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一种智能太阳能LED虫情测报灯   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2013-12-11
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2014-05-07
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2015-11-25
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2033-12-11
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201310676968.1 申请日 2013-12-11
公开/公告号 CN103704187B 公开/公告日 2015-11-25
授权日 2015-11-25 预估到期日 2033-12-11
申请年 2013年 公开/公告年 2015年
缴费截止日
分类号 A01M1/04A01M1/22H02S40/38 主分类号 A01M1/04
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 7 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN201699455U、CN201878649U、US5646404A、CN202524942U、CN202582595U、CN202979955U、JP特开2001-17053A 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 张晓红、阮淼锋、赵治栋 第一发明人 张晓红
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杜军
摘要
本发明涉及一种智能太阳能LED虫情测报灯。该反面包括太阳能光伏系统、蓄电池管理系统、控制系统、温度采集电路模块、降雨量采集电路模块、PH酸碱度采集电路模块、高压杀虫装置、LED光源系统、红外线计数装置;蓄电池管理系统第二输出端与LED光源系统第一输入端连接;控制系统第五输入端与红外线计数装置输出端连接,第一输出端与太阳能光伏系统输入端连接,第二输出端与LED光源系统第二输入端连接,第三输出端与高压杀虫装置输入端连接。本发明利用太阳能供电,解决了架设输电线所带来的成本大和资源浪费的缺陷;利用不同颜色的LED作为光源,能够提供不同波长的光波,解决了光源单一的问题。
  • 摘要附图
    一种智能太阳能LED虫情测报灯
  • 说明书附图:图1
    一种智能太阳能LED虫情测报灯
  • 说明书附图:图2
    一种智能太阳能LED虫情测报灯
  • 说明书附图:图3
    一种智能太阳能LED虫情测报灯
  • 说明书附图:图4
    一种智能太阳能LED虫情测报灯
  • 说明书附图:图5
    一种智能太阳能LED虫情测报灯
  • 说明书附图:图6
    一种智能太阳能LED虫情测报灯
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2015-11-25 授权
2 2014-05-07 实质审查的生效 IPC(主分类): A01M 1/04 专利申请号: 201310676968.1 申请日: 2013.12.11
3 2014-04-09 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种智能太阳能LED虫情测报灯,其特征在于包括太阳能光伏系统、蓄电池管理系统、控制系统、温度采集电路模块、降雨量采集电路模块、pH酸碱度采集电路模块、高压杀虫装置、LED光源系统、红外线计数装置;
太阳能光伏系统的输出端与蓄电池管理系统的输入端电连接,蓄电池管理系统的第一输出端与控制系统的第一输入端电连接,蓄电池管理系统的第二输出端与LED光源系统的第一输入端电连接,pH酸碱度采集电路模块的输出端与控制系统的第二输入端信号连接,降雨量采集电路模块的输出端与控制系统的第三输入端信号连接,温度采集电路模块的输出端与控制系统的第四输入端信号连接,红外线计数装置的输出端与控制系统的第五输入端信号连接,控制系统的第一输出端与太阳能光伏系统的输入端信号连接,控制系统的第二输出端与LED光源系统的第二输入端信号连接,控制系统的第三输出端与高压杀虫装置的输入端信号连接;
控制系统控制太阳能光伏系统、蓄电池管理系统的工作模式,控制系统通过实时检测蓄电池管理系统中蓄电池的电量来决定是否对蓄电池进行充电,并且根据增量电导法算出PWM信号的占空比,达到最大功率输出;太阳能光伏系统通过蓄电池管理系统给蓄电池充电,蓄电池管理系统给控制系统和LED光源系统供电;控制系统控制LED光源系统的不同工作模式进行诱捕害虫;控制系统控制高压杀虫装置进行击杀害虫;温度采集电路模块、降雨量采集电路模块、pH酸碱度采集电路模块、红外线计数装置分别实时获取环境温度值、降雨量值、土壤pH值和被电击杀的害虫数量值,并传递给控制系统;
所述的太阳能光伏系统包括太阳能电池板、DC/DC电路,将太阳能转换成电能,通过DC/DC电路,采用三阶段充电法对蓄电池充电,将电能存储在蓄电池中;
所述的DC/DC电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第一开关管Q1;第一电容C1的一端与第一二极管D1的阳极、太阳能电池板的正极相连,第一电容C1的另一端与太阳能电池板的负极、蓄电池的负极相连,第一二极管D1的阴极与第二电容C2的一端、第一开关管Q1的漏极相连,第二电容C2的的另一端与第一电阻R1的一端、第二二极管D2的阳极相连,第二二极管D2的阴极与第一电阻R1的另一端、蓄电池的正极、第一开关管Q1的源极相连,第一开关管Q1的栅极与第一芯片IC1的PWM口相连;其中第一开关管Q1型号为IXTH50N2;
所述的LED光源系统包括开关灯管理电路;
所述的开关灯管理电路包括LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、第二电阻R2、第三电阻R3、第三二极管D3、第二三极管Q2、第一继电器K1;其中LED1、LED2、LED3灯光波长相同,LED4、LED5、LED6灯光波长相同,LED7、LED8、LED9灯光波长相同;LED1的一端与第一继电器K1的第一引脚、LED2的一端、LED3的一端相连,另一端与LED2的另一端、LED3的另一端、LED4的一端、LED5的一端、LED6的一端相连;LED4的另一端与LED5的另一端、LED6的另一端、LED7的一端、LED8的一端、LED9的一端相连;LED7的另一端与LED8的另一端、LED9的另一端、蓄电池的负极相连;第一继电器K1的第二引脚与第一继电器K1的第三引脚、第二电阻R2的一端、蓄电池的正极相连,第一继电器K1的第四引脚与第二三极管Q2的集电极、第三二极管D3的阳极相连,第三二极管D3的阴极与第二电阻R2的另一端相连,第二三极管Q2的发射极接地相连,第二三极管Q2的基极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端与第一芯片IC1的PD0口相连;
所述的蓄电池管理系统包括蓄电池管理电路;
所述的蓄电池管理电路包括蓄电池、第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二芯片IC2、第三芯片IC3;第四电阻R4的一端与蓄电池的正极、第四电容C4的一端、第二芯片IC2的第一引脚相连,另一端与第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端、第一芯片IC1的ADC1口相连;第五电阻R5的另一端与蓄电池的负极、第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第二芯片IC2的第二引脚、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、第三芯片IC3的第二引脚相连;
第二芯片IC2的第三引脚与第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第三芯片IC3的第一引脚相连;第三芯片IC3的第三引脚与第七电容C7的另一端相连;其中第二芯片IC2的型号为L7812ACU,第三芯片IC3的型号为L7805CT;
所述的高压杀虫装置的信号输入端与第一芯片的PD1口相连,该装置利用高压电网触碰式电击杀害虫,高压杀虫装置内放置红外线计数装置,红外线发射接收管IC5、IC6、IC7、IC8形成四路栅栏式红外线对射光束区域,当害虫被电击杀后,掉落时经过红外线对射光束区域,将会将其中的一条红外线光束遮挡住,任意一条红外线光束被遮住后,红外线计数装置的信号输出端向第一芯片IC1发送信号;
所述的红外线计数装置包括红外线控制电路;
所述的红外线控制电路包括第十一电容C11、第十二电容C12、第四芯片IC4、第五发射接收管IC5、第六发射接收管IC6、第七发射接收管IC7、第八发射接收管IC8;第四芯片IC4的第一引脚与第十一电容C11的一端相连,第四芯片IC4的第二引脚与第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的一端、第五发射接收管IC5的第三、四引脚、第六发射接收管IC6的第三、四引脚、第七发射接收管IC7的第三、四引脚、第八发射接收管IC8的第三、四引脚相连,第四芯片IC4的第三引脚与第十二电容C12的另一端、第五发射接收管IC5的第一、二引脚、第六发射接收管IC6的第一、二引脚、第七发射接收管IC7的第一、二引脚、第八发射接收管IC8的第一、二引脚相连,第五发射接收管IC5的第五引脚OUT管脚、第六发射接收管IC6的第五引脚OUT管脚、第七发射接收管IC7的第五引脚OUT管脚、第八发射接收管IC8的第五引脚OUT管脚分别与第一芯片的INT1、INT2、INT3、INT4口相连,第四芯片IC4的型号为L7809CT,第五发射接收管IC5、第六发射接收管IC6、第七发射接收管IC7、第八发射接收管IC8的型号均为TX05C;
所述的pH酸碱度采集电路包括pH酸碱度传感器,pH酸碱度传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC2口相连,所述的pH酸碱度传感器的型号为E201;
所述的降雨量采集电路包括雨量传感器,雨量传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC3口相连,所述的雨量传感器的型号为BCQ-YL2;
所述的温度采集电路包括温度传感器,温度传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC4口相连,所述的温度传感器的型号为DS18B20;
所述的控制系统包括晶振电路、复位电路、第一芯片IC1电路;
所述的晶振电路包括第八电容C8、第九电容C9、第一晶振Y1;第八电容C8的一端与第九电容C9的一端连接后接地,另一端与第一晶振Y1的一端、第一芯片IC1的OSC1口相连;
第一晶振Y1的另一端与第九电容C9的一端、第一芯片IC1的OSC2口相连;
所述的复位电路包括第十电容C10、第二开关K2;第十电容C10的一端与第一芯片IC1的RESET口、第二开关K2的一端相连,第十电容C10的另一端与第二开关K2的另一端连接后接地;
所述的第一芯片IC1电路包括五路输入和两路输出,第一路输入是通过第一芯片IC1的ADC1口接收蓄电池管理系统的电压值,第二路输入是通过第一芯片IC1的ADC2口接收pH酸碱度采集电路的信息,第三路输入是通过第一芯片IC1的ADC3口接收降雨量采集电路的信息,第四路输入是通过第一芯片IC1的ADC4口接收温度采集电路的信息,第五路输入是通过第一芯片IC1的INT口接收红外线计数装置的信息;第一路输出是通过第一芯片IC1的PWM口输出太阳能光伏系统控制信息,第二路输出是通过第一芯片IC1的PD0口输出LED光源系统控制信息,第三路输出是通过第一芯片IC1的PD1口输出高压杀虫装置控制信息,第一芯片IC1型号为STM32F103。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种杀虫灯,具体是一种智能太阳能LED虫情测报灯。

背景技术

[0002] 目前我国水稻害虫的监测和预测虫情主要是依靠黑光灯引诱捕获害虫,并进行人工识别和人工计数的方法,但是这种做法已不能适应农业可持续发展的需求:黑光灯光源单一,不能引诱多种害虫;人工识别存在着能源浪费,劳动强度大,效率低,实时性和客观性差等问题,已不能满足当前水稻害虫发生严重状况监测和预测的需求;另一方面,传统的黑光灯通过外界输电线接入来获得工作电源,使得资源浪费并加大了使用成本。

发明内容

[0003] 为了克服现有杀虫灯的不足,本发明提供一种智能太阳能LED虫情测报灯,智能太阳能Led虫情测报灯解决了光源单一性问题,解决了资源浪费、效率低、实时性和客观性差的问题;另一方面,解决了架设输电线所带来的大成本的缺陷。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005] 本发明LED虫情测报灯包括太阳能光伏系统、蓄电池管理系统、控制系统、温度采集电路模块、降雨量采集电路模块、pH酸碱度采集电路模块、高压杀虫装置、LED光源系统、红外线计数装置。
[0006] 太阳能光伏系统的输出端与蓄电池管理系统的输入端电连接,蓄电池管理系统的第一输出端与控制系统的第一输入端电连接,蓄电池管理系统的第二输出端与LED光源系统的第一输入端电连接,pH酸碱度采集电路模块的输出端与控制系统的第二输入端信号连接,降雨量采集电路模块的输出端与控制系统的第三输入端信号连接,温度采集电路模块的输出端与控制系统的第四输入端信号连接,红外线计数装置的输出端与控制系统的第五输入端信号连接,控制系统的第一输出端与太阳能光伏系统的输入端信号连接,控制系统的第二输出端与LED光源系统的第二输入端信号连接,控制系统的第三输出端与高压杀虫装置的输入端信号连接。
[0007] 本发明控制系统控制太阳能光伏系统、蓄电池管理系统的工作模式,控制系统通过实时检测蓄电池管理系统中蓄电池的电量来决定是否对蓄电池进行充电,并且根据增量电导法算出PWM信号的占空比,达到最大功率输出。太阳能光伏系统通过蓄电池管理系统给蓄电池充电,蓄电池管理系统给控制系统和LED光源系统供电;控制系统控制LED光源系统的不同工作模式进行诱捕害虫,实现开关灯时间随着四季变化而变化,使本发明更加具有灵活性和可行性。控制系统控制高压杀虫装置进行击杀害虫;温度采集电路模块、降雨量采集电路模块、pH酸碱度采集电路模块、红外线计数装置分别实时获取环境温度值、降雨量值、土壤pH值和被电击杀的害虫数量值,并传递给控制系统。
[0008] 所述的太阳能光伏系统包括太阳能电池板、DC/DC电路,其特征在于将太阳能转换成电能,通过DC/DC电路,采用三阶段充电法对蓄电池充电,将电能存储在蓄电池中。
[0009] 所述的DC/DC电路包括第一电容C1,第二电容C2,第一二极管D1,第二二极管D2,第一电阻R1,第一开关管Q1。第一电容C1的一端与第一二极管D1的阳极、太阳能电池板的正极相连,第一电容C1的另一端与太阳能电池板的负极、蓄电池的负极相连,第一二极管D1的阴极与第二电容C2的一端、第一开关管Q1的漏极相连,第二电容C2的的另一端与第一电阻R1的一端、第二二极管D2的阳极相连,第二二极管D2的阴极与第一电阻R1的另一端、蓄电池的正极、第一开关管Q1的源极相连,第一开关管Q1的栅极与第一芯片IC1的PWM口相连。其中第一开关管Q1型号为IXTH50N2。
[0010] 所述的LED光源系统包括开关灯管理电路,其特征在于提供不同波长的灯光,提供不同的开关灯工作模式,开关灯时间随着四季的变化能够自动调节,也可以根据环境的变化而自动改变开关灯时间。
[0011] 所述的开关灯管理电路包括LED1,LED2,LED3,LED4,LED5,LED6,LED7,LED8,LED9,第二电阻R2,第三电阻R3,第三二极管D3,第二三极管Q2,第一继电器K1;其中LED1、LED2、LED3灯光波长相同,LED4、LED5、LED6灯光波长相同,LED7、LED8、LED9灯光波长相同。LED1的一端与第一继电器K1的第一引脚、LED2的一端、LED3的一端相连,另一端与LED2的另一端、LED3的另一端、LED4的一端、LED5的一端、LED6的一端相连;LED4、的另一端与LED5的另一端、LED6的另一端、LED7的一端、LED8的一端、LED9的一端相连;LED7的另一端与LED8的另一端、LED9的另一端、蓄电池的负极相连;第一继电器K1的第二引脚与第一继电器K1的第三引脚、第二电阻R2的一端、蓄电池的正极相连,第一继电器K1的第四引脚与第二三极管Q2的集电极、第三二极管D3的阳极相连,第三二极管D3的阴极与第二电阻R2的另一端相连,第二三极管Q2的发射极接地相连,第二三极管Q2的基极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端与第一芯片IC1的PD0口相连。
[0012] 所述的蓄电池管理系统包括蓄电池管理电路,其特征在于采用分压式检测电路实时检测蓄电池两端的电压,并为整个系统提供电源。
[0013] 所述的蓄电池管理电路包括蓄电池、第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二芯片IC2、第三芯片IC3。第四电阻R4的一端与蓄电池的正极、第四电容C4的一端、第二芯片IC2的第一引脚相连,另一端与第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端、第一芯片IC1的ADC1口相连;第五电阻R5的另一端与蓄电池的负极、第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第二芯片IC2的第二引脚、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、第三芯片IC3的第二引脚相连;第二芯片IC2的第三引脚与第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第三芯片IC3的第一引脚相连;第三芯片IC3的第三引脚与第七电容C7的另一端相连。其中第二芯片IC2的型号为L7812ACU,第三芯片IC3的型号为L7805CT。
[0014] 所述的高压杀虫装置,其特征在于利用高压电网,可以触碰式电击杀害虫,高压杀虫装置的信号输入端与第一芯片的PD1口相连。高压杀虫装置内放置红外线计数装置,红外线发射接收管IC5、IC6、IC7、IC8形成四路栅栏式红外线对射光束区域,当害虫被电击杀后,掉落时经过红外线对射光束区域,由于害虫不是透明的,将会将其中的一条红外线光束遮挡住,任意一条红外线光束被遮住后,红外线计数装置的信号输出端向第一芯片IC1发送信号,使得计数的害虫个数加1,以此循环工作,就可以将被电击杀的害虫个数自动统计出来。
[0015] 所述的红外线计数装置包括红外线控制电路,其特征在于通过红外线统计被电击杀的害虫数量,采用栅栏式对射红外线电路,提高了计数精度。
[0016] 所述的红外线控制电路包括第十一电容C11、第十二电容C12、第四芯片IC4、第五发射接收管IC5、第六发射接收管IC6、第七发射接收管IC7、第八发射接收管IC8。第四芯片IC4的第一引脚与第十一电容C11的一端相连,第四芯片IC4的第二引脚与第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的一端、第五发射接收管IC5的第三、四引脚、第六发射接收管IC6的第三、四引脚、第七发射接收管IC7的第三、四引脚、第八发射接收管IC8的第三、四引脚相连,第四芯片IC4的第三引脚与第十二电容C12的另一端、第五发射接收管IC5的第一、二引脚、第六发射接收管IC6的第一、二引脚、第七发射接收管IC7的第一、二引脚、第八发射接收管IC8的第一、二引脚相连,第五发射接收管IC5的第五引脚OUT管脚、第六发射接收管IC6的第五引脚OUT管脚、第七发射接收管IC7的第五引脚OUT管脚、第八发射接收管IC8的第五引脚OUT管脚分别与第一芯片的INT1、INT2、INT3、INT4口相连,第四芯片IC4的型号为L7809CT,第五发射接收管IC5、第六发射接收管IC6、第七发射接收管IC7、第八发射接收管IC8的型号均为TX05C。
[0017] 所述的pH酸碱度采集电路包括pH酸碱度传感器,其特征在于可以实时采集土壤酸碱度信息。pH酸碱度传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC2口相连,所述的pH酸碱度传感器的型号为E201。
[0018] 所述的降雨量采集电路包括雨量传感器,其特征在于可以检测降雨量的大小。雨量传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC3口相连,所述的雨量传感器的型号为BCQ-YL2。
[0019] 所述的温度采集电路包括温度传感器,其特征在于可以实时检测周围环境温度。温度传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC4口相连,所述的温度传感器的型号为DS18B20。
[0020] 所述的控制系统用来控制整个系统的正常工作,包括晶振电路、复位电路、第一芯片IC1电路,其特征在于控制系统用来控制太阳能光伏系统的充电过程、检测蓄电池的电压、控制LED光源系统、控制高压杀虫装置的正常工作,还用来接收红外线计数装置、pH酸碱度采集电路模块、温度采集电路模块和降雨量采集电路模块的信息。
[0021] 所述的晶振电路包括第八电容C8、第九电容C9、第一晶振Y1;第八电容C8的一端与第九电容C9的一端连接后接地,另一端与第一晶振Y1的一端、第一芯片IC1的OSC1口相连;第一晶振Y1的另一端与第九电容C9的一端、第一芯片IC1的OSC2口相连。
[0022] 所述的复位电路包括第十电容C10、第二开关K2;第十电容C10的一端与第一芯片IC1的RESET口、第二开关K2的一端相连,第十电容C10的另一端与第二开关K2的另一端连接后接地。
[0023] 所述的第一芯片IC1电路包括五路输入和两路输出,第一路输入是通过第一芯片IC1的ADC1口接收蓄电池管理系统的电压值,第二路输入是通过第一芯片IC1的ADC2口接收pH酸碱度采集电路的信息,第三路输入是通过第一芯片IC1的ADC3口接收降雨量采集电路的信息,第四路输入是通过第一芯片IC1的ADC4口接收温度采集电路的信息,第五路输入是通过第一芯片IC1的INT口接收红外线计数装置的信息。第一路输出是通过第一芯片IC1的PWM口输出太阳能光伏系统控制信息,第二路输出是通过第一芯片IC1的PD0口输出LED光源系统控制信息,第三路输出是通过第一芯片IC1的PD1口输出高压杀虫装置控制信息,第一芯片IC1型号为STM32F103。
[0024] 本发明的有益效果是:本发明利用太阳能供电,解决了架设输电线所带来的成本大和资源浪费的缺陷;利用不同颜色的LED作为光源,能够提供不同波长的光波,解决了光源单一的问题;另一方面,本发明还可以实现四季的智能开关灯控制,节约了能源,降低了使用成本。

实施方案

[0031] 下面结合附图对本发明做进一步的分析。
[0032] 如图1所示,该LED虫情测报灯包括太阳能光伏系统、蓄电池管理系统、控制系统、温度采集电路模块、降雨量采集电路模块、pH酸碱度采集电路模块、高压杀虫装置、LED光源系统、红外线计数装置。
[0033] 太阳能光伏系统的输出端与蓄电池管理系统的输入端电连接,蓄电池管理系统的第一输出端与控制系统的第一输入端电连接,蓄电池管理系统的第二输出端与LED光源系统的第一输入端电连接,pH酸碱度采集电路模块的输出端与控制系统的第二输入端信号连接,降雨量采集电路模块的输出端与控制系统的第三输入端信号连接,温度采集电路模块的输出端与控制系统的第四输入端信号连接,红外线计数装置的输出端与控制系统的第五输入端信号连接,控制系统的第一输出端与太阳能光伏系统的输入端信号连接,控制系统的第二输出端与LED光源系统的第二输入端信号连接,控制系统的第三输出端与高压杀虫装置的输入端信号连接。
[0034] 控制系统控制太阳能光伏系统、蓄电池管理系统的工作模式,控制系统通过实时检测蓄电池管理系统中蓄电池的电量来决定是否对蓄电池进行充电,并且根据增量电导法算出PWM信号的占空比,达到最大功率输出。太阳能光伏系统通过蓄电池管理系统给蓄电池充电,蓄电池管理系统给控制系统和LED光源系统供电;控制系统控制LED光源系统的不同工作模式进行诱捕害虫,实现开关灯时间随着四季变化而变化,使本发明更加具有灵活性和可行性。控制系统控制高压杀虫装置进行击杀害虫;温度采集电路模块、降雨量采集电路模块、pH酸碱度采集电路模块、红外线计数装置分别实时获取环境温度值、降雨量值、土壤pH值和被电击杀的害虫数量值,并传递给控制系统。
[0035] 太阳能光伏系统包括太阳能电池板、DC/DC电路,其特征在于将太阳能转换成电能,通过DC/DC电路,采用三阶段充电法对蓄电池充电,将电能存储在蓄电池中。
[0036] 如图2所示,所述的DC/DC电路包括第一电容C1,第二电容C2,第一二极管D1,第二二极管D2,第一电阻R1,第一开关管Q1。第一电容C1的一端与第一二极管D1的阳极、太阳能电池板的正极相连,第一电容C1的另一端与太阳能电池板的负极、蓄电池的负极相连,第一二极管D1的阴极与第二电容C2的一端、第一开关管Q1的漏极相连,第二电容C2的的另一端与第一电阻R1的一端、第二二极管D2的阳极相连,第二二极管D2的阴极与第一电阻R1的另一端、蓄电池的正极、第一开关管Q1的源极相连,第一开关管Q1的栅极与第一芯片IC1的PWM口相连。其中第一开关管Q1型号为IXTH50N2。
[0037] 所述的LED光源系统包括开关灯管理电路,其特征在于提供不同波长的灯光,提供不同的开关灯工作模式,开关灯时间随着四季的变化能够自动调节,也可以根据环境的变化而自动改变开关灯时间。
[0038] 如图3所示,所述的开关灯管理电路包括LED1,LED2,LED3,LED4,LED5,LED6,LED7,LED8,LED9,第二电阻R2,第三电阻R3,第三二极管D3,第二三极管Q2,第一继电器K1;其中LED1、LED2、LED3灯光波长相同,LED4、LED5、LED6灯光波长相同,LED7、LED8、LED9灯光波长相同。LED1的一端与第一继电器K1的第一引脚、LED2的一端、LED3的一端相连,另一端与LED2的另一端、LED3的另一端、LED4的一端、LED5的一端、LED6的一端相连;LED4、的另一端与LED5的另一端、LED6的另一端、LED7的一端、LED8的一端、LED9的一端相连;
LED7的另一端与LED8的另一端、LED9的另一端、蓄电池的负极相连;第一继电器K1的第二引脚与第一继电器K1的第三引脚、第二电阻R2的一端、蓄电池的正极相连,第一继电器K1的第四引脚与第二三极管Q2的集电极、第三二极管D3的阳极相连,第三二极管D3的阴极与第二电阻R2的另一端相连,第二三极管Q2的发射极接地相连,第二三极管Q2的基极与第三电阻R3的一端相连,第三电阻R3的另一端与第一芯片IC1的PD0口相连。
[0039] 所述的蓄电池管理系统包括蓄电池管理电路,其特征在于采用分压式检测电路实时检测蓄电池两端的电压,并为整个系统提供电源。
[0040] 如图4所示,所述的蓄电池管理电路包括蓄电池、第四电阻R4、第五电阻R5、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二芯片IC2、第三芯片IC3。第四电阻R4的一端与蓄电池的正极、第四电容C4的一端、第二芯片IC2的第一引脚相连,另一端与第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端、第一芯片IC1的ADC1口相连;第五电阻R5的另一端与蓄电池的负极、第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第二芯片IC2的第二引脚、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、第三芯片IC3的第二引脚相连;第二芯片IC2的第三引脚与第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第三芯片IC3的第一引脚相连;第三芯片IC3的第三引脚与第七电容C7的另一端相连。其中第二芯片IC2的型号为L7812ACU,第三芯片IC3的型号为L7805CT。
[0041] 所述的高压杀虫装置,其特征在于利用高压电网,可以触碰式电击杀害虫,高压杀虫装置的信号输入端与第一芯片的PD1口相连。高压杀虫装置内放置红外线计数装置,红外线发射接收管IC5、IC6、IC7、IC8形成四路栅栏式红外线对射光束区域,当害虫被电击杀后,掉落时经过红外线对射光束区域,由于害虫不是透明的,将会将其中的一条红外线光束遮挡住,任意一条红外线光束被遮住后,红外线计数装置的信号输出端向第一芯片IC1发送信号,使得计数的害虫个数加1,以此循环工作,就可以将被电击杀的害虫个数自动统计出来。
[0042] 所述的红外线计数装置包括红外线控制电路,其特征在于通过红外线统计被电击杀的害虫数量,采用栅栏式对射红外线电路,提高了计数精度。
[0043] 如图5所示,所述的红外线控制电路包括第十一电容C11、第十二电容C12、第四芯片IC4、第五发射接收管IC5、第六发射接收管IC6、第七发射接收管IC7、第八发射接收管IC8。第四芯片IC4的第一引脚与第十一电容C11的一端相连,第四芯片IC4的第二引脚与第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的一端、第五发射接收管IC5的第三、四引脚、第六发射接收管IC6的第三、四引脚、第七发射接收管IC7的第三、四引脚、第八发射接收管IC8的第三、四引脚相连,第四芯片IC4的第三引脚与第十二电容C12的另一端、第五发射接收管IC5的第一、二引脚、第六发射接收管IC6的第一、二引脚、第七发射接收管IC7的第一、二引脚、第八发射接收管IC8的第一、二引脚相连,第五发射接收管IC5的第五引脚OUT管脚、第六发射接收管IC6的第五引脚OUT管脚、第七发射接收管IC7的第五引脚OUT管脚、第八发射接收管IC8的第五引脚OUT管脚分别与第一芯片的INT1、INT2、INT3、INT4口相连,第四芯片IC4的型号为L7809CT,第五发射接收管IC5、第六发射接收管IC6、第七发射接收管IC7、第八发射接收管IC8的型号均为TX05C。
[0044] 所述的pH酸碱度采集电路包括pH酸碱度传感器,其特征在于可以实时采集土壤酸碱度信息。pH酸碱度传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC2口相连,所述的pH酸碱度传感器的型号为E201。
[0045] 所述的降雨量采集电路包括雨量传感器,其特征在于可以检测降雨量的大小。雨量传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC3口相连,所述的雨量传感器的型号为BCQ-YL2。
[0046] 所述的温度采集电路包括温度传感器,其特征在于可以实时检测周围环境温度。温度传感器的VOUT口与第一芯片IC1的ADC4口相连,所述的温度传感器的型号为DS18B20。
[0047] 如图6所示,所述的控制系统用来控制整个系统的正常工作,包括晶振电路、复位电路、第一芯片IC1电路,其特征在于控制系统用来控制太阳能光伏系统的充电过程、检测蓄电池的电压、控制LED光源系统、控制高压杀虫装置的正常工作,还用来接收红外线计数装置、pH酸碱度采集电路模块、温度采集电路模块和降雨量采集电路模块的信息。
[0048] 所述的晶振电路包括第八电容C8、第九电容C9、第一晶振Y1;第八电容C8的一端与第九电容C9的一端连接后接地,另一端与第一晶振Y1的一端、第一芯片IC1的OSC1口相连;第一晶振Y1的另一端与第九电容C9的一端、第一芯片IC1的OSC2口相连。
[0049] 所述的复位电路包括第十电容C10、第二开关K2;第十电容C10的一端与第一芯片IC1的RESET口、第二开关K2的一端相连,第十电容C10的另一端与第二开关K2的另一端连接后接地。
[0050] 所述的第一芯片IC1电路包括五路输入和两路输出,第一路输入是通过第一芯片IC1的ADC1口接收蓄电池管理系统的电压值,第二路输入是通过第一芯片IC1的ADC2口接收pH酸碱度采集电路的信息,第三路输入是通过第一芯片IC1的ADC3口接收降雨量采集电路的信息,第四路输入是通过第一芯片IC1的ADC4口接收温度采集电路的信息,第五路输入是通过第一芯片IC1的INT口接收红外线计数装置的信息。第一路输出是通过第一芯片IC1的PWM口输出太阳能光伏系统控制信息,第二路输出是通过第一芯片IC1的PD0口输出LED光源系统控制信息,第三路输出是通过第一芯片IC1的PD1口输出高压杀虫装置控制信息,第一芯片IC1型号为STM32F103。
[0051] 本发明提供了一种智能太阳能LED虫情测报灯及其工作原理,具体用途很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的前提下,还可以做出若干改进,这些改进应视为本发明的保护范围。

附图说明

[0025] 图1为本发明的模块示意图;
[0026] 图2为本发明的太阳能光伏系统中DC/DC电路的电路图;
[0027] 图3为本发明的LED光源系统电路图;
[0028] 图4为本发明的蓄电池管理电路的电路图;
[0029] 图5为本发明的控制系统电路图;
[0030] 图6为本发明的红外线控制电路的电路图。
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