基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，其中，温度传感器与处理器的输入端相连，处理器的输出端与继电器模块相连，继电器模块的常开触点与电机的电源相串接，用以导通或关断电机电源，当棚内温度超出额定值时，通过控制电机开启大棚，实现对棚内温度的无人控制；湿度传感器与处理器的输入端相连，处理器的输出端与显示模块相连，通过显示模块实时显示土壤水分含量；烟雾传感器与处理器的输入端相连，处理器的输出端与报警模块相连，当处理器检测到烟雾传感器检测的烟雾浓度超过预设值时，通过报警模块进行警报。整个系统体积较小，安装便利，占用空间较小。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统
本专利技术涉及一种基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，属于电力电子与智能控制

技术介绍
农林业辅助技术和无人控制大棚温度调节技术运用不太广泛。目前市场上存在着较少类似产品。这些产品的服务对象较为单一，且产品功能较少，不能满足农林业的需求。这些产品存在着价格较高，功能性不强，实用性不高，服务不够全面等问题。在智慧农业及科技惠农的大背景下，越来越多的人希望用科技改善传统农业模式，本专利技术通过一系列技术的应用，极大的满足了农民的需求。旨在实现智慧农业，并在农民数量日益减少的今天对大棚温度调节实现无人控制，减少种植过程中对于种植者的需求量。
技术实现思路
根据现有技术的不足，本专利技术提供基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，用以实时检测大棚内的温度、湿度等参数。本专利技术按以下技术方案实现：基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，包括太阳能电池板、蓄电池、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、处理器、显示模块和报警模块；所述太阳能电池板与蓄电池相连，所述蓄电池通过电源开关与处理器相连，太阳能电池板将光能转化为电能后通过蓄电池进行存储，实现持续供电；所述温度传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与继电器模块相连，所述继电器模块的常开触点与电机的电源相串接，，用以导通或关断电机电源，当棚内温度超出额定值时，通过控制电机开启大棚，实现对棚内温度的无人控制；所述湿度传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与显示模块相连，通过显示模块实时显示土壤水分含量；所述烟雾传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与报警模块相连，当处理器检测到烟雾传感器检测的烟雾浓度超过预设值时，通过报警模块进行警报。优选的是，所述处理器由复位电路、单片机、时钟电路构成，其中单片机采用STC89C52单片机。优选的是，所述温度传感器采用DS18B20芯片。优选的是，所述继电器模块包括线圈、常开触点、三极管Q1和电阻R1；所述三极管Q1的发射极与电源相连，三极管Q1的基极与电阻R1一端相连，电阻R1另一端与处理器相连，三极管Q1的集电极与线圈相连，常开触点与电机电源相串接。优选的是，所述湿度传感器采用YL69土壤湿度传感器。优选的是，所述显示模块采用采用12864液晶屏。优选的是，所述烟雾传感器采用MQ-2半导体气体烟雾传感器，所述MQ-2半导体气体烟雾传感器通过AD转换器与处理器相连。优选的是，所述AD转换器采用ADC0832芯片。优选的是，所述报警模块包括蜂鸣器，所述蜂鸣器通过连接三极管Q2与处理器相连。本专利技术有益效果：A．当光照射到太阳能电池板时，电板自动收集光能，并将光能转化为电能，并将电能储存。B．当森林或林区发生火灾，内置的烟雾传感器能感应到烟雾，通过报警的方式及时通知管理人员。C.在大面积露天种植区域，产品中的湿度传感器可对土壤水分含量进行检测，可准确找出水分含量不足的区域，并提示种植者哪个地区缺水，在水资源匮乏的今天，能够节约水资源。D.在大棚种植区域，通过产品的温度传感器，能够实现对棚内温度的监测。并与电机相连，当棚内温度超出额定值时，可通过控制电机开启大棚，使大棚进行内外空气流通，实现无人控制温度调节。附图说明图1为本专利技术的整体控制原理框图；图2为继电器模块电路图；图3为烟雾传感器电路图；图4为报警模块电路图；图5为处理器电路图。具体实施方式以下结合附图，通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，包括太阳能电池板2、蓄电池3、烟雾传感器6、温度传感器4、湿度传感器5、处理器1、显示模块11和报警模块10；太阳能电池板2与蓄电池3相连，蓄电池3通过电源开关12与处理器1相连，太阳能电池板2将光能转化为电能后通过蓄电池3进行存储，实现持续供电；温度传感器4与处理器1的输入端相连，处理器1的输出端与继电器模块8相连，继电器模块8的常开触点与电机9的电源相串接，，用以导通或关断电机9电源，当棚内温度超出额定值时，通过控制电机9开启大棚，实现对棚内温度的无人控制；湿度传感器5与处理器1的输入端相连，处理器1的输出端与显示模块11相连，通过显示模块11实时显示土壤水分含量；烟雾传感器6与处理器1的输入端相连，处理器1的输出端与报警模块10相连，当处理器1检测到烟雾传感器6检测的烟雾浓度超过预设值时，通过报警模块10进行警报。如图5所示，处理器1由复位电路、单片机、时钟电路构成，其中单片机采用STC89C52单片机。STC89C52在4V-5.5V的电压下工作,因此我们通常给单片机通上5V的直流电。单片机的40脚用来接电源，而单片机的20脚用来接地。复位电路起到检测单片机启动状态，来完成单片机启动的作用。因此，当单片机通电之后就会产生复位信号，来确定单片机的正常启动。当在单片机工作中，出现其他干扰信号倒致其无法正常工作，这里我们需要按下复位按钮，使整个电路重新进行工作。如图2所示，温度传感器4采用DS18B20芯片。继电器模块8包括线圈、常开触点、三极管Q1和电阻R1；三极管Q1的发射极与电源相连，三极管Q1的基极与电阻R1一端相连，电阻R1另一端与处理器1相连，三极管Q1的集电极与线圈相连，常开触点K1与电机9电源相串接。单片机控制电路在线圈加上一定的电压时，线圈电流流过时，衔铁以克服弹簧的拉力返回到核心，从而常开触点闭合将导通负载电路。当线圈失电时，电磁感应消失，衔铁在弹簧的反作用力被拉返回原来的位置将断开负载电路。湿度传感器5采用YL69土壤湿度传感器。其测量精准，价格便宜，广泛应用于节水农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等场领域。显示模块11采用采用12864液晶屏，该点阵的屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。如图3、图4所示，烟雾传感器6采用MQ-2半导体气体烟雾传感器，MQ-2半导体气体烟雾传感器通过AD转换器与处理器相连。AD转换器7采用ADC0832芯片。报警模块10包括蜂鸣器，蜂鸣器通过连接三极管Q2与处理器相连。MQ-2半导体气体烟雾传感器可用于氢气、煤气、天然气、烟雾等气体的检测，尤其对于甲烷乙烷的检测有着重要的作用。这种传感器具有在较宽的烟雾浓度范围内灵敏的进行可燃气体的检测和报警，再由于其成本较低，结构简单，体型较小的有点，使其在家庭烟雾报警中占有绝对的地位。通过ADC0832的收集就可以得出在烟雾各个浓度下所对应的电压值，进而可以设定出我们所需要的烟雾报警值。当处理器1检测到MQ-2半导体气体烟雾传感器测得的烟雾浓度大于烟雾报警值时，通过蜂鸣器进行警报，通知管理人员采取相应的措施。A．当光照射到太阳能电池板时，太阳能电池板自动收集光能，将光能转化为电能，做为各种传感器的用电来源。B．当森林或林区发生火灾，内置的烟雾传感器6能感应到烟雾，通过报警的方式及时通知管理人员。C.在大面积露天种植区域，产品中的湿度传感器5可对土壤水分含量进行检测，可准确找出水分含量不足的区域，并提示种植者。D.在大棚种植区域，通过产品的温度传感器4对棚内温度的监测，并与电机9相连，当棚内温度超出额定值时，可通过控制电机9开启大棚，使大棚进行内外空气流通，实现无人控制温度调节。以上仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，其特征在于：包括太阳能电池板、蓄电池、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、处理器、显示模块和报警模块；所述太阳能电池板与蓄电池相连，所述蓄电池通过电源开关与处理器相连，太阳能电池板将光能转化为电能后通过蓄电池进行存储，实现持续供电；所述温度传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与继电器模块相连，所述继电器模块的常开触点与电机的电源相串接，，用以导通或关断电机电源，当棚内温度超出额定值时，通过控制电机开启大棚，实现对棚内温度的无人控制；所述湿度传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与显示模块相连，通过显示模块实时显示土壤水分含量；所述烟雾传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与报警模块相连，当处理器检测到烟雾传感器检测的烟雾浓度超过预设值时，通过报警模块进行警报。

【技术特征摘要】
1.基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，其特征在于：包括太阳能电池板、蓄电池、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、处理器、显示模块和报警模块；所述太阳能电池板与蓄电池相连，所述蓄电池通过电源开关与处理器相连，太阳能电池板将光能转化为电能后通过蓄电池进行存储，实现持续供电；所述温度传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与继电器模块相连，所述继电器模块的常开触点与电机的电源相串接，，用以导通或关断电机电源，当棚内温度超出额定值时，通过控制电机开启大棚，实现对棚内温度的无人控制；所述湿度传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与显示模块相连，通过显示模块实时显示土壤水分含量；所述烟雾传感器与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与报警模块相连，当处理器检测到烟雾传感器检测的烟雾浓度超过预设值时，通过报警模块进行警报。2.根据权利要求1所述的基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，其特征在于：所述处理器由复位电路、单片机、时钟电路构成，其中单片机采用STC89C52单片机。3.根据权利要求1所述的基于分布式太阳能的多功能农林辅助系统，其特征在于：所述温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞博，徐世周，雷曼，王莹，夏雪，买凌云，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41