电路，串接在检测探头 Q1和保护电路之间的电阻R1，N极与检测探头Q1相连接、P极与控制芯片U3的TON管脚相连接的二极管D1，正极与控制芯片U3的BOOT管脚相连接、负极与控制芯片U3的LX管脚相连接的电容C4,串接在控制芯片U3的NC管脚和GND管脚之间的电阻R3,与二极管02的~极相连接的电压补偿电路，与电压补偿电路相连接的电源电路，以及串接在电源电路和控制芯片U3的 LX管脚之间的开关电路组成;所述控制芯片U3的ISEN管脚与检测探头Q2相连接、其GND管脚接地。
[0005]进一步的，所述保护电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，负极与三极管VT4 的发射极相连接、正极经电阻R1后与检测探头Q1相连接的电容C9,串接在三极管VT4的发射极和集电极之间的电阻R13，P极与三极管VT5的发射极相连接、N极接地的二极管D5，串接在三极管VT4的发射极和二极管05的~极之间的电阻R12，正极与三极管VT5的基极相连接、负极经电阻R14后与三极管VT4的集电极相连接的电容C10,串接在电容C10的负极与二极管D5 的N极之间的电阻R15，P极与电容C10的负极相连接、N极与三极管VT6的基极相连接的二极管D6，N极与三极管VT6的发射极相连接、P极接地的稳压二极管D7，串接在三极管VT6的基极和稳压二极管D7的P极之间的电阻R16,正极经电感L后与三极管VT4的集电极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的电容C11，以及与电容C11相并联的电阻R17组成;所述三极管VT6的基极与电容C11的正极相连接;所述三极管VT4的基极与三极管VT5的集电极相连接;所述电容Cl 1的正极与控制芯片U3的VIN管脚相连接。
[0006]所述电压补偿电路由放大器P，三极管VT3,负极经电阻R7后与放大器P的负极相连接、正极与二极管D2的N极相连接的电容C6,正极与放大器P的负极相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的电容C8，P极与放大器P的输出端相连接、N极与电源电路相连接的二极管D4，与二极管D4相并联的电阻Rl I，正极与电容C6的负极相连接、负极与放大器P的输出端相连接的电容C7，N极接地、P极经电阻RlO后接15V电压的二极管D3，与二极管D3相并联的电位器R9，以及一端与放大器P的正极相连接、另一端与电位器R9的控制端相连接的电阻R8组成;所述三极管VT3的发射极接地、其集电极与放大器P的输出端相连接。
[0007]所述电源电路由变压器T，二极管整流器U，稳压芯片Ul，稳压芯片U2，正极与稳压芯片Ul的IN管脚相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接的电容Cl，正极与稳压芯片Ul的OUT管脚相连接、负极接地的电容C2，以及正极与稳压芯片U2的OUT管脚相连接、负极接地的电容C3组成;所述稳压芯片Ul的OUT管脚还与二极管D4的N极相连接、其GND管脚接地;所述稳压芯片U2的OUT管脚还与开关电路相连接、其GND管脚接地、其IN管脚则与二极管整流器U的正极输出端相连接;所述二极管整流器U的负极输出端接地;所述二极管整流器U的输入端分别与变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接;所述变压器T的原边电感线圈作为电源输入端。
[0008]所述开关电路由与非门Al，与非门A2，三极管VTl，三极管VT2，水栗M，串接在与非门Al的输出端和三极管VTl的基极之间的电阻R6，串接在与非门Al的负极和与非门A2的输出端之间的电阻R5，一端与与非门A2的负极相连接、另一端接地的电阻R4，串接在三极管VTl的集电极和稳压芯片U2的OUT管脚之间的继电器K，以及正极与三极管VTl的发射极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的电容C5组成;所述与非门A2的正极与控制芯片U3的LX管脚相连接、其输出端与三极管VT2的基极相连接;所述三极管VT2的发射极接地;所述与非门Al的正极接地、其输出端与与非门A2的正极相连接;所述继电器K的常开触点K-1则串接在水栗的供电主线路上。
[0009]所述稳压芯片Ul和稳压芯片U2均为7809稳压芯片，所述控制芯片U3为A6210集成芯片。
[0010]本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果:
[0011](I)本发明采用A6210集成芯片作为控制芯片，并结合逻辑门对水栗进行控制，相比传统的控制系统采用机械式开关来控制，本发明的误动作率更低，能够更准确的控制水栗工作。
[0012](2)本发明拥有稳定的工作电源，极大的提高本发明的稳定性。
[0013](3)本发明可以补偿由于导线或电阻的原因而引起的电压降，使本发明的工作电压更加稳定。
[0014](4)本发明具有过压保护功能，当系统出现过电压时，本发明会自动断开电路，从而使本发明不被过电压损坏。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的整体结构示意图。
[0016]图2为本发明的电压补偿电路的结构图。
[0017]图3为本发明的保护电路的结构图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
[0019]实施例
[0020]如图1所示，本发明主要由控制芯片U3,二极管D2,检测探头Q1，检测探头Q2,串接在检测探头Q1和二极管D2的P极之间的电阻R2,与控制芯片U3的VIN管脚相连接的保护电路，串接在检测探头Q1和保护电路之间的电阻R1，N极与检测探头Q1相连接、P极与控制芯片 U3的TON管脚相连接的二极管D1，正极与控制芯片U3的BOOT管脚相连接、负极与控制芯片U3 的LX管脚相连接的电容C4，串接在控制芯片U3的NC管脚和GND管脚之间的电阻R3，与二极管 D2的N极相连接的电压补偿电路，与电压补偿电路相连接的电源电路，以及串接在电源电路和控制芯片U3的LX管脚之间的开关电路组成;所述控制芯片U3的ISEN管脚与检测探头Q2相连接、其GND管脚接地。为了更好的实施本发明，所述控制芯片U3优选A6210集成芯片来实现。[〇〇21] 其中，该电源电路由变压器T，二极管整流器U，稳压芯片U1，稳压芯片U2，电容C1， 电容C2以及电容C3组成。[〇〇22]连接时，电容C1的正极与稳压芯片U1的IN管脚相连接、其负极与二极管整流器U的正极输出端相连接。电容C2的正极与稳压芯片U1的OUT管脚相连接、其负极接地。电容C3的正极与稳压芯片U2的OUT管脚相连接、其负极接地。[〇〇23]同时，所述稳压芯片U1的OUT管脚还与电压补偿电路相连接、其GND管脚接地。所述稳压芯片U2的OUT管脚还与开关电路相连接、其GND管脚接地、其IN管脚则与二极管整流器U 的正极输出端相连接。所述二极管整流器U的负极输出端接地。所述二极管整流器U的输入端分别与变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接。所述变压器T的原边电感线圈作为电源输入端并接220V市电。为了更好的实施本发明，所述稳压芯片U1和稳压芯片U2 均采用7809稳压芯片来实现。[〇〇24]另外，所述开关电路由与非门A1，与非门A2,三极管VT1，三极管VT2,水栗M，电阻 R4，电阻R5，电阻R6，电容C5以及继电器K组成。[〇〇25]连接时，电阻R6串接在与非门A1的输出端和三极管VT1的基极之间。电阻R5串接在与非门A1的负极和与非门A2的输出端之间。电阻R4的一端与与非门A2的负极相连接、其另一端接地。继电器K串接在三极管VT1的集电极和稳压芯片U2的OUT管脚之间。电容C5的正极与三极管VT1的发射极相连接、其负极与三极管VT2的集电极相连接。[〇〇26]所述与非门A2的正极与控制芯片U3的LX管脚相连接、其输出端与三极管VT2的基极相连接。所述三极管VT2的发射极接地;所述与非门A1的正极接地、其输出端与与非门A2 的正极相连接。所述继电器K的常开触点K-1则串接在水栗M的供电主线路上。[〇〇27] 如图2所示，所述电压补偿电路由放大器P，三极管VT3,电阻R7,电阻R8,电位器R9， 电阻R10，电阻R11，电容C6，电容C7，电容C8，二极管D3以及二极管D4组成。[〇〇28]连接时，电容C6的负极经电阻R7后与放大器P的负极相连接、其正极与二极管D2的 N极相连接。电容C8的正极与放大器P的负极相连接、其负极与三极管VT3的基极相连接。二极管D4的P极与放大器P的输出端相连接、其N极与电源电路相连接。电阻R11与二极管D4相并联。电容C7的正极与电容C6的负极相连接、其负极与放大器P的输出端相连接。二极管D3 的N极接地、其P极经电阻R10后接15V电压。电位器R9与二极管D3相并联。电阻R8的一端与放大器P的正极相连接、其另一端与电位器R9的控制端相连接。所述三极管VT3的发射极接地、其集电极与放大器P的输出端相连接。
[0029]如图3所示，所述保护电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，电阻R12，电阻1?13，电阻1?14，电阻1?15，电阻1?16，电阻1?17，电容09，电容(:10，电容(:11，电感1^，二极管05，二极管D6以及稳压二极管D7组成。
[0030]连接时，电容C9的负极与三极管VT4的发射极相连接、其正极经电阻Rl后与检测探头Ql相连接。电阻R13串接在三极管VT4的发射极和集电极之间。二极管D5的P极与三极管VT5的发射极相连接、其N极接地。电阻R12串接在三极管VT4的发射极和二极管05的~极之间。电容ClO的正极与三极管VT5的基极相连接、其负极经电阻R14后与三极管VT4的集电极相连接。电阻R15串接在电容ClO的负极与二极管05的~极之间。二极管D6的P极与电容ClO的负极相连接、其N极与三极管VT6的基极相连接。稳压二极管07的~极与三极管VT6的发射极相连接、其P极接地。电阻R16串接在三极管VT6的基极和稳压二极管D7的P极之间。电容Cll的正极经电感L后与三极管VT4的集电极相连接、其负极与三极管VT6的集电极相连接。电阻R17与电容Cll相并联。所述三极管VT6的基极与电容Cll的正极相连接。所述三极管VT4的基极与三极管VT5的集电极相连接。所述电容Cl I的正极与控制芯片U3的VIN管脚相连接。
[0031]工作时，检测探头Ql和检测探头Q2插入土壤中，并使检测探头Ql和检测探头Q2相距I?2mm。在土壤湿度达到设定标准时，检测探头Ql和检测探头Q2之间的电阻阻值很小，控制芯片U3的LX管脚输出高电平，与非门AI和与非门A2则输出低电平，三极管VTI和三极管VT2截止，这时继电器K不得电其常开触点保持继开，水栗M不工作。当土壤湿度减小时，检测探头Ql和检测探头Q2之间的阻值增大，控制芯片U3的LX管脚输出低电平，与非门Al和与非门A2则输出高电平使三极管VTI和三极管VT2导通，这时继电器K得电其常开触点闭合，水栗M开始工作。
[0032]本发明采用A6210集成芯片作为控制芯片，并结合逻辑门对水栗进行控制，相比传统的控制系统采用机械式开关来控制，本发明的误动作率更低，能够更准确的控制水栗工作。本发明可以补偿由于导线、或电阻的原因而引起的电压降，使本发明的工作电压更加稳定。本发明具有过压保护功能，当系统出现过电压时，本发明会自动断开电路，从而使本发明不被过电压损坏。
[0033]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，其特征在于:主要由控制芯片 U3,二极管D2,检测探头Q1，检测探头Q2,串接在检测探头Q1和二极管D2的P极之间的电阻 R2,与控制芯片U3的VIN管脚相连接的保护电路，串接在检测探头Q1和保护电路之间的电阻 R1，N极与检测探头Q1相连接、P极与控制芯片U3的TON管脚相连接的二极管D1，正极与控制 芯片U3的BOOT管脚相连接、负极与控制芯片U3的LX管脚相连接的电容C4，串接在控制芯片 U3的NC管脚和GND管脚之间的电阻R3,与二极管D2的N极相连接的电压补偿电路，与电压补 偿电路相连接的电源电路，以及串接在电源电路和控制芯片U3的LX管脚之间的开关电路组 成;所述控制芯片U3的ISEN管脚与检测探头Q2相连接、其GND管脚接地。2.根据权利要求1所述的一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，其特征 在于:所述保护电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，负极与三极管VT4的发射极相连 接、正极经电阻R1后与检测探头Q1相连接的电容C9,串接在三极管VT4的发射极和集电极之 间的电阻R13，P极与三极管VT5的发射极相连接、N极接地的二极管D5，串接在三极管VT4的 发射极和二极管〇5的~极之间的电阻R12,正极与三极管VT5的基极相连接、负极经电阻R14 后与三极管VT4的集电极相连接的电容C10,串接在电容C10的负极与二极管05的_及之间的 电阻R15，P极与电容C10的负极相连接、N极与三极管VT6的基极相连接的二极管D6，N极与三 极管VT6的发射极相连接、P极接地的稳压二极管D7，串接在三极管VT6的基极和稳压二极管 D7的P极之间的电阻R16,正极经电感L后与三极管VT4的集电极相连接、负极与三极管VT6的 集电极相连接的电容C11，以及与电容C11相并联的电阻R17组成;所述三极管VT6的基极与 电容Cl 1的正极相连接;所述三极管VT4的基极与三极管VT5的集电极相连接;所述电容Cl 1 的正极与控制芯片U3的VIN管脚相连接。3.根据权利要求2所述的一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，其特征 在于:所述电压补偿电路由放大器P，三极管VT3,负极经电阻R7后与放大器P的负极相连接、 正极与二极管D2的N极相连接的电容C6,正极与放大器P的负极相连接、负极与三极管VT3的 基极相连接的电容C8，P极与放大器P的输出端相连接、N极与电源电路相连接的二极管D4， 与二极管D4相并联的电阻R11，正极与电容C6的负极相连接、负极与放大器P的输出端相连 接的电容C7，N极接地、P极经电阻R10后接15V电压的二极管D3,与二极管D3相并联的电位器 R9,以及一端与放大器P的正极相连接、另一端与电位器R9的控制端相连接的电阻R8组成； 所述三极管VT3的发射极接地、其集电极与放大器P的输出端相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，其特征 在于:所述电源电路由变压器T，二极管整流器U，稳压芯片U1，稳压芯片U2,正极与稳压芯片 U1的IN管脚相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接的电容C1，正极与稳压芯片 U1的OUT管脚相连接、负极接地的电容C2,以及正极与稳压芯片U2的OUT管脚相连接、负极接 地的电容C3组成;所述稳压芯片U1的OUT管脚还与二极管D4的N极相连接、其GND管脚接地； 所述稳压芯片U2的OUT管脚还与开关电路相连接、其GND管脚接地、其IN管脚则与二极管整 流器U的正极输出端相连接;所述二极管整流器U的负极输出端接地;所述二极管整流器U的 输入端分别与变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端相连接;所述变压器T的原边电 感线圈作为电源输入端。5.根据权利要求4所述的一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，其特征 在于:所述开关电路由与非门A1，与非门A2,三极管VT1，三极管VT2,水栗M，串接在与非门A1的输出端和三极管VTl的基极之间的电阻R6，串接在与非门Al的负极和与非门A2的输出端之间的电阻R5，一端与与非门A2的负极相连接、另一端接地的电阻R4，串接在三极管VTl的集电极和稳压芯片U2的OUT管脚之间的继电器K，以及正极与三极管VTl的发射极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的电容C5组成;所述与非门A2的正极与控制芯片U3的LX管脚相连接、其输出端与三极管VT2的基极相连接;所述三极管VT2的发射极接地;所述与非门AI的正极接地、其输出端与与非门A2的正极相连接;所述继电器K的常开触点K-1则串接在水栗的供电主线路上。6.根据权利要求5所述的一种基于电压补偿电路的保护型自动灌溉控制系统，其特征在于:所述稳压芯片Ul和稳压芯片U2均为7809稳压芯片，所述控制芯片U3为A6210集成芯片。
【文档编号】G05B19/042GK106020046SQ201610529810
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】不公告发明人
【申请人】成都特普瑞斯节能环保科技有限公司