CN217936692U - 一种农业大棚自动智能补光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农业大棚自动智能补光系统，涉及农业生产领域，该农业大棚自动智能补光系统包括：市电电源模块，用于供给220V交流电，为降压整流滤波模块、灯光工作模块供电；降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电压调整模块；电压调整模块，用于输出稳定的直流电；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型根据光强的变化来生成方波信号，光强大小和方波信号占空比成正比，再通过方波信号改变灯光工作模块的工作电压，以此来达到环境光强越大，灯光工作模块的工作电压越小，发光越暗，环境光强越小，灯光工作模块的工作电压越大，发光越亮，以此来保持农业大棚内的光强。

Description

一种农业大棚自动智能补光系统

技术领域

本实用新型涉及农业生产领域，具体是一种农业大棚自动智能补光系统。

背景技术

农业大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培；果树生产用于栽培葡萄、草莓、西瓜、甜瓜、桃及柑桔等；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培养等。

由于植物生长过程中对光照、温度、湿度等有着不同的需求，光照、温度、湿度等都可以通过人为来进行干预，但是在日常生活中，太阳往往会提供光照，该部分光照会随着时间变化而变化，使得植物的光照一直改变，因此如果在农业大棚内，在太阳提供光照的前提下，保持植物的适宜光照强度，将使得植物生成速度保持最高值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种农业大棚自动智能补光系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种农业大棚自动智能补光系统，包括：

市电电源模块，用于供给220V交流电，为降压整流滤波模块、灯光工作模块供电；

降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电压调整模块；

电压调整模块，用于输出稳定的直流电，供给光强检测模块、反馈调节模块；

光强检测模块，用于检测当前环境下的光强，并根据光强大小输出成反比的电压给反馈调节模块；

反馈调节模块，用于根据光强检测模块的输出电压生成方波信号；且光检测模块的输出电压和方波信号占空比成反比；

灯光工作模块，用于方波信号输入时得电发光；方波信号改变市电电源模块供给灯光工作模块的工作电压大小；

市电电源模块连接降压整流滤波模块、灯光工作模块，降压整流滤波模块连接电压调整模块，电压调整模块连接光强检测模块、反馈调节模块，光强检测模块连接反馈调节模块，反馈调节模块连接灯光工作模块。

作为本实用新型再进一步的方案：电压调整模块包括二极管D1、二极管D2、电容C3、三极管V1、三极管V2、电阻R1，二极管D1的负极连接电容C3、三极管V1的集电极、三极管V2的集电极、电阻R1、降压整流滤波模块，二极管D1的正极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极接地，电容C3的另一端接地，三极管V1的基极连接电阻R1的另一端，三极管V1的发射极连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接光强检测模块、反馈调节模块。

作为本实用新型再进一步的方案：光强检测模块包括电阻R2、电位器RP1、光敏电阻RG，电阻R2的一端连接电压调整模块，电阻R2的另一端连接电位器RP1，电位器RP1的另一端连接反馈调节模块、光敏电阻RG，光敏电阻RG的另一端接地。

作为本实用新型再进一步的方案：反馈调节模块包括定时器U1、电阻R3、电位器RP2、电容C4、电容C5，定时器U1的4号引脚连接定时器U1的8号引脚、电压调整模块，定时器U1的7号引脚连接电阻R3、光强检测模块，电阻R3的另一端连接电位器RP2，电位器RP2的另一端连接定时器U1的2号引脚、定时器U1的6号引脚、电容C4，电容C4的另一端接地，定时器U1的5号引脚通过电容C5接地，定时器U1的1号引脚接地，定时器U1的3号引脚连接反相器U2的输入端，反相器U2的输出端连接灯光工作模块。

作为本实用新型再进一步的方案：灯光工作模块包括可控硅Z1、发光管X，市电电源模块包括火线L、零线N，可控硅Z1的正极连接火线L，可控硅Z1的控制极连接反馈调节模块，可控硅Z1的负极连接发光管X，发光管X的另一端连接零线N。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型根据光强的变化来生成方波信号，光强大小和方波信号占空比成正比，再通过方波信号改变灯光工作模块的工作电压，以此来达到环境光强越大，灯光工作模块的工作电压越小，发光越暗，环境光强越小，灯光工作模块的工作电压越大，发光越亮，以此来保持农业大棚内的光强。

附图说明

图1为一种农业大棚自动智能补光系统的原理图。

图2为一种农业大棚自动智能补光系统的电路图。

图3为555定时器的引脚图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种农业大棚自动智能补光系统，包括：

市电电源模块，用于供给220V交流电，为降压整流滤波模块、灯光工作模块供电；

降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电压调整模块；

电压调整模块，用于输出稳定的直流电，供给光强检测模块、反馈调节模块；

光强检测模块，用于检测当前环境下的光强，并根据光强大小输出成反比的电压给反馈调节模块；

反馈调节模块，用于根据光强检测模块的输出电压生成方波信号；且光检测模块的输出电压和方波信号占空比成反比；

灯光工作模块，用于方波信号输入时得电发光；方波信号改变市电电源模块供给灯光工作模块的工作电压大小；

市电电源模块连接降压整流滤波模块、灯光工作模块，降压整流滤波模块连接电压调整模块，电压调整模块连接光强检测模块、反馈调节模块，光强检测模块连接反馈调节模块，反馈调节模块连接灯光工作模块。

在具体实施例中：市电电源模块通过双孔插头引入火线L和零线N，由于灯光工作模块的发光管X根据农业大棚的大小设置不同个数，因此不适用电池供电，防止电池需要频繁充电；降压整流滤波模块通过变压器W完成降压，通过整流器T完成整流，通过电容C1、电感L1、电容C2构成的滤波电路完成滤波。

在本实施例中：请参阅图2，电压调整模块包括二极管D1、二极管D2、电容C3、三极管V1、三极管V2、电阻R1，二极管D1的负极连接电容C3、三极管V1的集电极、三极管V2的集电极、电阻R1、降压整流滤波模块，二极管D1的正极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极接地，电容C3的另一端接地，三极管V1的基极连接电阻R1的另一端，三极管V1的发射极连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接光强检测模块、反馈调节模块。

二极管D1、二极管D2为稳压二极管，在这里完成电压嵌位，三极管V1、三极管V2、电阻R1构成调整管，在三极管V1、V2导通后，其基极电流不会发生突变，保证输出的电压稳定。

在本实施例中：请参阅图2，光强检测模块包括电阻R2、电位器RP1、光敏电阻RG，电阻R2的一端连接电压调整模块，电阻R2的另一端连接电位器RP1，电位器RP1的另一端连接反馈调节模块、光敏电阻RG，光敏电阻RG的另一端接地。

光敏电阻RG随着光强增大阻值减小，因此光强越大，输出给反馈调节模块的电压越小，光强越小，输出给反馈调节模块的电压越大。

在本实施例中：请参阅图2和图3，反馈调节模块包括定时器U1、电阻R3、电位器RP2、电容C4、电容C5，定时器U1的4号引脚连接定时器U1的8号引脚、电压调整模块，定时器U1的7号引脚连接电阻R3、光强检测模块，电阻R3的另一端连接电位器RP2，电位器RP2的另一端连接定时器U1的2号引脚、定时器U1的6号引脚、电容C4，电容C4的另一端接地，定时器U1的5号引脚通过电容C5接地，定时器U1的1号引脚接地，定时器U1的3号引脚连接反相器U2的输入端，反相器U2的输出端连接灯光工作模块。

电容C4通过光强检测模块的输入电压、电阻R3、电位器RP2充电，通过电位器RP2、电阻R3、定时器U1的7号引脚放电，放电时的电压都为电容C4上的电压，充电时的电压随着光强变化而变化；

定时器U1为555定时器，2号引脚和6号引脚至少一者上电压为低电平时，3号引脚输出高电平，在电容C4上的电压达到8号引脚上的2/3电压大小时，7号引脚会接地放电，因此电容C4往复充放电使得3号引脚输出方波信号；

因此光强越大，电容C4充电越慢，低电平时间更长，而放电时间不变，因此使得3号引脚生成的方波占空比越低，经过反相器U2后生成输出的方波占空比越大；反之，光强越小，输出方波占空比越小。

在本实施例中：请参阅图2，灯光工作模块包括可控硅Z1、发光管X，市电电源模块包括火线L、零线N，可控硅Z1的正极连接火线L，可控硅Z1的控制极连接反馈调节模块，可控硅Z1的负极连接发光管X，发光管X的另一端连接零线N。

光强越大，方波占空比越大，可控硅单位时间内的导通时间越短，发光管X的工作电压越低，发光强度越低；反之光强越小，发光管X发光强度越高。根据大棚内的光强变化来补光。

本实用新型的工作原理是：市电电源模块供给220V交流电，为降压整流滤波模块、灯光工作模块供电,降压整流滤波模块将220V交流电转化为直流电，输出给电压调整模块；电压调整模块输出稳定的直流电，供给光强检测模块、反馈调节模块，光强检测模块检测当前环境下的光强，并根据光强大小输出成反比的电压给反馈调节模块，反馈调节模块根据光强检测模块的输出电压生成方波信号；且光检测模块的输出电压和方波信号占空比成反比，灯光工作模块方波信号输入时得电发光；方波信号改变市电电源模块供给灯光工作模块的工作电压大小。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种农业大棚自动智能补光系统，其特征在于：

该农业大棚自动智能补光系统包括：

市电电源模块，用于供给220V交流电，为降压整流滤波模块、灯光工作模块供电；

降压整流滤波模块，用于将220V交流电转化为直流电，输出给电压调整模块；

电压调整模块，用于输出稳定的直流电，供给光强检测模块、反馈调节模块；

光强检测模块，用于检测当前环境下的光强，并根据光强大小输出成反比的电压给反馈调节模块；

反馈调节模块，用于根据光强检测模块的输出电压生成方波信号；且光检测模块的输出电压和方波信号占空比成反比；

灯光工作模块，用于方波信号输入时得电发光；方波信号改变市电电源模块供给灯光工作模块的工作电压大小；

市电电源模块连接降压整流滤波模块、灯光工作模块，降压整流滤波模块连接电压调整模块，电压调整模块连接光强检测模块、反馈调节模块，光强检测模块连接反馈调节模块，反馈调节模块连接灯光工作模块。

2.根据权利要求1所述的农业大棚自动智能补光系统，其特征在于，电压调整模块包括二极管D1、二极管D2、电容C3、三极管V1、三极管V2、电阻R1，二极管D1的负极连接电容C3、三极管V1的集电极、三极管V2的集电极、电阻R1、降压整流滤波模块，二极管D1的正极连接二极管D2的负极，二极管D2的正极接地，电容C3的另一端接地，三极管V1的基极连接电阻R1的另一端，三极管V1的发射极连接三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接光强检测模块、反馈调节模块。

3.根据权利要求1所述的农业大棚自动智能补光系统，其特征在于，光强检测模块包括电阻R2、电位器RP1、光敏电阻RG，电阻R2的一端连接电压调整模块，电阻R2的另一端连接电位器RP1，电位器RP1的另一端连接反馈调节模块、光敏电阻RG，光敏电阻RG的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的农业大棚自动智能补光系统，其特征在于，反馈调节模块包括定时器U1、电阻R3、电位器RP2、电容C4、电容C5，定时器U1的4号引脚连接定时器U1的8号引脚、电压调整模块，定时器U1的7号引脚连接电阻R3、光强检测模块，电阻R3的另一端连接电位器RP2，电位器RP2的另一端连接定时器U1的2号引脚、定时器U1的6号引脚、电容C4，电容C4的另一端接地，定时器U1的5号引脚通过电容C5接地，定时器U1的1号引脚接地，定时器U1的3号引脚连接反相器U2的输入端，反相器U2的输出端连接灯光工作模块。

5.根据权利要求1或4所述的农业大棚自动智能补光系统，其特征在于，灯光工作模块包括可控硅Z1、发光管X，市电电源模块包括火线L、零线N，可控硅Z1的正极连接火线L，可控硅Z1的控制极连接反馈调节模块，可控硅Z1的负极连接发光管X，发光管X的另一端连接零线N。

Images