CN104991587A - 一种养殖池温度自动控制及传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种养殖池温度自动控制及传输系统，包括温度自动控制装置和温度自动传输装置，所述温度自动控制装置包括加热棒、直流电源、温度传感器IC1、第一运算放大器IC2、第二运算放大器IC3、第一电阻R1至第十电阻R10、第一电位器RP1、第二电位器RP2、第一二极管VD1、第二二极管VD2、场效应管VT和继电器J；所述温度自动传输装置包括包括差分总线收发器、校验解码模块、地址数据分离模块、接口转换器以及端口收发模块。本发明通过将温度自动化控制与传输相结合，实现了温度的实时传输和监测控制功能，且能够有效的将采集到的数据进行加密和解密处理，从而保证了数据传输的可靠性和安全性，同时传输的数据终端可适配多种接口模块，增强了应用前景。

Description

一种养殖池温度自动控制及传输系统

技术领域

    本发明属于自动化控制技术领域，具体涉及一种养殖池温度自动控制及传输系统。

背景技术

我国农业正处于从传统农业向以优质、高产、高效益为目标的现代化农业转化的新阶段，温室种植作为提高农业生产效率的重要手段，在现代农业的应用中日益广泛，温室环境控制工程作为农业生物速生、优质、高产的手段，是农业现代化的重要标志。近年来随着大众生活水平的提高对稻米的品质提出了更高的要求，以温室种植水稻来提升稻米品质的方法在高端生态农业中得到了越来越多应用。

目前，无论是基于集散控制结构，还是基于现场总线技术的温室环境数据控制和传输控制系统，其信号传输方式大都为有线传输，即通过线缆传输各类传感器和执行机构间的信号。但由于布线复杂，且温室内环境湿度高、光照强，具有一定酸性，使得系统的可靠性和抗干扰性能有所降低，增加了后期维护的难度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种结构设计合理，控制监测方便且且能够有效的将采集到的数据进行加密和解密处理，从而保证了数据传输的可靠性和安全性的养殖池温度自动控制及传输系统。

技术方案：本发明所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，包括温度自动控制装置和温度自动传输装置，所述温度自动控制装置包括包括加热棒、直流电源、温度传感器IC1、第一运算放大器IC2、第二运算放大器 IC3、第一电阻 R1 至第十电阻 R10、第一电位器 RP1、第二电位器 RP2、第一二极管 VD1、第二二极管 VD2、场效应管 VT 和继电器 J，直流电源的正极同时与继电器 J的第一端、第九电阻 R9 的第一端和第一运算放大器 IC2 的正极连接，直流电源的负极同时与场效应管VT的源极、第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的第一端、第一电位器RP1的第一端、第一运算放大器IC2的负极、第六电阻R6的第一端、第三电阻R3的第一端、第一二极管 VD1 的正极、第二二极管 VD2 的正极、温度传感器 IC1 的第一和第二引脚连接，场效应管VT 的漏极与继电器 J 的第二端连接，场效应管 VT 的栅极同时与第十电阻 R10 的第一端和第七电阻 R7 的第二端连接，第十电阻 R10 的第二端同时与第二电位器 RP2 的第一端、第二电位器 RP2 的滑动端和第二运算放大器 IC3 的信号输出端连接，第二电位器RP2的第二端同时与第二运算放大器IC3的负极信号输入端和第八电阻R8的第二端连接，第二运算放大器 IC3 的正极信号输入端与第一电位器 RP1 的滑动端连接，第一电位器 RP1 的第二端同时与第一运算放大器 IC2 的信号输出端和第一运算放大器 IC2 的负极信号输入端连接，第一运算放大器IC2的正极信号输入端同时与第六电阻R6的第二端和第五电阻R5的第一端连接，第五电阻 R5 的第二端与温度传感器 IC1 的第五引脚连接，温度传感器 IC1 的第六引脚与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端同时与温度传感器IC1的第四引脚、第三电阻 R3 的第二端和第一电阻 R1 的第一端连接，温度传感器 IC1 的第八引脚同时与第九电阻R9的第二端、第四电阻R4的第一端和第二二极管D2的负极连接，第四电阻R4的第二端同时与第一二极管 VD1 的负极和第一电阻 R1 的第二端连接，继电器 J 的控制端 J1 串联于加热棒的开关电源电路中；所述温度自动传输装置包括包括差分总线收发器、校验解码模块、地址数据分离模块、接口转换器以及端口收发模块，所述差分总线收发器与所述校验解码模块相互通讯连接，所述校验解码模块包括检验解码器，所述校验解码器还连接有波特率发生器和鉴权码校验码发生器以及地址数据分离模块，所述地址数据分离模块与所述接口转换器相互通讯连接，所述接口转换器与所述端口收发模块连接，所述端口收发模块还连接有接口电路。

进一步的，所述温度传感器IC1采用DS600或DS18B20温度传感器。

进一步的，所述第一运算放大器IC2和第二运算放大器IC3采用LM358运算放大器。

进一步的，所述差分总线收发器还连接有接口保护电路。

进一步的，所述差分总线收发器与所述波特率发生器传输数据进行同步处理。

进一步的，所述端口收发模块包括CAN收发器、485收发器、串口转换电路以及接口保护电路。

进一步的，所述该装置还包括高精度时钟电路。

进一步的，所述高精度时钟电路包括芯片DS4212，所述的芯片DS4212 的引脚OE 和引脚VCC 之间连接有电阻R1且引脚VCC 连接在VCC 上，所述的引脚VCC 上连接有电容C1、电容C2 和电阻R2，所述的电阻R2 的另一端接地，所述的电容C2 并联在电容C1 的两端，所述的芯片DS4212 的引脚OUTN 和引脚OUTP 上均连接有分压电路；：所述的引脚OUTN 上的分压电路包括电阻R3 和电阻R4，所述的电阻R3 的电阻R4 的一端均连接在引脚OUTN 上，所述的电阻R3 的另一端接地，所述的电阻R4 的另一端连接在VCC 上；：所述的引脚OUTP 上的分压电路包括电阻R5 和电阻R6，所述的电阻R5 的电阻R6 的一端均连接在引脚OUTP 上，所述的电阻R6 的另一端接地，所述的电阻R5 的另一端连接在VCC 上。

有益效果：本发明通过将温度自动化控制与传输相结合，实现了温度的实时传输和监测控制功能，且能够有效的将采集到的数据进行加密和解密处理，从而保证了数据传输的可靠性和安全性，同时传输的数据终端可适配多种接口模块，增强了应用前景。

附图说明

图1为本发明的温度自动传输装置电路结构原理图；

图2为本发明的温度自动控制装置电路结构原理图；

图3为本发明的高精度时钟电路结构原理图。

具体实施方式

一种养殖池温度自动控制及传输系统，包括温度自动控制装置和温度自动传输装置。如图1所示的温度自动传输装置电路结构原理图。温度自动传输装置包括包括差分总线收发器、校验解码模块、地址数据分离模块、接口转换器以及端口收发模块，所述差分总线收发器与所述校验解码模块相互通讯连接，所述校验解码模块包括检验解码器，所述校验解码器还连接有波特率发生器和鉴权码校验码发生器以及地址数据分离模块，所述地址数据分离模块与所述接口转换器相互通讯连接，所述接口转换器与所述端口收发模块连接，所述端口收发模块还连接有接口电路。

作为上述技术方案的进一步优化，所述差分总线收发器还连接有接口保护电路。所述差分总线收发器与所述波特率发生器传输数据进行同步处理。所述端口收发模块包括CAN收发器、485收发器、串口转换电路以及接口保护电路，所述该装置还包括高精度时钟电路。

如图3所示的高精度时钟电路结构原理图。包括芯片DS4212，所述的芯片DS4212 的引脚OE 和引脚VCC 之间连接有电阻R1且引脚VCC 连接在VCC 上，所述的引脚VCC 上连接有电容C1、电容C2 和电阻R2，所述的电阻R2 的另一端接地，所述的电容C2 并联在电容C1 的两端，所述的芯片DS4212 的引脚OUTN 和引脚OUTP 上均连接有分压电路；：所述的引脚OUTN 上的分压电路包括电阻R3 和电阻R4，所述的电阻R3 的电阻R4 的一端均连接在引脚OUTN 上，所述的电阻R3 的另一端接地，所述的电阻R4 的另一端连接在VCC 上；：所述的引脚OUTP 上的分压电路包括电阻R5 和电阻R6，所述的电阻R5 的电阻R6 的一端均连接在引脚OUTP 上，所述的电阻R6 的另一端接地，所述的电阻R5 的另一端连接在VCC 上。

如图2所示的温度自动控制装置电路结构原理图。温度自动控制装置包括包括加热棒、直流电源、温度传感器IC1、第一运算放大器IC2、第二运算放大器 IC3、第一电阻 R1 至第十电阻 R10、第一电位器 RP1、第二电位器 RP2、第一二极管 VD1、第二二极管 VD2、场效应管 VT 和继电器 J，直流电源的正极同时与继电器 J的第一端、第九电阻 R9 的第一端和第一运算放大器 IC2 的正极连接，直流电源的负极同时与场效应管VT的源极、第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的第一端、第一电位器RP1的第一端、第一运算放大器IC2的负极、第六电阻R6的第一端、第三电阻R3的第一端、第一二极管 VD1 的正极、第二二极管 VD2 的正极、温度传感器 IC1 的第一和第二引脚连接，场效应管VT 的漏极与继电器 J 的第二端连接，场效应管 VT 的栅极同时与第十电阻 R10 的第一端和第七电阻 R7 的第二端连接，第十电阻 R10 的第二端同时与第二电位器 RP2 的第一端、第二电位器 RP2 的滑动端和第二运算放大器 IC3 的信号输出端连接，第二电位器RP2的第二端同时与第二运算放大器IC3的负极信号输入端和第八电阻R8的第二端连接，第二运算放大器 IC3 的正极信号输入端与第一电位器 RP1 的滑动端连接，第一电位器 RP1 的第二端同时与第一运算放大器 IC2 的信号输出端和第一运算放大器 IC2 的负极信号输入端连接，第一运算放大器IC2的正极信号输入端同时与第六电阻R6的第二端和第五电阻R5的第一端连接，第五电阻 R5 的第二端与温度传感器 IC1 的第五引脚连接，温度传感器 IC1 的第六引脚与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端同时与温度传感器IC1的第四引脚、第三电阻 R3 的第二端和第一电阻 R1 的第一端连接，温度传感器 IC1 的第八引脚同时与第九电阻R9的第二端、第四电阻R4的第一端和第二二极管D2的负极连接，第四电阻R4的第二端同时与第一二极管 VD1 的负极和第一电阻 R1 的第二端连接，继电器 J 的控制端 J1 串联于加热棒的开关电源电路中。

本发明通过将温度自动化控制与传输相结合，实现了温度的实时传输和监测控制功能，且能够有效的将采集到的数据进行加密和解密处理，从而保证了数据传输的可靠性和安全性，同时传输的数据终端可适配多种接口模块，增强了应用前景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：包括温度自动控制装置和温度自动传输装置，所述温度自动控制装置包括加热棒、直流电源、温度传感器IC1、第一运算放大器IC2、第二运算放大器 IC3、第一电阻 R1 至第十电阻 R10、第一电位器 RP1、第二电位器 RP2、第一二极管 VD1、第二二极管 VD2、场效应管 VT 和继电器 J，直流电源的正极同时与继电器 J的第一端、第九电阻 R9 的第一端和第一运算放大器 IC2 的正极连接，直流电源的负极同时与场效应管VT的源极、第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的第一端、第一电位器RP1的第一端、第一运算放大器IC2的负极、第六电阻R6的第一端、第三电阻R3的第一端、第一二极管 VD1 的正极、第二二极管 VD2 的正极、温度传感器 IC1 的第一和第二引脚连接，场效应管VT 的漏极与继电器 J 的第二端连接，场效应管 VT 的栅极同时与第十电阻 R10 的第一端和第七电阻 R7 的第二端连接，第十电阻 R10 的第二端同时与第二电位器 RP2 的第一端、第二电位器 RP2 的滑动端和第二运算放大器 IC3 的信号输出端连接，第二电位器RP2的第二端同时与第二运算放大器IC3的负极信号输入端和第八电阻R8的第二端连接，第二运算放大器 IC3 的正极信号输入端与第一电位器 RP1 的滑动端连接，第一电位器 RP1 的第二端同时与第一运算放大器 IC2 的信号输出端和第一运算放大器 IC2 的负极信号输入端连接，第一运算放大器IC2的正极信号输入端同时与第六电阻R6的第二端和第五电阻R5的第一端连接，第五电阻 R5 的第二端与温度传感器 IC1 的第五引脚连接，温度传感器 IC1 的第六引脚与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端同时与温度传感器IC1的第四引脚、第三电阻 R3 的第二端和第一电阻 R1 的第一端连接，温度传感器 IC1 的第八引脚同时与第九电阻R9的第二端、第四电阻R4的第一端和第二二极管D2的负极连接，第四电阻R4的第二端同时与第一二极管 VD1 的负极和第一电阻 R1 的第二端连接，继电器 J 的控制端 J1 串联于加热棒的开关电源电路中；所述温度自动传输装置包括包括差分总线收发器、校验解码模块、地址数据分离模块、接口转换器以及端口收发模块，所述差分总线收发器与所述校验解码模块相互通讯连接，所述校验解码模块包括检验解码器，所述校验解码器还连接有波特率发生器和鉴权码校验码发生器以及地址数据分离模块，所述地址数据分离模块与所述接口转换器相互通讯连接，所述接口转换器与所述端口收发模块连接，所述端口收发模块还连接有接口电路。

2.根据权利要求1所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：所述温度传感器IC1采用DS600或DS18B20温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：所述第一运算放大器IC2和第二运算放大器IC3采用LM358运算放大器。

4.根据权利要求1所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：所述差分总线收发器还连接有接口保护电路。

5.根据权利要求1所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：所述差分总线收发器与所述波特率发生器传输数据进行同步处理。

6.根据权利要求1所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：所述端口收发模块包括CAN收发器、485收发器、串口转换电路以及接口保护电路。

7.根据权利要求1所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：所述该装置还包括高精度时钟电路。

8.根据权利要求7所述的一种养殖池温度自动控制及传输系统，其特征在于：所述高精度时钟电路包括芯片DS4212，所述的芯片DS4212 的引脚OE 和引脚VCC 之间连接有电阻R1且引脚VCC 连接在VCC 上，所述的引脚VCC 上连接有电容C1、电容C2 和电阻R2，所述的电阻R2 的另一端接地，所述的电容C2 并联在电容C1 的两端，所述的芯片DS4212 的引脚OUTN 和引脚OUTP 上均连接有分压电路；：所述的引脚OUTN 上的分压电路包括电阻R3 和电阻R4，所述的电阻R3 的电阻R4 的一端均连接在引脚OUTN 上，所述的电阻R3 的另一端接地，所述的电阻R4 的另一端连接在VCC 上；：所述的引脚OUTP 上的分压电路包括电阻R5 和电阻R6，所述的电阻R5 的电阻R6 的一端均连接在引脚OUTP 上，所述的电阻R6 的另一端接地，所述的电阻R5 的另一端连接在VCC 上。