[0003] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种小型节能式智能温室控制系统，能够对小型温室进行智能控制，并有效节约能源。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供一种小型节能式智能温室控制系统，包括安装在温室屋顶上的太阳能电池板PV，太阳能电池板PV为设置在温室内部的超级电容SC充电，热水电磁阀SVⅠ安装在热水管路上，热水管路的进水口连通安装在温室屋顶上的太阳能热水管，冷水电磁阀SVⅡ安装在冷水管路上，热水管路的出水口、冷水管路的出水口均连接热交换器的一端，热交换器的另一端连接管路；在温室内部设置种植区，种植区内部的土壤中设置探针1、探针2，种植区的上方布置喷水管路，在喷水管路上分别安装电磁阀SVⅢ，在种植区的上方的温室屋顶内壁上安装在阴雨天用来为植物提供光照的人工光源，所述人工光源由发光二极管LED1～LED8组成；
[0005] 在温室内部设置二氧化碳释放瓶，二氧化碳释放瓶的释放二氧化碳的时间是根据光照强度控制的，在温室大门处安装二氧化碳传感器IC5，温室大门由安装在门上的电磁铁KT1控制大门开启与关闭；
[0006] 还包括控制电路，所述控制电路由太阳能充电电路、温度控制电路、自动浇水电路、光照电路、二氧化碳释放电路组成，具体包括电阻R1～R26、电解电容C1～C2、电容C3～C4、电解电容C5～C8、电容C9、二极管D1～D11、三极管BG1～BG13、稳压二极管DW1～DW5、电感L1～L2、双运算放大器IC1、开关电压调节器IC2、触发器IC3、芯片IC4、二氧化碳传感器IC5、运算放大器IC6、双运算放大器IC7、四运算放大器IC8、四双向模拟开关IC9、8脚时基集成电路IC10、发光二极管LED9、热敏电阻Rt、电位器RP1～RP2、继电器J1、继电器J1的常开触点J1‑1、继电器J1的常闭触点J1‑2、继电器J2、继电器J2的常开触点J2‑1、继电器J3、继电器J3的常开触点J3‑1、继电器J3的常闭触点J3‑2、继电器J4、继电器J4的常开触点J4‑1、继电器J4的常闭触点J4‑2、继电器J5、继电器J5的常开触点J5‑1、限位开关SQ1、限位开关SQ2、直流电动机M、供电点A；
[0007] 太阳能电池板PV的正极分别连接稳压二极管DW1的负极、电解电容C1的正极、继电器J1的常闭触点J1‑2的一端、电阻R6的一端、电阻R1的一端、电位器RP1的第一固定端、电位器RP1的滑动端、电阻R3的一端、开关电压调节器IC2的1脚、四运算放大器IC8的10脚、四运算放大器IC8的5脚、四运算放大器IC8的3脚，电阻R1的另一端分别连接稳压二极管DW2的负极、双运算放大器IC1的3脚，电位器RP1的第二固定端分别连接电阻R2的一端、双运算放大器IC1的2脚，电阻R3的另一端分别连接稳压二极管DW3的负极、双运算放大器IC1的6脚，双运算放大器IC1的1脚分别连接开关电压调节器IC2的5脚、三极管BG2的基极，双运算放大器IC1的5脚分别连接运算放大器IC6的6脚、电阻R15的一端，双运算放大器IC1的7脚连接三极管BG3的基极，供电点A分别连接双运算放大器IC1的8脚、继电器J1的常闭触点J1‑2的另一端、电感L2的一端、电阻R10的一端、触发器IC3的14脚、电阻R16的一端、电位器RP2的第一固定端、电位器RP2的滑动端、电阻R17的一端、双运算放大器IC7的8脚、继电器J4的一端、继电器J3的一端、运算放大器IC6的7脚、继电器J1的一端、继电器J2的一端、发光二极管LED9的正极、三极管BG9的集电极、二极管D8的负极、二极管D9的负极、三极管BG10的集电极、电阻R25的一端、继电器J5的一端、电阻R18的一端、四运算放大器IC8的4脚、四双向模拟开关IC9的14脚、电阻R26的一端、8脚时基集成电路IC10的8脚、8脚时基集成电路IC10的4脚、电阻R22的一端、电阻R23的一端、电阻R24的一端、继电器J2的常开触点J2‑1的一端、继电器J5的常开触点J5‑1的一端、继电器J3的常开触点J3‑1的一端、继电器J4的常开触点J4‑1的一端、二氧化碳传感器IC5的1脚、继电器J1的常开触点J1‑1的一端，开关电压调节器IC2的2脚分别连接二极管D1的负极、电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接二极管D2的正极、电解电容C2的正极，二极管D2的负极分别连接电阻R5的一端、继电器J1的常开触点J1‑1的另一端、超级电容SC的一端，二氧化碳传感器IC5的2脚串联电阻R13后连接运算放大器IC6的3脚，超级电容SC的另一端、二氧化碳传感器IC5的4脚、二氧化碳传感器IC5的3脚、二极管D1的正极、电解电容C2的负极均接地，开关电压调节器IC2的4脚分别连接电阻R4的一端、电阻R5的另一端；
[0008] 触发器IC3的1脚分别连接电阻R6的另一端、电阻R7的一端，触发器IC3的2脚连接二极管D3的负极，触发器IC3的3脚分别连接二极管D3的正极、电阻R8的一端、电容C3的一端，触发器IC3的4脚、5脚连接后与电阻R8的另一端连接，触发器IC3的6脚串联电容C4后分别连接电阻R9的一端、电阻R10的另一端，电阻R9的另一端连接触发器IC3的9脚，触发器IC3的8脚串联电阻R11后连接三极管BG1的基极；
[0009] 芯片IC4的1脚分别连接二极管D4的负极、电解电容C5的正极、发光二极管LED1～LED8的正极，发光二极管LED1～LED8的负极连接后与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端连接三极管BG1的集电极，芯片IC4的3脚分别连接二极管D4的正极、电感L2的另一端，运算放大器IC6的2脚分别连接电阻R15的另一端、电阻R14的一端；
[0010] 双运算放大器IC7的1脚连接三极管BG4的基极，三极管BG4的集电极连接继电器J3的另一端，双运算放大器IC7的7脚连接三极管BG5的基极，三极管BG5的集电极连接继电器J4的另一端，双运算放大器IC7的2脚分别连接电位器RP2的第二固定端、热敏电阻Rt的一端、双运算放大器IC7的5脚，双运算放大器IC7的3脚分别连接电阻R16的另一端、稳压二极管DW4的负极，双运算放大器IC7的6脚分别连接电阻R17的另一端、稳压二极管DW5的负极，三极管BG2的集电极连接继电器J1的另一端，三极管BG3的集电极分别连接继电器J2的另一端、发光二极管LED9的负极，太阳能电池板PV的负极、稳压二极管DW1的正极、电解电容C1的负极、稳压二极管DW2的正极、电阻R2的另一端、稳压二极管DW3的正极、双运算放大器IC1的4脚、电阻R7的另一端、电容C3的另一端、触发器IC3的7脚、触发器IC3的13脚、芯片IC4的2脚、电解电容C5的负极、三极管BG1的发射极、稳压二极管DW4的正极、热敏电阻Rt的另一端、稳压二极管DW5的正极、双运算放大器IC7的4脚、三极管BG2的发射极、三极管BG3的发射极、三极管BG4的发射极、三极管BG5的发射极、电阻R14的另一端、运算放大器IC6的4脚均接地；
[0011] 四运算放大器IC8的1脚连接二极管D5的正极，二极管D5的负极连接四双向模拟开关IC9的13脚，四运算放大器IC8的7脚连接二极管D6的正极，二极管D6的负极连接四双向模拟开关IC9的5脚，四运算放大器IC8的8脚连接二极管D7的正极，二极管D7的负极连接四双向模拟开关IC9的6脚，四运算放大器IC8的2脚分别连接电阻R18的另一端、电阻R19的一端，四运算放大器IC8的6脚分别连接电阻R19的另一端、电阻R20的一端，四运算放大器IC8的9脚分别连接电阻R20的另一端、电阻R21的一端，四双向模拟开关IC9的2脚分别连接电解电容C6的负极、8脚时基集成电路IC10的2脚，四双向模拟开关IC9的4脚连接电解电容C7的负极，四双向模拟开关IC9的9脚连接电解电容C8的负极，8脚时基集成电路IC10的7脚分别连接电阻R26的另一端、电解电容C6的正极、电解电容C7的正极、8脚时基集成电路IC10的6脚、电解电容C8的正极，8脚时基集成电路IC10的5脚连接电容C9的一端，8脚时基集成电路IC10的3脚分别连接三极管BG6的基极、三极管BG7的基极、限位开关SQ1的一端，三极管BG7的集电极分别连接电阻R22的另一端、三极管BG9的基极、三极管BG11的基极，三极管BG6的集电极分别连接电阻R23的另一端、三极管BG8的基极、限位开关SQ2的一端，三极管BG8的集电极分别连接电阻R24的另一端、三极管BG10的基极、三极管BG12的基极，三极管BG9的发射极分别连接三极管BG11的发射极、二极管D8的正极、二极管D10的负极、直流电动机M的一端，三极管BG10的发射极、三极管BG12的发射极、二极管D9的正极、二极管D11的负极连接直流电动机M的另一端，电阻R25的另一端分别连接探针1、三极管BG13的基极，三极管BG13的集电极连接继电器J5的另一端，继电器J2的常开触点J2‑1的另一端连接电磁铁KT1的一端，继电器J5的常开触点J5‑1的另一端连接电磁阀SVⅢ的一端，继电器J3的常开触点J3‑1的另一端串联继电器J4的常闭触点J4‑2后连接电磁阀SVⅠ的一端，继电器J4的常开触点J4‑1的另一端串联继电器J3的常闭触点J3‑2后连接电磁阀SVⅡ的一端，电磁阀SVⅠ的另一端、电磁阀SVⅡ的另一端、电磁阀SVⅢ的另一端、电磁铁KT1的另一端、三极管BG13的发射极、探针2、三极管BG12的集电极、二极管D11的正极、二极管D10的正极、三极管BG11的集电极、三极管BG8的发射极、限位开关SQ2的另一端、三极管BG6的发射极、三极管BG7的发射极、限位开关SQ1的另一端、电容C9的另一端、8脚时基集成电路IC10的1脚、电阻R4的另一端、开关电压调节器IC2的3脚、电阻R21的另一端、四运算放大器IC8的11脚、四双向模拟开关IC9的7脚、四双向模拟开关IC9的1脚、四双向模拟开关IC9的3脚、四双向模拟开关IC9的8脚均接地。
[0012] 为了增加太阳能电池板PV的光照时间，提高太阳能电池板PV的充电效率，本发明的温室屋顶朝南倾斜设置，太阳能电池板PV贴合温室屋顶的上方设置。
[0013] 如果长期阴雨天则切换为市电供电，在本发明中，如果需要可以引入市电，即在供电点A处外接市电，并通过开关SB1控制市电的接通与断开。
[0014] 电磁阀SV1、电磁阀SV2为互锁关系，电磁阀SVⅠ处于打开状态的时候，电磁阀SVⅡ则处于关闭状态。
[0015] 作为本发明的进一步改进，发光二极管LED1～LED8，处于中间的发光二极管LED3～LED6为红光发光二极管，处于两侧的发光二极管LED1～LED2、LED7～LED8为白光发光二极管。
[0016] 作为本发明的进一步改进，双运算放大器IC1的型号为LM358；开关电压调节器IC2的型号为LM2596；触发器IC3的型号为74HC14；芯片IC4的型号为331C；二氧化碳传感器IC5的型号为TGS4161；运算放大器IC6的型号为OP07；双运算放大器IC7的型号为LM358；四运算放大器IC8的型号为LM324；四双向模拟开关IC9的型号为CD4016；8脚时基集成电路IC10的型号为NE555。
[0017] 作为本发明的进一步改进，三极管BG1～BG8、BG13为NPN管型，型号为9013；三极管BG9～BG10为NPN管型，型号为S8050；三极管BG11～BG12为PNP管型，型号为S8550。
[0018] 作为本发明的进一步改进，二极管D1～D2的型号为IN5825，二极管D4的型号为IN5817，二极管D3、D5～D11的型号为IN4148。
[0019] 作为本发明的进一步改进，继电器J1～J5为直流继电器，其型号为JRX‑20F；热敏电阻Rt为正极性热敏电阻；太阳能电池板PV采用薄膜化合物半导体的CIS型，型号为SC80‑A；超级电容SC是采用24个2.5V/150F超级电容组成的5.0V/900F超级电容模块。
[0020] 与现有技术相比，本发明由太阳能充电电路、温度控制电路、自动浇水电路、光照电路、二氧化碳释放电路组成，为体现节能特点，本发明的供电以太阳能为主，将太阳能电池板PV安装在温室屋顶上部，白天由太阳能电池板PV供电，并同时给超级电容SC充电，夜晚改由超级电容SC供电；为提高太阳能电池板PV的充电效率，在阴天条件下也能为超级电容SC充电，本发明采用DC‑DC降压充电方式实现太阳能电池板PV对超级电容SC的充电，开关电压调节器IC2的型号为LM2596，当太阳能电池板PV的端电压小于设定电压，说明此时太阳能电池板PV的端电压较低(此时应处于夜晚)，太阳能电池板PV停止向超级电容SC充电，继电器J1的常闭触点J1‑2断开，改由超级电容SC供电；
[0021] 整个温室的温度一般控制在20℃左右，本发明采用热交换的方式来进行升降温，当温室温度较低时，电磁阀SVⅠ打开，电磁阀SVⅡ关闭，装在温室屋顶热水管的热水会进入热交换器，对温室的空气进行加热，以提高温室的温度；如果温室温度较高时，电磁阀SVⅡ打开，电磁阀SVⅠ关闭，装在底部的冷水会进入热交换器，对温室的空气进行冷却降温，以降低温室的温度，最终使得整个温室的温度控制在合适的温度；
[0022] 探针1和探针2安装在种植区土壤的底部，当土壤里没水时，探针1和探针2无法接通，三极管BG13导通，继电器J5得电，继电器J5的常开触点J5‑1闭合，电磁阀SVⅢ打开，水通过喷水管对作物进行喷灌；当土壤湿度达到一定量时，探针1和探针2因为接触水而接通，将三极管BG13基极短路，三极管BG13截止，继电器J5失电，导致电磁阀SVⅢ关闭，从而停止对作物进行喷灌；一旦土壤再次变干，探针1和探针2会再次断开，三极管BG13再次导通，如此不断循环，从而达到自动浇水的功能；
[0023] 整个温室的光照，白天主要利用太阳光，而到了阴雨天或是夜晚则利用人工光源，在本发明中，人工光源采用8个发光二极管LED1～LED8作为一组，中间为红光LED，两侧为白光LED，由于超级电容SC在放电过程中电压会降低，本发明采用型号为331C的稳压芯片IC4来驱动发光二极管LED1～LED8，在白天光线较强时，太阳能电池板PV的电压较高，发光二极管LED1～LED8不点亮，而到了夜晚，光线变暗时，太阳能电池板PV电压降低，多谐振荡器开始振荡，三极管BG1时而导通时而截止，只要调整好电阻R9和电容C4的数值，将发光二极管LED1～LED8的闪光频率调节到人眼不能分辨即可；
[0024] 在本发明中，光照越强，太阳能电池板PV的输出电压越高，四运算放大器IC8内部的3个电压比较器依次动作，通过并联电容的方式来增加定时时间，电动阀门开启释放二氧化碳的时间也在增加；为防止在释放二氧化碳的时候人进入温室，二氧化碳传感器IC5检测到二氧化碳的浓度超过设定值时，电磁铁KT1吸合，大门无法打开，直到温室内的二氧化碳浓度下降到设定值以下才可以重新打开大门；本发明能够对温室进行智能控制，并有效节约能源。
