一种嵌入式控制的温室控制用电源电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种嵌入式控制的温室控制用电源电路，包括控制器第一电源电路模块和控制器第二电源电路模块；控制器第一电源电路模块的电源电压输入端与24V直流电源相连，控制器第一电源电路模块将输入的24V直流电源转换为5V直流电源，控制器第一电源电路模块的电源电压输出端与控制器第二电源电路模块的电源电压输入端相连，控制器第二电源电路模块将输入5V直流电源转换为3.3V直流电源。本实用新型专利技术能够提供稳定的+5V电源电压和+3.3V电源电压输出端，分别为控制器模块、网络连接模块和数据传输模块等供电。和数据传输模块等供电。和数据传输模块等供电。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式控制的温室控制用电源电路


[0001]本技术涉及一种电源
，特别是涉及一种嵌入式控制的温室控制用电源电路。

技术介绍

[0002]农业部规划设计全国温室数据显示，2018年全国温室总面积达到1894215.86公顷，其中，连栋温室54338.46公顷，日光温室577455.69公顷。随着设施农业飞速发展，温室智能控制系统需要稳定的电源电压供应，如果电源不稳定会造成必可避免的影响。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种嵌入式控制的温室控制用电源电路。
[0004]为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种嵌入式控制的温室控制用电源电路，控制器第一电源电路模块和控制器第二电源电路模块；
[0005]控制器第一电源电路模块的电源电压输入端与24V直流电源相连，控制器第一电源电路模块将输入的24V直流电源转换为5V直流电源，控制器第一电源电路模块的电源电压输出端与控制器第二电源电路模块的电源电压输入端相连，控制器第二电源电路模块将输入5V直流电源转换为3.3V直流电源。分别为控制器模块、网络连接模块和数据传输模块等供电。
[0006]在本技术的一种优选实施方式中，控制器第一电源电路模块包括：降压芯片U3的电源电压输入端Vin分别与电容C4的第一端和电源接口P1的电源正端相连，电源接口P1的电源正端输出电源电压VCC
‑
24V，降压芯片U3的电源电压输出端OUT分别与电阻R16的第一端、可调电阻R6的第一端、可调电阻R6的调节端和电容C1的第一端相连，可调电阻R6的第二端与电阻R1的第一端相连，电容C1的第二端和电阻R1的第二端分别与电感L1的第一端、电容C5的第一端和控制器第二电源电路模块的电源电压输入端相连，电阻R1的第二端输出电源电压VCC
‑
5V，降压芯片U3的反馈端Feed back分别与电感L1的第二端和二极管D1的负极相连，二极管D1的正极、电容C5的第二端、电阻R16的第二端、降压芯片U3的电源地端GND、降压芯片U3的开闭端On/Off、电容C4的第二端、电源接口P1的电源负端分别与电源地相连；电源接口P1与24V直流电源相连。将电源接口P1与24V直流电源输出相连，将输入的24V电源电压通过降压芯片U3输出稳定的+5V电源电压，可以记作电源电压VCC
‑
5V或者电源电压5V。
[0007]控制器第二电源电路模块包括：控制器第二电源电路模块包括：降压芯片U7的电源电压输入端VCC分别与电容C12的第一端、电容C11的第一端和控制器第一电源电路模块的电源电压出端相连，降压芯片U7的电源电压输出端OUT分别与电容C13的第一端和电容C14的第一端相连，降压芯片U7的电源电压输出端OUT输出电源电压3V3，降压芯片U7的电源地端GND分别与电容C12的第二端、电容C11的第二端、电容C13的第二端、电容C14的第二端
和电源地相连。通过降压芯片U7将输入的+5V电源电压转换为稳定的+3.3V电源电压，可以记作电源电压3V3或者电源电压VCC
‑
3.3V。
[0008]在本技术的一种实施方式中，数据传输模块包括USB通信接口模块或/和485通信接口模块；
[0009]USB通信接口模块包括：USB接口J1的电源电压端VDD与电阻R8的第一端相连，电阻R8的第二端与电源电压5V相连，USB接口J1的数据负端D
‑
与电阻R12的第一端相连，电阻R12的第二端与控制器U0的USB数据正端PA11/USART1_CTS/CANRX/TIM1_CH4/USBDM相连，USB接口J1的数据正端D+分别与电阻R14的第一端和电阻R17的第一端相连，电阻R17的第二端与电源电压3V3相连，电阻R14的第二端与控制器U0的USB数据负端PA12/USART1_RTS/CANTX/TIM1_ETR/USBDP，USB接口J1的电源地GND与电源地相连；通过数据线连接USB接口J1和移动设备(移动智能手持终端即手机或硬盘)，可以实现控制器离线程序下载，数据拷贝等功能。
[0010]485通信接口模块包括：通信芯片U4的接收器输出使能端分别与通信芯片U4的驱动器输出使能端、电阻R5的第一端和光电耦合器U2的被控输出端相连，电阻R5的第二端与电源地相连，光电耦合器U2的被控输入端与电源电压VCC
‑
5V相连，光电耦合器U2的控制输入第一端与电阻R3的第一端相连，电阻R3的第二端与电源电压VCC
‑
3.3V相连，光电耦合器U2的控制输入第二端与控制器U0的使能控制端PA1/USART2_RTS/ADC123_IN1/TIM5_CH2/TIM2_CH2相连；通信芯片U4的接收器输出端与光电耦合器U5的控制输入第一端相连，光电耦合器U5的控制输入第二端与电阻R10的第一端相连，电阻R10的第二端与电源电压VCC
‑
5V相连，光电耦合器U5的被控输出端与电源地相连，光电耦合器U5的被控输入端分别与电阻R9的第一端和控制器U0的数据接收端PA3/USART2_RX/ADC123_IN3/TIM5_CH4/TIM2_CH4，电阻R9的第二端与电源电压VCC
‑
3.3V相连；通信芯片U4的驱动器输入端分别与光电耦合器U6的被控输入端和电阻R23的第一端相连，电阻R23的第二端与电源电压VCC
‑
5V相连，光电耦合器U6的被控输出端分别与通信芯片U4的电源地端GND和电源地相连，光电耦合器U6的控制输入第一端与电阻R22的第一端相连，电阻R22的第二端与电源电压VCC
‑
3.3V相连，光电耦合器U6的控制输入第二端与控制器U0的数据发送端PA2/USART2_TX/ADC123_IN2/TIM5_CH3/TIM2_P1H相连；通信芯片U4的电源电压端VCC分别与电源电压VCC
‑
5V和电阻R7的第一端相连，通信芯片U4的同相接收器输入和同相驱动器输出端A分别与电阻R7的第二端、终端电阻R15的第一端和接口P2的第一端相连，通信芯片U4的反相接收器输入和反相驱动器输出端B分别与终端电阻R15的第二端、电阻R24的第一端和接口P2的第二端相连，电阻R24的第二端与电源地相连；将接口P2与数据采集单元相连，数据采集单元包括安设在室内的室内数据采集单元和安设在室外的室外数据采集单元；室内数据采集单元包括室内温度传感器、室内湿度传感器、室内二氧化碳浓度传感器、室内光照强度传感器、室内土壤温度传感器、室内土壤湿度传感器之一或者任意组合；室外数据采集单元包括室外温度传感器、室外湿度传感器、室外光照强度传感器、室外风速传感器、室外风向传感器、室外大气压传感器之一或者任意组合；实现温室内环境信息包括温室内温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤温度、土壤湿度等采集以及温室外环境信息包括温度、湿度、光照强度、风速、风向、大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，包括控制器第一电源电路模块和控制器第二电源电路模块；控制器第一电源电路模块的电源电压输入端与24V直流电源相连，控制器第一电源电路模块将输入的24V直流电源转换为5V直流电源，控制器第一电源电路模块的电源电压输出端与控制器第二电源电路模块的电源电压输入端相连，控制器第二电源电路模块将输入5V直流电源转换为3.3V直流电源。2.根据权利要求1所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，控制器第一电源电路模块包括：降压芯片U3的电源电压输入端Vin分别与电容C4的第一端和电源接口P1的电源正端相连，电源接口P1的电源正端输出电源电压VCC
‑
24V，降压芯片U3的电源电压输出端OUT分别与电阻R16的第一端、可调电阻R6的第一端、可调电阻R6的调节端和电容C1的第一端相连，可调电阻R6的第二端与电阻R1的第一端相连，电容C1的第二端和电阻R1的第二端分别与电感L1的第一端、电容C5的第一端和控制器第二电源电路模块的电源电压输入端相连，电阻R1的第二端输出电源电压VCC
‑
5V，降压芯片U3的反馈端Feed back分别与电感L1的第二端和二极管D1的负极相连，二极管D1的正极、电容C5的第二端、电阻R16的第二端、降压芯片U3的电源地端GND、降压芯片U3的开闭端On/Off、电容C4的第二端、电源接口P1的电源负端分别与电源地相连；电源接口P1与24V直流电源相连。3.根据权利要求1所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，控制器第二电源电路模块包括：降压芯片U7的电源电压输入端VCC分别与电容C12的第一端、电容C11的第一端和控制器第一电源电路模块的电源电压出端相连，降压芯片U7的电源电压输出端OUT分别与电容C13的第一端和电容C14的第一端相连，降压芯片U7的电源电压输出端OUT输出电源电压3V3，降压芯片U7的电源地端GND分别与电容C12的第二端、电容C11的第二端、电容C13的第二端、电容C14的第二端和电源地相连。4.根据权利要求1～3之一所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，还包括数据传输模块，数据传输模块包括USB通信接口模块或/和485通信接口模块。5.根据权利要求4所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，USB通信接口模块包括：USB接口J1的电源电压端VDD与电阻R8的第一端相连，电阻R8的第二端与电源电压5V相连，USB接口J1的数据负端D
‑
与电阻R12的第一端相连，电阻R12的第二端与控制器U0的USB数据正端PA11/USART1_CTS/CANRX/TIM1_CH4/USBDM相连，USB接口J1的数据正端D+分别与电阻R14的第一端和电阻R17的第一端相连，电阻R17的第二端与电源电压3V3相连，电阻R14的第二端与控制器U0的USB数据负端PA12/USART1_RTS/CANTX/TIM1_ETR/USBDP，USB接口J1的电源地GND与电源地相连。6.根据权利要求4所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，485通信接口模块包括：通信芯片U4的接收器输出使能端分别与通信芯片U4的驱动器输出使能端、电阻R5的第一端和光电耦合器U2的被控输出端相连，电阻R5的第二端与电源地相连，光电耦合器U2的被控输入端与电源电压VCC
‑
5V相连，光电耦合器U2的控制输入第一端与电阻R3的第一端相连，电阻R3的第二端与电源电压VCC
‑
3.3V相连，光电耦合器U2的控制输入第二端与控制器U0的使能控制端PA1/USART2_RTS/ADC123_IN1/TIM5_CH2/TIM2_CH2相连；通信芯片U4的接收器输出端与光电耦合器U5的控制输入第一端相连，光电耦合器U5的控制输入第二端与电阻R10的第一端相连，电阻R10的第二端与电源电压VCC
‑
5V相连，光电耦合器U5的
被控输出端与电源地相连，光电耦合器U5的被控输入端分别与电阻R9的第一端和控制器U0的数据接收端PA3/USART2_RX/ADC123_IN3/TIM5_CH4/TIM2_CH4，电阻R9的第二端与电源电压VCC
‑
3.3V相连；通信芯片U4的驱动器输入端分别与光电耦合器U6的被控输入端和电阻R23的第一端相连，电阻R23的第二端与电源电压VCC
‑
5V相连，光电耦合器U6的被控输出端分别与通信芯片U4的电源地端GND和电源地相连，光电耦合器U6的控制输入第一端与电阻R22的第一端相连，电阻R22的第二端与电源电压VCC
‑
3.3V相连，光电耦合器U6的控制输入第二端与控制器U0的数据发送端PA2/USART2_TX/ADC123_IN2/TIM5_CH3/TIM2_P1H相连；通信芯片U4的电源电压端VCC分别与电源电压VCC
‑
5V和电阻R7的第一端相连，通信芯片U4的同相接收器输入和同相驱动器输出端A分别与电阻R7的第二端、终端电阻R15的第一端和接口P2的第一端相连，通信芯片U4的反相接收器输入和反相驱动器输出端B分别与终端电阻R15的第二端、电阻R24的第一端和接口P2的第二端相连，电阻R24的第二端与电源地相连。7.根据权利要求1～3之一所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，还包括网络连接模块，网络连接模块包括网络连接有线模块或/和网络连接无线模块。8.根据权利要求7所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，网络连接有线模块包括网络接口模块，网络接口模块包括：网络芯片U1的内部电压端VCAP与电容C2的第一端相连，网络芯片U1的电源地端VSS和电容C2的第二端分别与电源地相连；网络芯片U1的中断端与控制器U0的网络中断端PE4/TRACED1/FSMC_A20相连，网络芯片U1的SPI网络数据输出端SO与控制器U0的SPI网络数据输入端PA6/SPI1_MISO/TIM8_BKIN/ADC12_IN6/TIM3_CH1相连，网络芯片U1的SPI网络数据输入端SI与控制器U0的SPI网络数据输出端PA7/SPI1_MOSI/TIM_CH1N/ADC12_IN7/TIM3_CH2相连，网络芯片U1的SPI网络时钟端SCK与电阻R11的第一端相连，电阻R11的第二端与控制器U0的SPI网络时钟端PA5/SPI1_SCK/DAC_OUT2/ADC12_IN5相连，网络芯片U1的网络片选端与电阻R13的第一端相连，电阻R13的第二端与控制器U0的网络片选端PA4/SPI1_NSS/DAC_OUT1/USART2_CK/ADC12_IN4相连，网络芯片U1的网络重置端与控制器U0的网络重置端PE1/FSMC_NBL1相连；网络芯片U1的差分信号输入负端TPIN
‑
分别与电阻R18的第一端和网络接口J2的差分信号输出负端TD
‑
相连，网络芯片U1的差分信号输入正端TPIN+分别与电阻R20的第一端和网络接口J2的差分信号输出正端TD+相连，电阻R18的第二端和电阻R20的第二端分别与电容C9的第一端相连，电容C9的第二端和网络芯片U1的PHY参考地端VSSRX分别与电源地相连，网络芯片U1的PHY偏置电流端RBIAS与电阻R25的第一端相连，电阻R25的第二端与电源地相连；网络芯片U1的电源电压端VDD分别与电源电压3V3和电容C3的第一端相连，电容C3的第二端与电源地相连；网络芯片U1的第一指示灯端LEDA与电阻R2的第一端相连，电阻R2的第二端与网络接口J2的第一指示灯端LED(Y)
‑
A相连，网络芯片U1的第二指示灯端LEDB与电阻R4的第一端相连，电阻R4的第二端与网络接口J2的第二指示灯端LED(G)
‑
A相连；网络芯片U1的晶振电源端VDDOSC与电源电压3V3相连，网络芯片U1的晶振端OSC2分别与晶振Y1的第一端和电容C7的第一端相连，网络芯片U1的晶振端OSC1分别与晶振Y1的第二端和电容C6的第一端相连，电容C6的第二端和电容C7的第二端分别与电源地相连；网络芯片U1的晶振地端VSSOSC和网络芯片U1的参考地VDDPLL分别与电源地相连，网络芯片U1的晶振电源端VDDPLL和网络芯片U1的PHY参考电源端VDDRX分别与电源电压3V3相连；网络芯片U1的参考地端VSSTX与电源地相
连，网络芯片U1的差分信号输出正端TPOUT+分别与电阻R19的第一端和网络接口J2的差分信号输入正端RD+相连，网络芯片U1的差分信号输出负端TPOUT
‑
分别与电阻R21的第一端和网络接口J2的差分信号输入负端RD
‑
相连，电阻R19的第二端和电阻R21的第二端分别与电感L2的第一端和电容C8的第一端相连，电容C8的第二端与电源地相连，电感L2的第二端与电源电压3V3相连；网络芯片U1的PHY电源端VDDTX与电源电压3V3相连；网络接口J2的差分信号输出正端TD+与电阻R26的第一端相连，网络接口J2的差分信号输出负端TD
‑
与电阻R27的第一端相连，网络接口J2的中心抽头发送端TCT、电阻R26的第二端和电阻R27的第二端分别与电容C14的第一端和电感L3的第一端相连，电感L3的第二端与电源电压3V3相连，网络接口J2的差分信号输入正端RD+与电阻R28的第一端相连，网络接口J2的差分信号输入负端RD
‑
与电阻R29的第一端相连，电阻R28的第二端和电阻R29的第二端分别与电容C15的第一端相连，电容C15的第二端和电容C14的第二端分别与电源地相连；网络接口J2的第一指示灯端LED(Y)
‑
K、网络接口J2的第二指示灯端LED(G)
‑
K、网络接口J2的接地端SHILED、网络接口J2的接地端CHS GND分别与电源地相连。9.根据权利要求7所述的嵌入式控制的温室控制用电源电路，其特征在于，网络连接无线模块包括LORA通信模块，LORA通信模块包括：通信芯片U8的电源电压端VDD分别与电感L7的第一端、电容C26的第一端和电源电压3V3相连，通信芯片U8的接地端GND分别与电源地和电容C26的第二端相连，通信芯片U8的晶振端XTA与晶振Y4的第一端相连，通信芯片U8的晶振端XTB与晶振Y4的第二端相连，通信芯片U8的内部电压端VREG分别与电感L7的第二端、电感L9的第一端和电容C7的第一端相连，电容C7的第二端与电源地相连，通信芯片U8的电源开关输出端RCC_SW与电感L9的第二端相连，通信芯片U8的RFIC电源端VBAT和通信芯片U8的数字供电端VBAT_IO分别与电源电压3V3和电容C32的第一端相连，电容C32的第二端与电源地相连，通信芯片U8的RF开关控制端DIO2与电阻R35的第一端相连，电阻R35的第二端分别与电容C38的第一端和射频开关U9的开关控制端CRTL相连，电容C38的第二端与电源地相连；通信芯片U8的稳压电源端VR_PA分别与电容C21的第一端、电容C22的第一端和电感L4的第一端相连，电容C21的第二端和电容C22的第二端分别与电源地相连，通信芯片U8的射频发射输出端RFO分别与电感L4的第二端、电感L5的第一端和电容C18的第一端相连，电感L5的第二端和电容C18的第二端分别与电容C23的第一端和电容C24的第一端相连，电容C24的第二端与电源地相连，电容C23的第二端与电感L6的第一端相连，电感L6的第二端分别与电容C25的第一端和射频开关U9的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李脉，李佩原，杨小玲，邓顺华，刘弘博，刘阳，
申请(专利权)人：重庆市农业科学院，
类型：新型
国别省市：