本實(shí)用新型涉及育苗領(lǐng)域,更具體地說,它涉及一種智能化園林育苗輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù):
光照是苗木光合作用的唯一能量來源,光照的強(qiáng)弱與穩(wěn)定直接影響著苗木生長(zhǎng)發(fā)育的全過程,苗木正常的生長(zhǎng)發(fā)育依賴太陽(yáng)光,但晚秋及冬、春季節(jié)光照時(shí)間短,光照能量不足時(shí),苗木光合作用受阻,生長(zhǎng)緩慢,機(jī)械組織發(fā)育較差,特別是幼苗成苗延遲,干物質(zhì)累積減少,從而影響成苗素質(zhì)和移栽后的緩苗進(jìn)程,連陰天、霧天、雨雪天氣也會(huì)對(duì)苗木的生長(zhǎng)帶來嚴(yán)重的后果。苗木光照環(huán)境要素包括光合成有效光子束密度(PPDF)、光照周期和光譜分布等。通過對(duì)光值、光強(qiáng)、光照時(shí)間等要素的調(diào)節(jié),可利用人工光源促進(jìn)苗木的發(fā)芽及根莖葉的生長(zhǎng)和發(fā)育,并促進(jìn)苗木向光性、葉綠素的合成、分支以及花的誘導(dǎo)等生長(zhǎng)發(fā)育過程。
目前,申請(qǐng)?zhí)枮镃N201320130379.9的中國(guó)專利公開了一種育苗智能控制系統(tǒng),它包括光照控制系統(tǒng),其中光照控制系統(tǒng)包括光照控制器、光照度傳感器和補(bǔ)光裝置,光照控制器與光照度傳感器和補(bǔ)光裝置電性連接,根據(jù)光照度傳感器監(jiān)測(cè)到的光照強(qiáng)度信息判斷是否需要補(bǔ)光,并通過控制補(bǔ)光裝置進(jìn)行補(bǔ)光。
該育苗智能控制系統(tǒng)雖然可以檢測(cè)光照并且根據(jù)光照強(qiáng)度決定是否進(jìn)行補(bǔ)光,但周所周知,不同種類苗木所最適宜的光照強(qiáng)度不盡相同,即他們適合培育的光照亮度的最低值不同,而該育苗系統(tǒng)判斷是否需要開啟補(bǔ)光裝置的光照強(qiáng)度臨界點(diǎn)為固定值,并不能夠適應(yīng)于不同種類的苗木,這樣就可能出現(xiàn),對(duì)于一種植物在光線強(qiáng)度逐漸變暗至明顯低于其適合生長(zhǎng)的光強(qiáng)后,但是補(bǔ)光裝置并沒有及時(shí)開啟,因此該系統(tǒng)具有改進(jìn)的空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能化園林育苗輔助系統(tǒng),具有可以及時(shí)給不同種類苗木提供光照的優(yōu)點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
一種智能化園林育苗輔助系統(tǒng),包括給苗木提供光照的照明裝置,還包括用于檢測(cè)陽(yáng)光光線強(qiáng)度的光線檢測(cè)裝置、與光線檢測(cè)裝置電性連接的比較裝置以及與比較裝置電性連接且用于控制照明裝置開啟的開關(guān)電路,所述光線檢測(cè)電路輸出對(duì)應(yīng)光線強(qiáng)度的光線檢測(cè)信號(hào),所述比較裝置具有與基準(zhǔn)光線強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的光線基準(zhǔn)信號(hào)且所述比較裝置電性連接有用于調(diào)節(jié)光線基準(zhǔn)信號(hào)大小的基準(zhǔn)部,所述比較裝置比較光線檢測(cè)信號(hào)與光線基準(zhǔn)信號(hào)的大小以輸出控制信號(hào),所述開關(guān)電路響應(yīng)于控制信號(hào)通斷以控制照明裝置進(jìn)行光照;
當(dāng)光線強(qiáng)度小于基準(zhǔn)光線強(qiáng)度時(shí),所述照明裝置開啟以給苗木提供光照。
采用上述技術(shù)方案,光線檢測(cè)裝置檢測(cè)光照強(qiáng)度并且輸出與光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的光線檢測(cè)信號(hào),比較裝置比較光線檢測(cè)信號(hào)與光線基準(zhǔn)信號(hào)的大小以輸出控制信號(hào),開關(guān)電路響應(yīng)于控制信號(hào)通斷以控制照明裝置進(jìn)行發(fā)光,當(dāng)光強(qiáng)小于基準(zhǔn)時(shí),照明裝置開啟以給苗木提供光照,而比較裝置電性連接有基準(zhǔn)部,基準(zhǔn)部可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)光線基準(zhǔn)信號(hào)的大小,即可以設(shè)定開啟照明設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)光的光線強(qiáng)度的臨界值,從而在培育不同種類的苗木時(shí),有利于及時(shí)的給苗木進(jìn)行補(bǔ)光,促進(jìn)苗木的良好培育。
優(yōu)選的,所述開關(guān)電路包括用于調(diào)節(jié)照明裝置發(fā)光亮度的調(diào)節(jié)部。
采用上述技術(shù)方案,開關(guān)電路包括調(diào)節(jié)部,調(diào)節(jié)部可以調(diào)節(jié)照明裝置發(fā)光的亮度,從而可以根據(jù)不同種類的苗木設(shè)置不同的適宜亮度,有利于更好的培育苗木。
優(yōu)選的,所述光線檢測(cè)裝置包括將市電進(jìn)行降壓的變壓器電路。
采用上述技術(shù)方案,變壓器電路將電壓進(jìn)行降低后給電路供電,有利于降低電路的功率,若發(fā)生漏電、短路等情況,由于后續(xù)電路的電壓較低故而造成的危害更小,使得電路更加安全。
優(yōu)選的,所述光線檢測(cè)裝置還包括與變壓器電路電性連接以將交流電轉(zhuǎn)化為直流電的整流電路。
采用上述技術(shù)方案,將交流電轉(zhuǎn)化為直流后使得光線檢測(cè)裝置檢測(cè)光強(qiáng)輸出的光線檢測(cè)信號(hào)可以為連續(xù)的模擬信號(hào),不會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)離散、斷開的現(xiàn)象,從而使得檢測(cè)不失真、變得精確。
優(yōu)選的,所述光線檢測(cè)裝置還包括與整流電路電性連接以將直流電穩(wěn)壓的穩(wěn)壓電路。
采用上述技術(shù)方案,光線檢測(cè)裝置是通過光線敏感元件對(duì)于不同大小光線強(qiáng)度表現(xiàn)的阻值不同進(jìn)而在電路中所分擔(dān)的電壓也不同,以此來輸出光線檢測(cè)信號(hào),故而電壓的穩(wěn)定性對(duì)光線檢測(cè)裝置的輸出的檢測(cè)信號(hào)影響巨大,電壓不穩(wěn)則會(huì)造成輸出的檢測(cè)信號(hào)出現(xiàn)噪聲、雜波,影響檢測(cè)的準(zhǔn)確,穩(wěn)壓電路可以將電源的電壓穩(wěn)定后提供給聲音檢測(cè)電路,減弱了電源電壓不穩(wěn)造成對(duì)檢測(cè)精度的影響,進(jìn)一步增強(qiáng)了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
優(yōu)選的,所述穩(wěn)壓電路電性連接有用于顯示光線檢測(cè)裝置供電正常的指示部。
采用上述技術(shù)方案,通過指示部對(duì)光線檢測(cè)裝置是否供電正常進(jìn)行顯示,繼而可以通過指示部知曉光線檢測(cè)裝置是否正常工作,在發(fā)生故障時(shí)方便檢修。
優(yōu)選的,所述比較裝置為三極管開關(guān)電路。
采用上述技術(shù)方案,三極管開關(guān)電路不具有活動(dòng)接點(diǎn)部份,因此不致有磨損之慮,可以使用無限多次,三極管開關(guān)電路的動(dòng)作速度較一般的開關(guān)快,一般開關(guān)的啟閉時(shí)間是以毫秒來計(jì)算的,而三極管開關(guān)電路則以微秒計(jì),三極管開關(guān)電路沒有躍動(dòng)現(xiàn)象,利用三極管開關(guān)電路來驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí),在開關(guān)開啟的瞬間,不致有火花產(chǎn)生,更加安全。
優(yōu)選的,所述光線檢測(cè)裝置包括變壓器T、全式整流橋D、電容C2、穩(wěn)壓芯片IC1、電容C3、電阻R4、發(fā)光二極管LED、光敏電阻RL以及滑動(dòng)變阻器RW,其中變壓器T的初級(jí)線圈連接于市電,變壓器T的次級(jí)線圈與全式整流橋D相連,全式整流橋D的輸出端經(jīng)電容C2進(jìn)行濾波后與穩(wěn)壓芯片IC1相連,穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端經(jīng)電容C3濾波后輸出穩(wěn)定電壓,穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端同時(shí)連接于電阻R4的一端,電阻R4的另一端連接于發(fā)光二極管LED的陽(yáng)極,發(fā)光二極管LED的陰極接地,光敏電阻RL的一端連接于穩(wěn)壓芯片IC1,光敏電阻RL的另一端輸出光線檢測(cè)信號(hào),光敏電阻的另一端同時(shí)連接于滑動(dòng)變阻器RW的一固定端,滑動(dòng)變阻器RW的另一固定端以及滑動(dòng)端接地。
優(yōu)選的,所述比較裝置包括PNP型的三極管VT1以及電阻R1,其中三極管VT1的基極連接于光敏電阻RL以接收光線檢測(cè)信號(hào),三極管VT1的集電極連接于穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端,三極管VT1的發(fā)射極輸出控制信號(hào),三極管VT1的發(fā)射極同時(shí)串聯(lián)電阻R1后接地。
優(yōu)選的,所述開關(guān)電路包括NPN型的三極管VT2、電位器RP、電阻R2、PNP型的三極管VT3、電容C1、結(jié)型N溝道耗盡型的場(chǎng)效應(yīng)管VT4、電阻R3以及雙向晶閘管VT5,其中三極管VT2的基極連接于三極管VT1的發(fā)射極以接收控制信號(hào),三極管VT2的集電極連接于電位器RP的一固定端,三極管VT2的發(fā)射極接地,電位器RP的另一固定端連接于穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端,電位器RP的調(diào)節(jié)端連接于三極管VT3的基極,三極管VT3的發(fā)射極串聯(lián)電容C1后接地,場(chǎng)效應(yīng)管VT4的柵極連接于三極管VT3的發(fā)射極,場(chǎng)效應(yīng)管VT4的源極連接于穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端,場(chǎng)效應(yīng)管VT4的漏極串聯(lián)電阻R3后接地,雙向晶閘管VT5的門極連接于場(chǎng)效應(yīng)管VT4的漏極,雙向晶閘管VT5的陽(yáng)極連接于市電的正極,雙向晶閘管VT5的陰極串聯(lián)照明裝置后連接于市電的負(fù)極。
采用上述技術(shù)方案,電路的元器件常見且價(jià)格便宜,故而需要維修和更換時(shí),器件容易買到且花費(fèi)較低。
綜上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
1.比較裝置電性連接有基準(zhǔn)部,基準(zhǔn)部可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)光線基準(zhǔn)信號(hào)的大小,即可以設(shè)定開啟照明設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)光的光線強(qiáng)度的臨界值,從而在培育不同種類的苗木時(shí),有利于及時(shí)的給苗木進(jìn)行補(bǔ)光,促進(jìn)苗木的良好培育;
2.開關(guān)電路包括調(diào)節(jié)部,調(diào)節(jié)部可以調(diào)節(jié)照明裝置發(fā)光的亮度,從而可以根據(jù)不同種類的苗木設(shè)置不同的適宜亮度,有利于更好的培育苗木;
3.經(jīng)過變壓、整流、穩(wěn)壓、濾波后給光線檢測(cè)裝置最穩(wěn)定的電源,使得檢測(cè)精確,誤差小。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的原理框圖;
圖2為光線檢測(cè)裝置的電路原理圖;
圖3為比較裝置以及開關(guān)電路的電路原理圖。
圖中:1、光線檢測(cè)裝置;11、變壓器電路;12、整流電路;13、穩(wěn)壓電路;14、指示部;2、比較裝置;21、基準(zhǔn)部;3、開關(guān)電路;31、調(diào)節(jié)部;4、照明裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
一種智能化園林育苗輔助系統(tǒng),參照?qǐng)D1以及圖2,包括用于在需要的時(shí)候給苗木提供光照的照明裝置4,還包括用于檢測(cè)陽(yáng)光光線強(qiáng)度的光線檢測(cè)裝置1、與光線檢測(cè)裝置1電性連接的比較裝置2以及與比較裝置2電性連接的開關(guān)電路3,其中,光線檢測(cè)裝置1輸出對(duì)應(yīng)于光線強(qiáng)度大小的光線檢測(cè)信號(hào),比較裝置2具有光線基準(zhǔn)信號(hào)并且電性連接有用于調(diào)節(jié)光線基準(zhǔn)信號(hào)大小的基準(zhǔn)部21,比較裝置2接收到光線檢測(cè)信號(hào)后將光線檢測(cè)信號(hào)與光線基準(zhǔn)信號(hào)的電壓大小進(jìn)行比較,并且根據(jù)比較的結(jié)果輸出控制信號(hào),而光線基準(zhǔn)信號(hào)與基準(zhǔn)光線強(qiáng)度對(duì)應(yīng),所謂光線基準(zhǔn)強(qiáng)度,即為控制照明裝置4開啟的光線強(qiáng)度的臨界值,當(dāng)陽(yáng)光的實(shí)際光線強(qiáng)度小于基準(zhǔn)光線強(qiáng)度時(shí),相對(duì)應(yīng)的,光線檢測(cè)信號(hào)小于光線基準(zhǔn)信號(hào),此時(shí)比較裝置2輸出的控制信號(hào)令開關(guān)電路3導(dǎo)通進(jìn)而控制照明裝置4開始照明給苗木提供光照。
參照?qǐng)D1,光線檢測(cè)裝置1包括連接于市電以將市電進(jìn)行變壓的變壓器電路11、與電壓器電路電性連接以將交流電轉(zhuǎn)化為直流電的整流電路12、與整流電路12電性連接以將直流電進(jìn)行穩(wěn)壓的穩(wěn)壓電路13以及與穩(wěn)壓電路13電性連接進(jìn)一步進(jìn)行濾波的濾波部,經(jīng)過變壓、整流、穩(wěn)壓、濾波后的輸出為電源VCC,可給后續(xù)的檢測(cè)、比較裝置2和開關(guān)電路3供電,此外,穩(wěn)壓電路13電性連接有用于顯示光線檢測(cè)裝置1供電正常的指示部14,光線檢測(cè)裝置1的具體電路連接為:
變壓器電路11包括電壓器T,整流電路12包括全式整流橋D以及電容C2,穩(wěn)壓電路13包括穩(wěn)壓芯片IC1以及電容C3,本實(shí)施例中穩(wěn)壓芯片IC1為L(zhǎng)M7809,指示部14包括電阻R4以及發(fā)光二極管LED,光線檢測(cè)裝置1還包括光敏電阻RL以及滑動(dòng)變阻器RW,其中變壓器T的初級(jí)線圈連接于市電,變壓器T的次級(jí)線圈與全式整流橋D相連,全式整流橋D的輸出端經(jīng)電容C2進(jìn)行濾波后與LM7809相連,LM7809的輸出端經(jīng)電容C3濾波后輸出穩(wěn)定電壓,LM7809的輸出端同時(shí)連接于電阻R4的一端,電阻R4的另一端連接于發(fā)光二極管LED的陽(yáng)極,發(fā)光二極管LED的陰極接地,光敏電阻RL的一端連接于LM7809,光敏電阻RL的另一端輸出光線檢測(cè)信號(hào),光敏電阻的另一端同時(shí)連接于滑動(dòng)變阻器RW的一固定端,滑動(dòng)變阻器RW的另一固定端以及滑動(dòng)端接地,滑動(dòng)變阻器RW構(gòu)成調(diào)節(jié)光線基準(zhǔn)信號(hào)大小的基準(zhǔn)部21。
參照?qǐng)D2,比較裝置2為三極管開關(guān)電路3,光線基準(zhǔn)信號(hào)的大小為三極管開關(guān)電路3靜態(tài)工作點(diǎn)的大小,比較裝置2的具體電路連接為:
包括PNP型的三極管VT1以及電阻R1,其中三極管VT1的基極連接于光敏電阻RL以接收光線檢測(cè)信號(hào),三極管VT1的集電極連接于穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端,三極管VT1的發(fā)射極輸出控制信號(hào),三極管VT1的發(fā)射極同時(shí)串聯(lián)電阻R1后接地。
參照?qǐng)D2,開關(guān)電路3包括用于調(diào)節(jié)照明裝置4發(fā)光亮度的調(diào)節(jié)部31,調(diào)節(jié)部31包括NPN型的三極管VT2、電位器RP、電阻R2、PNP型的三極管VT3以及電容C1,開關(guān)電路3還包括結(jié)型N溝道耗盡型的場(chǎng)效應(yīng)管VT4、電阻R3以及雙向晶閘管VT5,其中三極管VT2的基極連接于三極管VT1的發(fā)射極以接收控制信號(hào),三極管VT2的集電極連接于電位器RP的一固定端,三極管VT2的發(fā)射極接地,電位器RP的另一固定端連接于穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端,電位器RP的調(diào)節(jié)端連接于三極管VT3的基極,三極管VT3的發(fā)射極串聯(lián)電容C1后接地,場(chǎng)效應(yīng)管VT4的柵極連接于三極管VT3的發(fā)射極,場(chǎng)效應(yīng)管VT4的源極連接于穩(wěn)壓芯片IC1的輸出端,場(chǎng)效應(yīng)管VT4的漏極串聯(lián)電阻R3后接地,雙向晶閘管VT5的門極連接于場(chǎng)效應(yīng)管VT4的漏極,雙向晶閘管VT5的陽(yáng)極連接于市電的正極,雙向晶閘管VT5的陰極串聯(lián)照明裝置4后連接于市電的負(fù)極。
本實(shí)施例的工作原理以及工作過程:
參照?qǐng)D1以及圖2,在閉合開關(guān)S后,市電首先通過變壓器電路11降低電壓,接著流經(jīng)整流電路12進(jìn)行整流,最終經(jīng)過穩(wěn)壓電路13的穩(wěn)壓以及進(jìn)一步濾波后得到穩(wěn)定的直流電源,同時(shí)穩(wěn)壓電路13電性連接有指示部14,在光線檢測(cè)裝置1正常供電時(shí)指示部14通過發(fā)光以進(jìn)行提示。
光線檢測(cè)裝置1根據(jù)檢測(cè)到的光線強(qiáng)度輸出對(duì)應(yīng)光強(qiáng)的光線檢測(cè)信號(hào),光線越強(qiáng),光敏電阻RL的阻值越低,由分壓關(guān)系,光線檢測(cè)裝置1輸出的光線檢測(cè)信號(hào)的電壓越高,當(dāng)陽(yáng)光的光線逐漸變暗直至強(qiáng)度低于基準(zhǔn)強(qiáng)度時(shí),此時(shí)光線檢測(cè)裝置1輸出的光線檢測(cè)信號(hào)低于光線基準(zhǔn)信號(hào)(低于PNP型三極管VT1導(dǎo)通的靜態(tài)工作點(diǎn)),進(jìn)而三極管開關(guān)電路3導(dǎo)通輸出高電平的控制信號(hào),通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RW的滑動(dòng)端可以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RW與光敏電阻RL串聯(lián)時(shí)分壓的大小,進(jìn)而調(diào)節(jié)了光線基準(zhǔn)信號(hào)的大小。
三極管VT1導(dǎo)通后,其發(fā)射極為高電平,三極管VT2接收到高電平后導(dǎo)通,進(jìn)而使三極管VT3接收到低電平導(dǎo)通,接著電容C1不斷充電,當(dāng)電容C1充電后使產(chǎn)效應(yīng)管VT4導(dǎo)通時(shí),場(chǎng)效應(yīng)管VT4的漏極輸出高電平,大于晶閘管VT5的門極觸發(fā)電壓,使得晶閘管VT5導(dǎo)通,進(jìn)而照明裝置4得電開始照明給苗木提供光照,當(dāng)電容C1放電使得場(chǎng)效應(yīng)管VT4截止時(shí),場(chǎng)效應(yīng)管VT4的漏極輸出低電平,晶閘管VT5截止照明裝置4停止發(fā)光,而由于電容C1充放電速度極快,則照明裝置4不斷發(fā)光和變暗的快速轉(zhuǎn)換的結(jié)果即為亮度的不同,即電容C1充放電越快,充電速度越快,晶閘管VT5的導(dǎo)通角越大,照明裝置4發(fā)光越亮,而電容C1充放電速度可以通過電位器RP調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電流來改變。
當(dāng)光線強(qiáng)度變亮?xí)r,光線檢測(cè)裝置1輸出的光線檢測(cè)信號(hào)重新變?yōu)楦唠娖剑чl管VT5關(guān)斷停止給照明裝置4供電,照明裝置4停止給苗木補(bǔ)光。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。