CN203849586U - 一种基于单片机的光照采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的光照采集系统，主要应用于农业领域，包括单片机、开关电路、晶振电路、光敏传感器电路、模数转化器和执行电路，所述单片机分别与开关电路、晶振电路、光敏传感器电路、模数转换器和执行电路相连接。本实用新型能够取得的技术效果是：采用市场上普遍使用的电子芯片，对于一般人员来说容易获得，易于开发和普遍使用，智能化采集光能，为了更好地利用太阳能和光照创造了先觉条件即光照采集，对于科学合理的利用光照提供智能化的控制，本系统设计简单、性能可靠、可以全天候监控并记录数据，对数据分析并可自动执行。

Description

一种基于单片机的光照采集系统

技术领域

本发明涉及智能控制领域，具体涉及智能化控制太阳能应用领域。

背景技术

随着智能化的发展，越来越多的技术应用都采用了智能控制实现，当前太阳能利用越来越得到人们的重视，将智能控制和太阳能利用成为技术发展的趋势，如何实现太阳能的高效利用和最优化利用也成为成为许多企业追求的目标，智能化利用太阳能还有一个不可回避的问题，就是智能控制系统的成本问题，将当前成熟的广泛使用的芯片应用的太阳能不仅可以减少技术开发公司的成本和系统稳定性，也有利于大范围的推广使用，合理利用太阳能资源，对发展农业温室大棚有着极为重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实时、智能化、成本低的光照采集系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于单片机的光照采集系统，包括单片机、开关电路、晶振电路、光敏传感器电路、模数转化器和执行电路，所述单片机分别与开关电路、晶振电路、光敏传感器电路、模数转换器和执行电路相连接。

作为优选方案，该光照采集系统还包括一运算放大电路，所述运算放大电路连接在光敏传感器电路和模数转换器之间，所述运算放大电路用于放大光敏传感器检测的光照信号。

作为优选方案，该光照采集系统还包括一运算放大电路，所述运算放大电路连接在单片机和执行电路之间，所述运算放大电路用于放大单片机输出的驱动信号。

作为优选方案，该光照采集系统还包括一运算放大电路，所述运算放大电路连接在单片机和执行电路之间，所述运算放大电路用于放大单片机输出的驱动信号。

优选地，所述单片机为80c51单片机。

优选地，所述运算放大电路为三倍电压运算放大电路。

优选地，所述执行电路为开关继电器。

优选地，所述模数转换器为A/D7812。

作为优选方案，所述运算放大电路包括一OP07非斩波稳零双极性运算放大器。

本发明取得技术效果是：本系统采用的集成芯片都是市场上普遍使用的电子芯片，对于一般人员来说容易获得，易于开发和普遍使用，智能化采集光能，为了更好地利用太阳能和光照创造了先觉条件即光照采集，对于科学合理的利用光照提供智能化的控制，本系统设计简单、性能可靠、可以全天候监控并记录数据，对数据分析并可自动执行。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明原理示意图。

图2是本发明发明优选发明原理图。

图3是光敏传感器电路和运算放大电路连接示意图。

图4是模数转换电路连接示意图。

图5是本发明单片机80c51单片机控制电路连接示意图。

图6是输出端运算放大器连接示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都是属于本发明保护的范围。

如图1所示的原理示意图，单片机分别与开关电路、晶振电路、执行电路、A/D转换器相连接，光传感器电路与A/D传感器相连接，其工作原理是：晶振电路和开关电路分别为单片机提供稳定的晶振频率和开关控制，光传感器采集光辐射信息，并将采集到的光照强度模拟信号经A/D转换器转换为数字信号，管辐射强度数字信号经单片机分析处理后，经过单片机分析后进一步判断是否关闭或打开执行电路，进一步控制是否遮光。

为了进一步改进该系统以及提高该系统的适用性，在附图1的基础上，进一步改进本发明专利稳定性，如图2所示，在光传感器电路和A/D转换器之间、单片机和执行电路之间各增加一运算放大器，光传感器电路和A/D转换器之间的运算放大器可以放大光传感器电路采集到的光信息，以提高单片机分析判断的稳定性和准确性，单片机和执行电路之间的运算放大器用于提高单片机向执行电路发出的开关电压信号，使得低电压单片机信号能够稳定的驱动执行电路模块，优选地，运算放大器选用3倍放大器。

为了更具体的了解本发明原理和技术内容，下面结合具体电路图和选用芯片对本发明原理进一步详细描述，如图3所示的光敏传感器电路和运算放大电路连接示意图，本单元的核心器件是OP07芯片，它是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，在这里OP07起到光照度信号的作用，其中输入信号在2脚以负极性电流信号输入，输出信号以电压形式由6脚输出，随着光强的增加，4个光电池相继导通，这样就把光强信号转换成电流信号。当光照最强时(200klux)，4个光电池都输出最高电流，使4个三极管VT₁～VT₄都处于饱和导通状态，这时输出电压最大，理论上输出电压U_T＝5.215V。图4是模数转化器电路连接图，如图所示模数转换器型号选用A/D7812，CREF接10nF电容，传送同步TFS与接收同步RFS与单片机P1.0口连接数据输出DOUT与单片机P1.1口连接，数据输入DIN与单片机P1.2口连接，读取时钟SCLK与单片机P1.3口连接，转化启动CONVST与单片机P1.4口连接，从而由单片机来控制串行数据读取。图5是单片机80c51单片机控制电路连接示意图，其中包括开关电路和晶振电路，开关电路和晶振电路只是提供一种实例，本发明中包括但不限于这种连接形式，单片机P1口的前5位来接收和控制来自A/D7812的信号，由P0.0口来输出调节执行电路，图6为输出端运算放大器和执行电路的连接示意图。有与单片机发出的指令信号功率较小，所以不能直接启动执行开关或电机，必须用驱动电路来实现，所以增加一3倍运算放大器，其中选OP07芯片，输入端连接P0.0口，输出端连接执行电路，其中执行电路可以是小电机或继电器开关。

以上内容结合了实施例附图对本发明的具体实施例做出了详细说明。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文中所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (8)

1.一种基于单片机的光照采集系统，其特征在于：包括单片机、开关电路、晶振电路、光敏传感器电路、模数转化器和执行电路，所述单片机分别与开关电路、晶振电路、光敏传感器电路、模数转换器和执行电路相连接。

2.根据权利要求1所述的基于单片机的光照采集系统，其特征在于：还包括一运算放大电路，所述运算放大电路连接在光敏传感器电路和模数转换器之间，所述运算放大电路用于放大光敏传感器检测的光照信号。

3.根据权利要求1所述的基于单片机的光照采集系统，其特征在于：还包括一运算放大电路，所述运算放大电路连接在单片机和执行电路之间，所述运算放大电路用于放大单片机输出的驱动信号。

4.根据权利要求1所述的基于单片机的光照采集系统，其特征在于：所述单片机为80c51单片机。

5.根据权利要求2或3所述的基于单片机的光照采集系统，其特征在于：所述运算放大电路为三倍电压运算放大电路。

6.根据权利要求1所述的基于单片机的光照采集系统，其特征在于：所述执行电路为开关继电器。

7.根据权利要求1所述的基于单片机的光照采集系统，其特征在于：所述模数转换器为A/D7812。

8.根据权利要求2或3所述的基于单片机的光照采集系统，其特征在于：所述运算放大电路包括一OP07非斩波稳零双极性运算放大器。