[发明专利]带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置

说明书

技术领域

本发明专利的技术领域包括：太阳能转换技术、单片机控制技术、温度检测技术、数据处理与显示技术等。

背景技术

开发利用太阳能、实时检测大棚内温度，既能缓解能源短缺又可以保证大棚内农作物的生长。传统的温度控制是用温度计来测量，既耗人力、容易发生差错又没有有效利用能源。

随着自动控制与检测技术的发展，基于单片机、传感器等技术，设计带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置具有一定的实用意义。

发明内容

(1)装置构成

基于51单片机带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置，由7大模块组成。包括太阳能采集模块、转换模块、蓄电池模块、单片机模块、温度检测模块、放大模块以及显示模块。

(2)各模块选型和功能设计

太阳能采集模块通过采样电路实时采集太阳能电池板的输出电压和蓄电池的充电状态，通过C51单片机计算和寻找电池板最大输出功率值并确定蓄电池的充电状态。

蓄电池模块接受和存储太阳能电池板转换来的电能，并对C51、温度监测模块等元件供电。通过C51单片机经光耦驱动电路(MOSFET管)来控制控制蓄电池的充放电过程。

转换模块采用ADC0809芯片。对采样电压进行数模转换，经过A/D转换采样数据输入到单片机中进行处理。

单片机模块采用C51系列单片机运行和管理程序，执行相应的算法，实现控制数据的采集、蓄电池充放电状态以及温度显示等功能。

温度检测模块采用PT100热电阻。PT100热电阻对于温度信号的采集具有大范围、高精度的特点。在功能、性能、可操作性等方面都有较大的优越性，具有更高的性价比。

放大模块采用LM324芯片。热电阻两端的电压信号经过LM324送到A/D转换芯片，把热电阻的阻值转换成数字量。

显示模块采用8位LED数码显示温度值。其特点是显示清晰、成本低廉、配置灵活。

(3)软件设计

本发明专利运用了汇编语言和C语言编程，单片机中执行的算法包括程序初始化设计、定时器中断设计、A/D转换设计、PWM脉冲宽度控制设计、充放电状态方案选择设计、温度显示的设计等。

有益效果

带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置，通过单片机软硬件系统，可以开发利用太阳能，具有环保、安全、无污染，取之不尽，用之不竭，不受地域限制，无成本等一系列优点；同时通过对温度的实时检测和显示可以简单、方便、快速地掌握大棚内的温度，具有一定的实用价值。

附图说明

图1为带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置原理框图。

图2为带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置电路图。

具体实施方式

(1)如图1所示，带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置，包括太阳能采集模块1、蓄电池模块2、转换模块3、单片机模块4、温度检测模块5、放大模块6以及显示模块7。

(2)具体实现方法是，通过单片机模块运行主程序，对其他各模块进行控制和管理；太阳能电池实时收集太阳能，由采样电路采集电池板的输出电压和电池的充电状态；通过转换模块，对采样电压进行数模转换，经过A/D转换采样数据输入到单片机中进行处理；通过C51计算决定如何对电池板最大输出功率进行寻找以及确定蓄电池的充电状态；通过蓄电池模块存储电能并向温度检测电路供电；通过温度检测模块、放大模块以及显示模块实现温度的实时检测与显示。

(3)软件实现

(4)带有太阳能充电功能的大棚温度自动检测装置原理技术清晰、易于理解，虽然对本发明进行了详细的说明，但对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，均应包含在本发明的保护范围之内。