專利名稱：植物加溫控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種植物種養(yǎng)的溫度控制裝置，特別涉及根據(jù)環(huán)境溫度、 光照而對(duì)植物種養(yǎng)溫度進(jìn)行控制的裝置。
技術(shù)背景人們?cè)谥参锓N養(yǎng)過(guò)程中，可能需要在入冬休眠前進(jìn)行加溫，以延長(zhǎng)生長(zhǎng)期、 推遲休眠期，或在開(kāi)春前進(jìn)行加溫，以提前進(jìn)入生長(zhǎng)期。以往要實(shí)現(xiàn)上述目的， 通常是將植物種養(yǎng)在密閉的溫室內(nèi)，或?qū)⒅参镆浦翜厥覂?nèi)，這種方式需要結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、成本較高的加溫裝置，較大的占地面積，而且由于植物處于密閉的溫室 內(nèi)，空氣流通較差，易受病蟲害的侵襲。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)加溫植物需要較大占地面積的溫室而 存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、空氣流通差的問(wèn)題，提供一種直接對(duì)植物根部植料 進(jìn)行加溫的控制器，可以根據(jù)溫度、光照變化，對(duì)植料溫度進(jìn)行控制，并能漸 進(jìn)、漸退地緩慢控制溫度，以利于植物的生長(zhǎng)。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)植物加溫控制器，包括電源及與電源連接作為負(fù)載的發(fā)熱元件，所述負(fù)載 連接有控制保護(hù)開(kāi)關(guān)，控制保護(hù)開(kāi)關(guān)與溫度傳感器、光照傳感器分別連接，發(fā) 熱元件設(shè)置于植物根部的植料處。所述控制保護(hù)開(kāi)關(guān)與穩(wěn)壓電路連接，溫度傳感器依次通過(guò)電壓放大器、電 壓比較器與穩(wěn)壓取樣電路連接；光照傳感器依次通過(guò)白天晚上判別電路、白天 晚間轉(zhuǎn)換電路、白天溫度漸進(jìn)控制電路與穩(wěn)壓取樣電路連接；白天晚間轉(zhuǎn)換電 路還通過(guò)晚間溫度漸退控制電路與穩(wěn)壓取樣電路連接。所述控制保護(hù)開(kāi)關(guān)分別與過(guò)流保護(hù)電路、環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路、溫度傳 感器開(kāi)路保護(hù)電路連接；環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路還與溫度傳感器短路保護(hù)電路 連接。所述穩(wěn)壓取樣電路包括三端穩(wěn)壓集成塊IC15、依次串聯(lián)的微調(diào)二極管 D3 D8及穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD11 ，微調(diào)二極管D3 D8相鄰兩個(gè)之間分別連接 有可調(diào)的短路開(kāi)關(guān)，三端穩(wěn)壓集成塊IC15的輸入端接電源，輸出端與負(fù)載RL 連接，接地端與微調(diào)二極管D3的正極連接，微調(diào)二極管D8的負(fù)極串聯(lián)有穩(wěn) 壓二極管ZD1、穩(wěn)壓二極管ZD2，微調(diào)二極管D8的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管ZD1
的負(fù)極連接，穩(wěn)壓二極管ZD1的正極和穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極連接端與穩(wěn)壓 二極管ZD2的正極之間連接有繼電器J3的一常閉觸點(diǎn)，穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù) 極與穩(wěn)壓二極管ZD2的正極之間連接有繼電器J2的一常開(kāi)觸點(diǎn)，穩(wěn)壓二極管 ZD5 ZD11的負(fù)極并接后與穩(wěn)壓二極管ZD2的正極連接，穩(wěn)壓二極管ZDll的 正極接地，穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD10的正極分別與三極管BG23 BG28的集電 極連接；三極管BG23 BG28的發(fā)射極接地，其基極分別與電壓比較器連接。所述電壓比較器包括與三極管BG23-BG28數(shù)量對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器；各運(yùn) 算放大器的輸出端分別通過(guò)電阻R68 R73與三極管BG23 BG28的基極連接， 其反相輸入端分別通過(guò)電阻R56 R61與電源正極連接，其同相輸入端分別通 過(guò)電阻R62 R67與三極管BG10發(fā)射極連接；各運(yùn)算放大器的反相輸入端分 別與地之間并聯(lián)有電容C19 C24、電位器W3 W8。所述溫度傳感器包括三極管BG9，其基極與地之間連接有電容C8,其發(fā) 射極接地，其集電極與基極之間短接，其集電極與電源正極之間通過(guò)電阻R15 連接，電源正極與地之間串聯(lián)有電阻R16和電位器W1，三極管BG9的集電極 通過(guò)電阻R17、電阻R16和電位器Wl的并接端通過(guò)電阻R18連接電壓放大器；電壓放大器包括運(yùn)算放大器IC5-1、三極管BGIO，運(yùn)算放大器IC5-1的反 相輸入端與電阻R17連接，與輸出端之間連接有電位器W2;運(yùn)算放大器IC5-1 的同相輸入端與電阻R18連接；運(yùn)算放大器IC5 — 1的輸出端與三極管BGIO 的基極連接，三極管BGIO的發(fā)射極與地之間并聯(lián)有電容C9和電阻R19，三 極管BG10的集電極接電源正極，電阻R22與穩(wěn)壓二極管ZD4的負(fù)極連接， ZD4的正極接地，ZD4的負(fù)極與R21連接，R21與環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路和溫 度傳感器短路保護(hù)電路連接，三極管BG10的發(fā)射極與電壓比較器連接，并分 別通過(guò)電阻R23、電阻R20與溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路、環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電 路連接。環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路和溫度傳感器短路保護(hù)電路包括運(yùn)算放大器IC5 — 2、與非門IC3—3、三極管BG11 BG13、定時(shí)集成塊IC14;運(yùn)算放大器IC5 一2的反相輸入端、同相輸入端分別與電阻R21、電阻R20連接，其輸出端通 過(guò)電阻R29和與非門IC3—3的一輸入端連接，與非門IC3—3的另一輸入端通 過(guò)電阻R28與電源正極連接，與非門IC3—3的輸出端通過(guò)電阻R30與三極管 BG11的基極連接，三極管BGll的發(fā)射極接地，三極管BGll的集電極連接 三極管BG12的基極，并與三極管BG12的集電極之間連接有電阻R31，三極 管BG12的集電極接電源正極，三極管BG12的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC14的 引腳12、 13、 14連接，定時(shí)集成塊IC14的引腳5、 6、 7、 9、 10短接后接地， 引腳8通過(guò)電阻R34與三極管BG13的基極連接，引腳8與地之間連接有電容 Cll，三極管BG13的發(fā)射極接地，其集電極與溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路連接， 定時(shí)集成塊IC14的引腳1連接有電阻R32、弓|腳2連接有電容CIO、弓|腳3 連接有電阻R33，電阻R32、電容CIO、電阻R33的另一端并接；
溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路包括三極管BG6 BG8、定時(shí)集成塊IC4，三極 管BG6的基極與電阻R23連接，其發(fā)射極接地，其集電極與三極管BG7的基 極連接，并與三極管(BG7)的集電極之間連接有電阻R24;三極管BG7的集 電極接電源正極，其發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC4的引腳12、 13、 14連接；定時(shí) 集成塊IC4的引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R27接三極 管BG8的基極，引腳1連接有電阻R25、弓I腳2連接有電容C7、引腳3連接 有電阻R26，電阻R25、電容C7、電阻R26的另一端并接；三極管BG8的發(fā) 射極接地，其集電極與三極管BG13的集電極連接，并與過(guò)流保護(hù)電路連接。
所述過(guò)流保護(hù)電路包括由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、三極管BG3、三極管BG4和作 為控制保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制器件的繼電器J4的線圈，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由與非門IC3-1、 與非門IC3-2構(gòu)成，其一輸入端通過(guò)電容C6接地，并與電源正極之間連接有 電阻R8，另一輸入端通過(guò)電阻R9接電源正極，并與三極管BG8的集電極、 三極管BG3的集電極連接；三極管BG3的發(fā)射極接地，與其基極之間連接有 電阻Rll，其基極與負(fù)載RL連接；雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端通過(guò)電阻R10與三 極管BG4的基極連接，三極管BG4的發(fā)射極接地，三極管BG4的集電極與電 源正極之間并接繼電器J4的線圈和二極管DIO， 二極管D10的正極接三極管 BG4的集電極。
所述光照傳感器包括光敏三極管VT、三極管BG14，光敏三極管VT的發(fā) 射極通過(guò)電阻R35與地之間并聯(lián)有電容C12和電阻R36，其集電極與三極管 BG14的集電極之間連接有電阻R37;電容C12和電阻R36的并接端與三極管 BG14的基極連接，三極管BG14的發(fā)射極接地，三極管BG14的集電極通過(guò) 與非門IC6-1與白天晚上判別電路連接；
白天晚上判別電路包括與非門IC6-2、定時(shí)集成塊IC8、定時(shí)集成塊IC9、 三極管BG15、三極管BG16 BG18，與非門IC6-1的兩輸入端與三極管BG14 的集電極連接，其輸出端與與非門IC6-2并接的兩輸入端連接，并通過(guò)電阻R38
與三極管BG15的基極連接；三極管BG15的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC8的引腳 12、 13、 14連接，其集電極與電源正極連接；定時(shí)集成塊IC8的引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R41接三極管BG16的基極，引腳1連接 有電阻R39、引腳2連接有電容C13、引腳3連接有電阻R40，電阻R39、電 容C13、電阻R40的另一端并接；與非門IC6-2的輸出端通過(guò)電阻R44與三極 管BG17的基極連接；三極管BG17的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC9的引腳12、 13、 14連接，其集電極與電源正極連接；定時(shí)集成塊IC9的引腳5、 6、 7、 9、 10 短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R45接三極管BG18的基極，引腳1連接有電阻 R46、引腳2連接有電容C14、引腳3連接有電阻R47，電阻R46、電容C14、 電阻R47的另一端并接；三極管BG18的發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電容C15 接地，并與白天晚間轉(zhuǎn)換電路連接；三極管BG16的發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電阻R43與電源正極連接，并 與白天晚間轉(zhuǎn)換電路連接；白天晚間轉(zhuǎn)換電路包括雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、555集成塊，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路由 與非門IC6-3、與非門IC6-4構(gòu)成，其一輸入端連接電阻R43，另一輸入端連 接三極管BG18的集電極，并通過(guò)電阻R42與電源正極連接，其輸出端連接 555集成塊的引腳6; 555集成塊的引腳1接地，引腳2、 6連接，引腳4、 8 連接后與電源正極連接，弓I腳5與地之間連接有電容C16，引腳3與白天溫度 漸進(jìn)控制電路連接；白天溫度漸進(jìn)控制電路包括定時(shí)集成塊ICIO、三極管BG19、繼電器J3 的線圈，定時(shí)集成塊IC10的引腳12、 13、 14并接后與555集成塊的引腳3連 接，并通過(guò)電阻R51與晚間溫度漸退控制電路連接；定時(shí)集成塊IC10的引腳 5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R50接三極管BG19的基極， 引腳1連接有電阻R48、引腳2連接有電容C17、引腳3連接有電阻R49，電 阻R48、電容C17、電阻R49的另一端并接；三極管BG19的發(fā)射極接地，其 集電極與電源正極之間并聯(lián)有二極管D12和繼電器J3的線圈，二極管D12的 正極接三極管BG19的集電極；晚間溫度漸退控制電路包括三極管BG20 BG22、定時(shí)集成塊ICll，三極 管BG20的基極與電阻R51連接，其發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電阻R52與電 源正極連接，并與三極管BG21的基極連接；三極管BG21的集電極與電源正 極連接，其發(fā)射極與定時(shí)集成塊ICll的引腳12、 13、 14連接，引腳5、 6、 7、9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R55接三極管BG22的基極，引腳1連接 有電阻R53、引腳2連接有電容C18、引腳3連接有電阻R54，電阻R53、電 容C18、電阻R54的另一端并接；三極管BG22的發(fā)射極接地，其集電極與電 源正極之間并聯(lián)有二極管D13和繼電器J2的線圈，二極管D13的正極接三極 管BG19的集電極。所述電源包括經(jīng)交流轉(zhuǎn)換的直流電源和蓄電池，直流電源和蓄電池通過(guò)停 電轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路與負(fù)載連接，穩(wěn)壓取樣電路通過(guò)穩(wěn)壓電路與負(fù)載連接；停電轉(zhuǎn)換電路包括光電耦合器IC2、三極管BG5，光電耦合器IC2的二極 管正極連接電阻R13，其負(fù)極通過(guò)電阻R3接地；光電耦合器IC2的三極管的 集電極連接電阻R14，其發(fā)射極接三極管BG5的基極；三極管BG5的發(fā)射極 接地，其集電極并接二極管D11和繼電器J1的線圈，二極管D11的正極接三 極管BG5的集電極；電阻R13、電阻R14的另一端并接后通過(guò)穩(wěn)壓二極管ZD3 接地；穩(wěn)壓二極管ZD3的正極與地連接，其負(fù)極通過(guò)電阻R12與二極管D11 和繼電器Jl的線圈的并接端連接，并與三端穩(wěn)壓集成塊的輸入端之間并聯(lián)有 繼電器J1的一常開(kāi)觸點(diǎn)和串聯(lián)的電阻R1、電容C1;光電耦合器IC2的二極管 負(fù)極與電阻R3的連接端通過(guò)串聯(lián)的電阻R2、 二極管D2與直流電源的正極連 接，二極管D2的正極連接直流電源的正極；二極管Dll和繼電器Jl的線圈 的并接端與蓄電池的正極連接；穩(wěn)壓電路包括運(yùn)算放大器IC1、三極管BG1 BG2，運(yùn)算放大器IC1的同 相輸入端與地之間連接有電容C4，并與三端穩(wěn)壓集成塊的輸出端連接，其反 相輸入端通過(guò)二極管D9與地連接，二極管D9的正極接地，二極管D9的負(fù)極 與三極管BG2的發(fā)射極連接，三極管BG2的基極與三極管BG1的發(fā)射極連接， 三極管BG2的集電極與三極管BG1的集電極連接，三極管BG1的基極通過(guò)電 阻R6與運(yùn)算放大器IC1的輸出端連接；直流電源的正極通過(guò)二極管Dl、繼電器J4的一常閉觸點(diǎn)與三極管BG2 的集電極連接，繼電器J4的常閉觸點(diǎn)兩端并接有串聯(lián)的電阻R4和電容C2;三極管BG2的發(fā)射極與負(fù)載RL之間連接有電感L，負(fù)載RL和電感L的 連接端與地之間并聯(lián)有電容C5、電阻R7。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，利用溫度傳感器感知環(huán)境溫度的變化，以控制 作為負(fù)載的發(fā)熱元件的電參數(shù)值，以控制其發(fā)熱量，為植物提供適宜的溫度； 并通過(guò)光照傳感器、白天晚間判別電路、白天晚間轉(zhuǎn)換電路、白天溫度漸進(jìn)控
制電路、晚間溫度漸退控制電路，模擬自然環(huán)境下白天、晚間的周期變化，以 及白天、晚間環(huán)境溫度的緩慢升降的過(guò)程，以滿足植物生長(zhǎng)對(duì)于環(huán)境溫度的自 然變化的需要；通過(guò)過(guò)流保護(hù)電路、環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路、溫度傳感器短路 保護(hù)電路、溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路，提高了整個(gè)裝置在故障情況下對(duì)植物的 保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流、環(huán)境氣溫過(guò)高、溫度傳感器短路或開(kāi)路時(shí)，整個(gè)裝置能夠 識(shí)別上述情況，并采取應(yīng)對(duì)措施(如執(zhí)行動(dòng)作，使發(fā)熱元件失電而不發(fā)熱)， 避免對(duì)植物造成灼傷；通過(guò)直流電源、蓄電池兩種電源供應(yīng)，以及停電轉(zhuǎn)換電 路，可以市電停電時(shí)，通過(guò)停電轉(zhuǎn)換電路將蓄電池切入電路，繼續(xù)使整個(gè)裝置 正常工作，避免植物因停電造成溫度變化而影響生長(zhǎng)或造成損傷。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖的第一部分；圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖的第二部分；圖4是本實(shí)用新型的電路原理圖的第三部分；圖2中的A、 B分別與圖3中的A'、 B'連接。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，植物加溫控制器，包括電源及與電源連接作為負(fù)載的發(fā)熱元 件，電源包括經(jīng)交流轉(zhuǎn)換的直流電和蓄電池，直流電和蓄電池通過(guò)停電轉(zhuǎn)換電 路、控制保護(hù)開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓電路與負(fù)載連接，穩(wěn)壓取樣電路通過(guò)穩(wěn)壓電路與負(fù)載 連接；穩(wěn)壓電路與控制保護(hù)開(kāi)關(guān)(本實(shí)施例中的控制保護(hù)開(kāi)關(guān)為由繼電器線圈 控制的其觸點(diǎn)開(kāi)關(guān))連接，發(fā)熱元件設(shè)置于植物根部的植料處?？刂票Ｗo(hù)開(kāi)關(guān)與停電轉(zhuǎn)換、穩(wěn)壓電路連接，溫度傳感器依次通過(guò)電壓放大 器、電壓比較器與穩(wěn)壓取樣電路連接；光照傳感器依次通過(guò)白天晚上判別電路、 白天晚間轉(zhuǎn)換電路、白天溫度漸進(jìn)控制電路與穩(wěn)壓取樣電路連接；白天晚間轉(zhuǎn) 換電路還通過(guò)晚間溫度漸退控制電路與穩(wěn)壓取樣電路連接?？刂票Ｗo(hù)開(kāi)關(guān)分別與過(guò)流保護(hù)電路、環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路、溫度傳感器 開(kāi)路保護(hù)電路連接；環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路還與溫度傳感器短路保護(hù)電路連 接。更具體的電路是如圖2所示，穩(wěn)壓取樣電路包括三端穩(wěn)壓集成塊IC15 (本實(shí)施例采用7805)、依次串聯(lián)的微調(diào)二極管D3 D8及穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD11，微調(diào)二極管 D3 D8相鄰兩個(gè)之間分別連接有可調(diào)的短路開(kāi)關(guān)，三端穩(wěn)壓集成塊IC15的輸 入端接電源，輸出端與負(fù)載RL連接，接地端與微調(diào)二極管D3的正極連接， 微調(diào)二極管D8的負(fù)極串聯(lián)有穩(wěn)壓二極管ZD1、穩(wěn)壓二極管ZD2，微調(diào)二極管 D8的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極連接，穩(wěn)壓二極管ZD1的正極和穩(wěn)壓二極 管ZD2的負(fù)極連接端與穩(wěn)壓二極管ZD2的正極之間連接有繼電器J3的一常閉 觸點(diǎn)，穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管ZD2的正極之間連接有繼電器J2 的一常開(kāi)觸點(diǎn)，穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD11的負(fù)極并接后與穩(wěn)壓二極管ZD2的正 極連接，穩(wěn)壓二極管ZDll的正極接地，穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD10的正極分別 與三極管BG23 BG28的集電極連接；三極管BG23 BG28的發(fā)射極接地，其 基極分別與電壓比較器連接。如圖3所示，電壓比較器包括與三極管BG23 BG28數(shù)量對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大 器，與三極管BG23 BG26對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器構(gòu)成IC12，與三極管BG27 BG28 對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器構(gòu)成IC13;各運(yùn)算放大器的輸出端分別通過(guò)電阻R68 R73 與三極管BG23 BG28的基極連接，其反相輸入端分別通過(guò)電阻R56 R61與 電源正極連接，其同相輸入端分別通過(guò)電阻R62 R67與三極管BG10發(fā)射極 連接；各運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與地之間并聯(lián)有電容C19 C24、電位器 W3 W8。如圖2所示，溫度傳感器包括三極管BG9，其基極與地之間連接有電容 C8，其發(fā)射極接地，其集電極與基極之間短接，其集電極與電源正極之間通過(guò) 電阻R15連接，電源正極與地之間串聯(lián)有電阻R16和電位器W1，三極管BG9 的集電極通過(guò)電阻R17、電阻R16和電位器Wl的并接端通過(guò)電阻R18連接電 壓放大器；電壓放大器包括運(yùn)算放大器IC5-1、三極管BGIO，運(yùn)算放大器IC5-1的反 相輸入端與電阻R17連接，與輸出端之間連接有電位器W2;運(yùn)算放大器IC5-1 的同相輸入端與電阻R18連接；運(yùn)算放大器IC5-1的輸出端與三極管BG10的 基極連接，三極管BGIO的發(fā)射極與地之間并聯(lián)有電容C9和電阻R19，三極 管BG10的集電極接電源正極，電阻R22與穩(wěn)壓二極管ZD4的負(fù)極連接，ZD4 的正極接地，ZD4的負(fù)極與R21連接，R21與環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路和溫度傳 感器短路保護(hù)電路連接，三極管BG10的發(fā)射極與電壓比較器連接，并分別通 過(guò)電阻R23、電阻R20與溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路、環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路連接。環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路和溫度傳感器短路保護(hù)電路包括運(yùn)算放大器IC5 — 2、與非門IC3 — 3、三極管BG11 BG13、定時(shí)集成塊IC14;運(yùn)算放大器IC5 一2的反相輸入端、同相輸入端分別與電阻R21、電阻R20連接，其輸出端通 過(guò)電阻R29和與非門IC3—3的一輸入端連接，與非門IC3—3的另一輸入端通 過(guò)電阻R28與電源正極連接，與非門IC3—3的輸出端通過(guò)電阻R30與三極管 BG11的基極連接，三極管BGll的發(fā)射極接地，三極管BGll的集電極連接 三極管BG12的基極，并與三極管BG12的集電極之間連接有電阻R31，三極 管BG12的集電極接電源正極，三極管BG12的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC14的 引腳12、 13、 14連接，定時(shí)集成塊IC14的引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地， 引腳8通過(guò)電阻R34與三極管BG13的基極連接，引腳8與地之間連接有電容 Cll，三極管BG13的發(fā)射極接地，其集電極與溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路連接， 定時(shí)集成塊IC14的引腳1連接有電阻R32、弓l腳2連接有電容CIO、弓|腳3 連接有電阻R33，電阻R32、電容CIO、電阻R33的另一端并接；溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路包括三極管BG6 BG8、定時(shí)集成塊IC4，三極 管BG6的基極與電阻R23連接，其發(fā)射極接地，其集電極與三極管BG7的基 極連接，并與三極管(BG7)的集電極之間連接有電阻R24;三極管BG7的集 電極接電源正極，其發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC4的引腳12、 13、 14連接；定時(shí) 集成塊IC4的引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R27接三極 管BG8的基極，引腳1連接有電阻R25、引腳2連接有電容C7、引腳3連接 有電阻R26，電阻R25、電容C7、電阻R26的另一端并接；三極管BG8的發(fā) 射極接地，其集電極與三極管BG13的集電極連接，并與過(guò)流保護(hù)電路連接。過(guò)流保護(hù)電路包括由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、三極管BG3、三極管BG4和作為控 制保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制器件的繼電器J4的線圈，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由與非門IC3-1、與 非門IC3-2構(gòu)成，其一輸入端通過(guò)電容C6接地，并與電源正極之間連接有電 阻R8，另一輸入端通過(guò)電阻R9接電源正極，并與三極管BG8的集電極、三 極管BG3的集電極連接；三極管BG3的發(fā)射極接地，與其基極之間連接有電 阻Rll，其基極與負(fù)載RL連接；雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端通過(guò)電阻R10與三極 管BG4的基極連接，三極管BG4的發(fā)射極接地，三極管BG4的集電極與電源 正極之間并接繼電器J4的線圈和二極管D10，二極管D10的正極接三極管BG4的集電極。 如圖4所示，光照傳感器包括光敏三極管VT、三極管BG14，光敏三極管 VT的發(fā)射極通過(guò)電阻R35與地之間并聯(lián)有電容C12和電阻R36，其集電極與 三極管BG14的集電極之間連接有電阻R37;電容C12和電阻R36的并接端與 三極管BG14的基極連接，三極管BG14的發(fā)射極接地，三極管BG14的集電 極通過(guò)與非門IC6-1與白天晚上判別電路連接；白天晚上判別電路包括與非門IC6-2、定時(shí)集成塊IC8、定時(shí)集成塊IC9、 三極管BG15、三極管BG16 BG18，與非門IC6-1的兩輸入端與三極管BG14 的集電極連接，其輸出端與與非門IC6-2并接的兩輸入端連接，并通過(guò)電阻R38 與三極管BG15的基極連接；三極管BG15的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC8的引腳 12、 13、 14連接，其集電極與電源正極連接；定時(shí)集成塊IC8的引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R41接三極管BG16的基極，引腳1連接 有電阻R39、引腳2連接有電容C13、引腳3連接有電阻R40，電阻R39、電 容C13、電阻R40的另一端并接；與非門IC6-2的輸出端通過(guò)電阻R44與三極 管BG17的基極連接；三極管BG17的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC9的引腳12、 13、 14連接，其集電極與電源正極連接；定時(shí)集成塊IC9的引腳5、 6、 7、 9、 10 短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R45接三極管BG18的基極，引腳1連接有電阻 R46、引腳2連接有電容C14、引腳3連接有電阻R47，電阻R46、電容C14、 電阻R47的另一端并接；三極管BG18的發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電容C15 接地，并與白天晚間轉(zhuǎn)換電路連接；三極管BG16的發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電阻R43與電源正極連接，并 與白天晚間轉(zhuǎn)換電路連接；白天晚間轉(zhuǎn)換電路包括雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、555集成塊，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路由 與非門IC6-3、與非門IC6-4構(gòu)成，其一輸入端連接電阻R43，另一輸入端連 接三極管BG18的集電極，并通過(guò)電阻R42與電源正極連接，其輸出端連接 555集成塊的引腳6; 555集成塊的引腳1接地，引腳2、 6連接，引腳4、 8 連接后與電源正極連接，引腳5與地之間連接有電容C16，引腳3與白天溫度 漸進(jìn)控制電路連接；白天溫度漸進(jìn)控制電路包括定時(shí)集成塊ICIO、三極管BG19、繼電器J3 的線圈，定時(shí)集成塊IC10的引腳12、 13、 14并接后與555集成塊的引腳3連 接，并通過(guò)電阻R51與晚間溫度漸退控制電路連接；定時(shí)集成塊IC10的引腳 5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R50接三極管BG19的基極， 引腳1連接有電阻R48、引腳2連接有電容C17、引腳3連接有電阻R49，電 阻R48、電容C17、電阻R49的另一端并接；三極管BG19的發(fā)射極接地，其 集電極與電源正極之間并聯(lián)有二極管D12和繼電器J3的線圈，二極管D12的 正極接三極管BG19的集電極；晚間溫度漸退控制電路包括三極管BG20 BG22、定時(shí)集成塊ICll，三極 管BG20的基極與電阻R51連接，其發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電阻R52與電 源正極連接，并與三極管BG21的基極連接；三極管BG21的集電極與電源正 極連接，其發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC11的引腳12、 13、 14連接，引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，弓I腳8通過(guò)電阻R55接三極管BG22的基極，引腳1連接 有電阻R53、引腳2連接有電容C18、引腳3連接有電阻R54，電阻R53、電 容C18、電阻R54的另一端并接；三極管BG22的發(fā)射極接地，其集電極與電 源正極之間并聯(lián)有二極管D13和繼電器J2的線圈，二極管D13的正極接三極 管BG19的集電極。如圖2所示，停電轉(zhuǎn)換電路包括光電耦合器IC2、三極管BG5，光電耦合 器IC2的二極管正極連接電阻R13，其負(fù)極通過(guò)電阻R3接地；光電耦合器IC2 的三極管的集電極連接電阻R14，其發(fā)射極接三極管BG5的基極；三極管BG5 的發(fā)射極接地，其集電極并接二極管D11和繼電器J1的線圈，二極管D11的 正極接三極管BG5的集電極；電阻R13、電阻R14的另一端并接后通過(guò)穩(wěn)壓 二極管ZD3接地；穩(wěn)壓二極管ZD3的正極與地連接，其負(fù)極通過(guò)電阻R12與 二極管Dll和繼電器Jl的線圈的并接端連接，并與三端穩(wěn)壓集成塊的輸入端 之間并聯(lián)有繼電器J1的一常開(kāi)觸點(diǎn)和串聯(lián)的電阻R1、電容C1;光電耦合器 IC2的二極管負(fù)極與電阻R3的連接端通過(guò)串聯(lián)的電阻R2、 二極管D2與直流 電源的正極連接/r 二極管D2的正極連接直流電源的正極；二極管Dll和繼電 器J1的線圈的并接端與蓄電池的正極連接；穩(wěn)壓電路包括運(yùn)算放大器IC1、三極管BG1 BG2，運(yùn)算放大器IC1的同 相輸入端與地之間連接有電容C4，并與三端穩(wěn)壓集成塊的輸出端連接，其反 相輸入端通過(guò)二極管D9與地連接，二極管D9的正極接地，二極管D9的負(fù)極 與三極管BG2的發(fā)射極連接，三極管BG2的基極與三極管BG1的發(fā)射極連接， 三極管BG2的集電極與三極管BG1的集電極連接，三極管BG1的基極通過(guò)電 阻R6與運(yùn)算放大器IC1的輸出端連接；直流電源的正極通過(guò)二極管Dl、繼電器J4的一常閉觸點(diǎn)與三極管BG2 的集電極連接，繼電器J4的常閉觸點(diǎn)兩端并接有串聯(lián)的電阻R4和電容C2;三極管BG2的發(fā)射極與負(fù)載RL之間連接有電感L，負(fù)載RL和電感L的 連接端與地之間并聯(lián)有電容C5、電阻R7。 各電路的工作情況是事先調(diào)整圖3中的電位器W3、 W4、 W5、 W6、 W7、 W8，設(shè)置運(yùn)算放大器IC12 (本實(shí)施例中采用LM324)的反相輸入端2、 6、 9、 13腳和運(yùn)算放大器IC13 (同 IC12)的反相輸入端2、 6腳分別為7. 6V、 6. 9V、 6.2、 5. 4V、 4. 8V、 4. 3V。圖 3中的穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD11，其穩(wěn)壓值遞次增高。圖2中的微調(diào)二極管D3 D8的作用，:是用于加溫時(shí)對(duì)溫度的微調(diào)，增減其中一個(gè)二極管，溫度也隨之增 減，使用時(shí)調(diào)好后即固定位置不變。1、當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí)，三極管BG9 (利用該三極管PN結(jié)對(duì)溫度的適應(yīng)性變 化，以其作溫度感應(yīng)器)傳輸給運(yùn)算放大器IC5 (本實(shí)施例中采用LM358)放 大、三極管BG10輸出的信號(hào)電壓就低，這個(gè)電壓與事先設(shè)置的運(yùn)算放大器IC12 的2、 6、 9、 13及運(yùn)算放大器IC13的2、 6腳的電壓相比較，如大于4. 3V小 于4. 8V則IC13的7腳輸出高電位，這個(gè)高電位經(jīng)電阻R73使三極管BG28導(dǎo) 通，于是穩(wěn)壓二極管ZDIO (穩(wěn)壓值較高)被接入由三端穩(wěn)壓集成塊工C15組成 的穩(wěn)壓電路，使其輸出端輸出一個(gè)較高的電壓，這個(gè)電壓加至運(yùn)算放大器IC1 (LM358)的同相輸入端第3腳，從其第1腳輸出的電壓經(jīng)電阻R6加至三極管 BG1的基極使其導(dǎo)通，BG1導(dǎo)通后又使BG2導(dǎo)通，24V直流電壓經(jīng)二極管Dl、 繼電器J4的常閉觸點(diǎn)、三極管BG2、電感L給作為發(fā)熱元件的負(fù)載RL通電， 負(fù)載RL發(fā)出的熱就提供給了需要加溫的植物。同時(shí)，負(fù)載RL上的電壓又反饋 至運(yùn)算放大器IC1的反相輸入端2腳，與其同相輸入端3腳的電壓進(jìn)行比較， 如2腳電壓高于3腳電壓，則其1腳輸出為0，此時(shí)三極管BG1截止，三極管 BG2也截止，24V直流電壓與負(fù)載RL斷開(kāi)，停止加熱。停止加熱后，負(fù)載RL 上無(wú)電壓反饋至運(yùn)算放大器IC1的反相輸入端2腳，而其同相輸入端3腳卻有 從三端穩(wěn)壓集成塊IC15輸出端送來(lái)的電壓，故運(yùn)算放大器IC1的第1腳又輸 出高電平，三極管BG1、 BG2又導(dǎo)通，24V直流又加至電熱絲兩端。如此反復(fù)， 電熱絲上即得到了一個(gè)受三端穩(wěn)壓集成塊IC15控制的、約等于其輸出端的(較 高的)穩(wěn)定的直流電壓，以發(fā)出較多的熱量應(yīng)對(duì)較低的環(huán)境溫度，于是，被加 溫的植物便得到一個(gè)較適宜的穩(wěn)定的溫度。如環(huán)境溫度更低、三極管BG10輸出的信號(hào)電壓小于4. 3V時(shí)，則IC12、 IC13中的六個(gè)比較器均無(wú)輸出，三極管BG23 BG28均截止，這時(shí)便只有ZDll 被接入三端穩(wěn)壓集成塊的穩(wěn)壓電路中而輸出電壓最高，也就是環(huán)境溫度最冷的 時(shí)候了。2、 當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，三極管BG9傳輸給運(yùn)算放大器IC5放大、三極管 BG10輸出的信號(hào)電壓就高。這個(gè)電壓也與事先設(shè)置的運(yùn)算放大器IC12的四個(gè) 反向輸入端及運(yùn)算放大器工C13的兩個(gè)反向輸入端的電壓相比較，如大于7. 6V， 則IC12的1腳輸出高電位，這個(gè)高電位經(jīng)電阻R68使三極管BG23導(dǎo)通，于是 穩(wěn)壓二極管ZD5 (穩(wěn)壓值較低)被接入穩(wěn)壓輸出電路，使三端穩(wěn)壓集成塊IC15 的輸出端輸出一個(gè)較低的電壓。之后的控制過(guò)程與前述環(huán)境溫度低時(shí)的情況相 同，被加溫植物仍能得到一個(gè)穩(wěn)定的較適宜的溫度。以此類推，三極管BG10發(fā)射極輸出的溫度信號(hào)電壓高低不同時(shí)，相對(duì)應(yīng) 的穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD11中的一個(gè)將被接入三端穩(wěn)壓集成塊IC15的穩(wěn)壓電路 中，使其輸出不同的電壓值。因此，植物的加溫量跟隨環(huán)境溫度的高低而變化， 環(huán)境溫度高，加溫量就低，環(huán)境溫度低，加溫量就高，因此植物便得到一個(gè)較 穩(wěn)定的根部溫度。3、 溫度漸進(jìn)、漸退的控制事實(shí)上，自然環(huán)境是天亮后溫度開(kāi)始上升，隨著時(shí)間的推移而不斷升高， 至傍晚時(shí)又開(kāi)始降低，天完全黑后溫度下降更多，也就是說(shuō)，白天不是一個(gè)恒 定的溫度，晚上也不是一個(gè)恒定的溫度。為模擬這種自然環(huán)境溫度，該控制器 設(shè)置了白天溫度漸進(jìn)控制電路，夜晚溫度漸退控制電路。(1)白天溫度漸進(jìn)過(guò)程(為便于分析，暫不計(jì)穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD11的 穩(wěn)壓值)假如繼電器J2吸合后，穩(wěn)壓二極管ZD1、 ZD2被短路，此時(shí)三端 穩(wěn)壓集成塊IC15輸出電壓則是自身的5V加上二極管D3 D5的穩(wěn)壓值之和。當(dāng)早晨天亮?xí)r，光照傳感器VT受光而電阻變小，使得三極管BG14導(dǎo)通， 與非門IC6 (本實(shí)施例采用4011)的1、 2腳為低電位，其3腳輸出高電位， 經(jīng)電阻R38使三極管BG15導(dǎo)通，定時(shí)集成塊IC8 (本實(shí)施例中采用4541)得 電開(kāi)始計(jì)時(shí)，約5分鐘后，IC8的第8腳輸出高電位，經(jīng)電阻R41使三極管BG16 導(dǎo)通，由與非門IC6中的3、 4與非門組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，其10腳輸出 低電位送至555集成塊IC7的2、 6腳，IC7的3腳即輸出高電位1，于是定時(shí) 定時(shí)集成塊IC10 (與IC8相同，采用4541)得電開(kāi)始30分鐘計(jì)時(shí)。在30分 鐘計(jì)時(shí)及之前，工CIO的8腳無(wú)輸出，故三極管BG19不導(dǎo)通，繼電器J3不吸合，
二極管ZD2仍呈短路狀態(tài)。由于555集成塊IC7的3腳輸出高電位，這個(gè)高電 位經(jīng)電阻R51使三極管BG20導(dǎo)通，三極管BG21截止，定時(shí)集成塊IC11 (同 IC8,采用4541)失電而停止工作，其8腳輸出由高電位變?yōu)榈碗娢?，三極管 BG22由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，繼電器J2由原來(lái)的吸合變?yōu)獒尫?，穩(wěn)壓二極管ZD1被 接入穩(wěn)壓取樣電路，使三端穩(wěn)壓集成塊IC15輸出電壓上升一個(gè)穩(wěn)壓二極管ZD1 的穩(wěn)壓值，負(fù)載RL上的電壓也就上升了一個(gè)穩(wěn)壓二極管ZD1的穩(wěn)壓值，植料 因此也就升高了一個(gè)溫度。天亮約30分鐘后，也就是定時(shí)集成塊IC10計(jì)時(shí)30分鐘后，其8腳輸出 高電位，經(jīng)電阻R50使三極管BG19導(dǎo)通，于是繼電器J3吸合，其常閉觸點(diǎn)斷 開(kāi)，穩(wěn)壓二極管ZD2被接入穩(wěn)壓取樣電路，三端穩(wěn)壓集成塊IC15輸出電壓又 升高一個(gè)穩(wěn)壓二極管ZD2的穩(wěn)壓值，結(jié)果負(fù)載RL上獲得的電壓也相應(yīng)升高， 植料也就又升高了一個(gè)溫度，完成白天溫度漸進(jìn)過(guò)程。(2)晚上溫度漸退過(guò)程天剛黑時(shí)，光照傳感器VT無(wú)光照而阻值變大， 三極管BG14由白天的導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗琁C6中的一個(gè)與非門IC6-1的1、2腳由低 電位變?yōu)楦唠娢?，?腳變?yōu)榈碗娢唬?jīng)電阻R38使三極管BG15截止，定時(shí) 集成塊IC8失電而不工作，其8腳由高電位變成低電位，故三極管BG16截止， 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入端恢復(fù)為高電位。當(dāng)與非門IC6-1的輸出端變?yōu)榈碗娢粫r(shí)， 與非門IC6-2輸出高電位，經(jīng)電阻R44使三極管BG17導(dǎo)通，定時(shí)集成塊IC9 得電開(kāi)始計(jì)時(shí)，約5分鐘，其8腳輸出高電位，經(jīng)電阻R45使三極管BG18導(dǎo) 通，與非門IC6-4的輸入端經(jīng)三極管BG18到地而為低電位，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻 轉(zhuǎn)，輸出高電位，并送至555集成塊IC7的2、 6腳，使其3腳輸出為低電位， 定時(shí)集成塊IC10失電而不工作，其8腳由高電位變成低電位，三極管BG19截 止，繼電器J3由吸合變?yōu)獒尫?，繼電器J3的常閉觸點(diǎn)將穩(wěn)壓二極管ZD2短路。 此時(shí)，三端穩(wěn)壓集成塊輸出電壓為白天的輸出電壓(自身5V+D3 + D4 + D5+ZD1+ZD2的電壓之合)減去被短路的穩(wěn)壓二極管ZD2的穩(wěn)壓值。植料溫度即 降低了一部分。同時(shí)，555集成塊IC7的3腳輸出為低電位時(shí)，經(jīng)電阻R51使 三極管BG20截止、三極管BG21導(dǎo)通，定時(shí)集成塊IC11得電開(kāi)始工作計(jì)時(shí)， 約1小時(shí)后，IC11的8腳由低電位變?yōu)楦唠娢?，經(jīng)電阻R55使三極管BG22 導(dǎo)通，繼電器J2吸合，穩(wěn)壓二極管ZD1被短路，于是，三端集成穩(wěn)壓塊IC15 輸出的電壓，又要減去一個(gè)穩(wěn)壓二極管ZD1的穩(wěn)壓值，負(fù)載RL上的電壓進(jìn)一 步減小，植料溫度也進(jìn)-歩降低，從而實(shí)現(xiàn)了夜晚溫度的漸退。3、保護(hù)電路包括過(guò)流保護(hù)、環(huán)境溫度升高防止過(guò)加溫保護(hù)及溫度傳感器失效保護(hù)。(1) 過(guò)流保護(hù)控制器工作中，由于某種原因致使工作電流超過(guò)正常值(而電熱絲短路的機(jī)率幾乎為零)，電阻R11上電壓將增大，使三極管BG3導(dǎo)通，與非門IC3(本 實(shí)施例中采用4011)的輸入端經(jīng)三極管BG3到地為低電位，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)， IC3輸出高電位，經(jīng)電阻R10使三極管BG4導(dǎo)通，繼電器J4吸合，J4的常閉 觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷對(duì)負(fù)載RL的供電。(2) 環(huán)境溫度升高防止過(guò)加溫保護(hù)-隨著氣溫回升，晴天溫度升高較多，不用加溫盆中植物溫度也可達(dá)到24 度左右，如此時(shí)再通電加溫，有造成植物溫度過(guò)高燒死植物的危險(xiǎn)。為此，利 用環(huán)境溫度升高后，三極管BG10發(fā)射極輸出的電壓也會(huì)升高的特點(diǎn)，把這個(gè) 電壓經(jīng)電阻R20加至運(yùn)算放大器IC5-2的同相輸入端，使之與反相輸入端的電 壓相比較。因運(yùn)算放大器IC5-2的反相輸入端電壓由8V穩(wěn)壓二極管ZD4提供， 故同相輸入端電壓一旦超過(guò)8V， IC5-2輸出高電位，經(jīng)電阻R29加至與非門 IC3-3中一輸入端，使其輸出低電位，經(jīng)電阻R30使三極管BG11截止，三極管 BG12導(dǎo)通，定時(shí)集成塊IC14 (本實(shí)施例采用4541)得電開(kāi)始計(jì)時(shí)，約5秒后 其8腳輸出高電位，經(jīng)電阻R34使三極管BG13導(dǎo)通，IC3-1的一輸入端經(jīng)三極 管BG13接地為低電位，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出高電位，經(jīng)電阻R10使三極 管BG4導(dǎo)通，繼電器J4吸合，切斷負(fù)載RL供電，確保植料溫度不會(huì)過(guò)高。(3) 溫度傳感器失效保護(hù) 溫度傳感器失效包括傳感器短路和開(kāi)路兩種情況。A、 當(dāng)三極管BG9短路時(shí)，運(yùn)算放大器IC5-1的反相輸入端相當(dāng)于接在地 上，其輸出端則輸出IOV的高電壓，三極管BG10發(fā)射極也將輸出高電壓，這 個(gè)高電壓經(jīng)電阻R20加至運(yùn)算放大器IC5-2的同相輸入端，比其反相輸入端上 的8V高許多，故IC5-2輸出高電位，這種情況與"環(huán)境溫度升高防止過(guò)加溫 保護(hù)"的情形相同，最終導(dǎo)致5秒鐘后繼電器J4吸合，切斷對(duì)負(fù)載RL的供電。B、 當(dāng)三極管BG9開(kāi)路時(shí)，相當(dāng)于運(yùn)算放大器IC5-1的反相輸入端接在12V 電源上，這時(shí)IC5-1輸出低電位，三極管BGIO的發(fā)射極也將輸出低電位，經(jīng) 電阻R23會(huì)迫使三極管BG6截止，三極管BG7導(dǎo)通，定時(shí)集成塊IC4得電開(kāi)始 計(jì)時(shí)，5秒鐘后其8腳輸出高電位，經(jīng)電阻R27使三極管BG8導(dǎo)通，IC3-1的
一輸入端經(jīng)三極管BG8到地，這與"過(guò)流保護(hù)"情況相同，不贅述。4、 停電、來(lái)電的自動(dòng)轉(zhuǎn)換備用供電部分由光電耦合器IC2、三極管BG5、繼電器J1的線圈、穩(wěn)壓二 極管ZD3及蓄電池組成。(1) 當(dāng)市電停電時(shí)，光電耦合器IC2的二極管負(fù)極為低電位，蓄電池經(jīng) 電阻R12、穩(wěn)壓二極管ZD3穩(wěn)壓后從光電耦合器IC2的二極管正極輸入，三極 管BG5導(dǎo)通，繼電器J1吸合，蓄電池經(jīng)J1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后為整個(gè)控制器提供 電源繼續(xù)工作。(2) 當(dāng)市電正常時(shí)，由市電整流后的24V直流經(jīng)二極管D2、電阻R2、電 阻R3分壓后提供一個(gè)高于穩(wěn)壓二極管ZD3穩(wěn)壓值的電壓至光電耦合器IC2的 二極管負(fù)極，使光電耦合器不導(dǎo)通，三極管BG5也截止，繼電器J1釋放，切 斷蓄電池供電，控制器自動(dòng)轉(zhuǎn)由市電供電。5、 解決控制器工作程序穩(wěn)定的措施實(shí)際情況是，在白天，光照傳感器VT有可能被暫時(shí)遮擋一下而感應(yīng)不到 自然光線，從而改變其工作狀態(tài)，晚上也可能暫時(shí)受光線照射一下而改變工作 狀態(tài)，這是不允許的。為確保不論白天、夜晚都能按程序正常工作，特設(shè)置了 定時(shí)集成塊IC8、 IC9 (均為4541)兩個(gè)延時(shí)電路。IC8、 1C9兩塊電路均為延時(shí)5分鐘8腳輸出高電位，其目的在于當(dāng)工 作在白天，由于某種原因致使光照傳感器VT接受光線暫時(shí)受阻時(shí)，三極管BG14 立即便會(huì)截止，其集電極電位則會(huì)由低電位變?yōu)楦唠娢?，與非門IC6-1輸出低 電位，雖然此時(shí)三極管BG15截止，IC8無(wú)供電，其8腳無(wú)輸出，三極管BG16 截止，但不會(huì)改變與非門IC6-3/4組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的原穩(wěn)定狀態(tài)。而與非 門IC6-2的兩個(gè)輸入端為低電位，其輸出高電位，三極管BG17就會(huì)導(dǎo)通，定 時(shí)集成塊IC9就會(huì)得電開(kāi)始計(jì)時(shí)， 一旦IC9的8腳變?yōu)楦唠娢?，三極管BG18 就會(huì)導(dǎo)通，與非門IC6-3/4組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)。但由于定時(shí)集成塊 IC9能延時(shí)5分鐘，故5分鐘內(nèi)IC9的8腳不會(huì)輸出高電位，因此，5分鐘內(nèi) 三極管BG18不會(huì)導(dǎo)通，與非門IC6-3/4組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也不會(huì)翻轉(zhuǎn)，控 制器工作在白天的狀態(tài)不會(huì)改變。如連續(xù)5分鐘無(wú)光照射光照傳感器VT， IC9 的8腳才會(huì)輸出高電位，三極管BG18才會(huì)導(dǎo)通，與非門IC6-3/4組成的雙穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器才會(huì)翻轉(zhuǎn)，其輸出為高電位，這時(shí)才表明天已傍晚，該進(jìn)入夜晚工作 狀態(tài)。因此有了這個(gè)5分鐘延時(shí)，即可做到，只要光線被擋不超過(guò)5分鐘，控
制器仍視為當(dāng)前是白天而自動(dòng)工作在白天狀態(tài)。同理，當(dāng)工作在夜晚時(shí)，也不 會(huì)因?yàn)橥蝗簧鋪?lái)的一束光線而改變其夜晚工作狀態(tài)。作為發(fā)熱元件的負(fù)載RL可以是電熱絲，如用在平面式的種養(yǎng)上，電熱絲 可用往復(fù)盤繞的方式鋪設(shè)于植物下面的植料中。如用于蘭草等盆栽花卉種養(yǎng) 上，可將電熱絲繞在一個(gè)塑料盆形骨架上，骨架尺寸剛好能放進(jìn)花盆為度，把 繞好的骨架放入盆中，按常規(guī)栽上花卉即可。由于電熱絲附有一層絕緣層，故 澆水、施肥均無(wú)妨。當(dāng)然，如塑料花盆在生產(chǎn)時(shí)就將電熱絲放進(jìn)盆壁中，使用 更為方便。
權(quán)利要求1、植物加溫控制器，包括電源及與電源連接作為負(fù)載的發(fā)熱元件，其特征在于，所述負(fù)載連接有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路連接有控制保護(hù)開(kāi)關(guān)，控制保護(hù)開(kāi)關(guān)與各保護(hù)電路連接，發(fā)熱元件設(shè)置于植物根部的植料處。
2、 如權(quán)利要求1所述植物加溫控制器，其特征在于，所述控制保護(hù)開(kāi)關(guān) 與穩(wěn)壓電路連接，溫度傳感器依次通過(guò)電壓放大器、電壓比較器與穩(wěn)壓取樣電 路連接；光照傳感器依次通過(guò)白天晚上判別電路、白天晚間轉(zhuǎn)換電路、白天溫 度漸進(jìn)控制電路與穩(wěn)壓取樣電路連接；白天晚間轉(zhuǎn)換電路還通過(guò)晚間溫度漸退 控制電路與穩(wěn)壓取樣電路連接。
3、 如權(quán)利要求1或2所述植物加溫控制器，其特征在于，所述控制保護(hù) 開(kāi)關(guān)分別與過(guò)流保護(hù)電路、環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路、溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路 連接；環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù)電路還與溫度傳感器短路保護(hù)電路連接。
4、 如權(quán)利要求3所述植物加溫控制器，其特征在于，所述穩(wěn)壓取樣電路 包括三端穩(wěn)壓集成塊IC15、依次串聯(lián)的微調(diào)二極管D3 D8及穩(wěn)壓二極管 ZD5 ZD11，微調(diào)二極管D3 D8相鄰兩個(gè)之間分別連接有可調(diào)的短路開(kāi)關(guān)，三 端穩(wěn)壓集成塊IC15的輸入端接電源，輸出端與負(fù)載RL連接，接地端與微調(diào) 二極管D3的正極連接，微調(diào)二極管D8的負(fù)極串聯(lián)有穩(wěn)壓二極管ZD1、穩(wěn)壓 二極管ZD2，微調(diào)二極管D8的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極連接，穩(wěn)壓二極 管ZD1的正極和穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極連接端與穩(wěn)壓二極管ZD2的正極之間 連接有繼電器J3的一常閉觸點(diǎn)，穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極與穩(wěn)壓二極管ZD2的 正極之間連接有繼電器J2的一常開(kāi)觸點(diǎn)，穩(wěn)壓二極管ZD5 ZD11的負(fù)極并接 后與穩(wěn)壓二極管ZD2的正極連接，穩(wěn)壓二極管ZDll的正極接地，穩(wěn)壓二極管 ZD5 ZD10的正極分別與三極管BG23 BG28的集電極連接；三極管 BG23 BG28的發(fā)射極接地，其基極分別與電壓比較器連接。
5、 如權(quán)利要求4所述植物加溫控制器，其特征在于，所述電壓比較器包 括與三極管BG23-BG28數(shù)量對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器；各運(yùn)算放大器的輸出端分別 通過(guò)電阻R68 R73與三極管BG23 BG28的基極連接，其反相輸入端分別通 過(guò)電阻R56 R61與電源正極連接，其同相輸入端分別通過(guò)電阻R62 R67與三 極管BG10發(fā)射極連接；各運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與地之間并聯(lián)有電容 C19 C24、電位器W3 W8。
6、 如權(quán)利要求5所述植物加溫控制器，其特征在于，所述溫度傳感器包 括三極管BG9，其基極與地之間連接有電容C8，其發(fā)射極接地，其集電極與 基極之間短接，其集電極與電源正極之間通過(guò)電阻R15連接，電源正極與地之 間串聯(lián)有電阻R16和電位器Wl，三極管BG9的集電極通過(guò)電阻R17、電阻 R16和電位器W1的并接端通過(guò)電阻R18連接電壓放大器；電壓放大器包括運(yùn)算放大器IC5-1、三極管BGIO，運(yùn)算放大器IC5-1的反 相輸入端與電阻R17連接，與輸出端之間連接有電位器W2;運(yùn)算放大器IC5-1 的同相輸入端與電阻R18連接；運(yùn)算放大器IC5-1的輸出端與三極管BG10的 基極連接，三極管BGIO的發(fā)射極與地之間并聯(lián)有電容C9和電阻R19，三極 管BG10的集電極接電源正極，并串聯(lián)的電阻R22、 R21與環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù) 電路和溫度傳感器短路保護(hù)電路連接，三極管BGIO的發(fā)射極與電壓比較器連 接，并分別通過(guò)電阻R23、電阻R20與溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路、環(huán)境氣溫過(guò) 高保護(hù)電路連接。
7、如權(quán)利要求6所述植物加溫控制器，其特征在于，環(huán)境氣溫過(guò)高保護(hù) 電路和溫度傳感器短路保護(hù)電路包括運(yùn)算放大器IC5-2、與非門IC3-3、三極管 BG11 BG13、定時(shí)集成塊IC14;運(yùn)算放大器IC5-2的反相輸入端、同相輸入 端分別與電阻R21、電阻R20連接，其輸出端通過(guò)電阻R29和與非門IC3—3 的一輸入端連接，與非門IC3-3的另一輸入端通過(guò)電阻R28與電源正極連接， 與非門IC3-3的輸出端通過(guò)電阻R30與三極管BG11的基極連接，三極管BG11 的發(fā)射極接地，三極管BGll的集電極連接三極管BG12的基極，并與三極管 BG12的集電極之間連接有電阻R31，三極管BG12的集電極接電源正極，三 極管BG12的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC14的引腳12、 13、 14連接，定時(shí)集成塊 IC14的引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R34與三極管BG13 的基極連接，引腳8與地之間連接有電容C11，三極管BG13的發(fā)射極接地， 其集電極與溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路連接，定時(shí)集成塊IC14的引腳1連接有 電阻R32、引腳2連接有電容C10、引腳3連接有電阻R33，電阻R32、電容 CIO、電阻R33的另一端并接；溫度傳感器開(kāi)路保護(hù)電路包括三極管BG6 BG8、定時(shí)集成塊IC4，三極 管BG6的基極與電阻R23連接，其發(fā)射極接地，其集電極與三極管BG7的基 極連接，并與三極管BG7的集電極之間連接有電阻R24;三極管BG7的集電 極接電源正極，其發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC4的引腳12、 13、 14連接；定時(shí)集 成塊IC4的引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R27接三極管 BG8的基極，引腳1連接有電阻R25、引腳2連接有電容C7、引腳3連接有電阻R26，電阻R25、電容C7、電阻R26的另一端并接；三極管BG8的發(fā)射 極接地，其集電極與三極管BG13的集電極連接，并與過(guò)流保護(hù)電路連接。
8、 如權(quán)利要求7所述植物加溫控制器，其特征在于，所述過(guò)流保護(hù)電路 包括由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、三極管BG3、 BG4和作為控制保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制器件的 繼電器J4的線圈，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由與非門IC3-1、 IC3-2構(gòu)成，其一輸入端通 過(guò)電容C6接地，并與電源正極之間連接有電阻R8，另一輸入端通過(guò)電阻R9 接電源正極，并與三極管BG8的集電極、三極管BG3的集電極連接；三極管 BG3的發(fā)射極接地，與其基極之間連接有電阻Rll，其基極與負(fù)載RL連接； 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端通過(guò)電阻R10與三極管BG4的基極連接，三極管BG4 的發(fā)射極接地，三極管BG4的集電極與電源正極之間并接繼電器J4的線圈和 二極管DIO， 二極管D10的正極接三極管BG4的集電極。
9、 如權(quán)利要求8所述植物加溫控制器，其特征在于，所述光照傳感器包 括光敏三極管VT、三極管BG14，光敏三極管VT的發(fā)射極通過(guò)電阻R35與地 之間并聯(lián)有電容C12和電阻R36，其集電極與三極管BG14的集電極之間連接 有電阻R37;電容C12和電阻R36的并接端與三極管BG14的基極連接，三極 管BG14的發(fā)射極接地，三極管BG14的集電極通過(guò)與非門IC6-1與白天晚上 判別電路連接；白天晚上判別電路包括與非門IC6-2、定時(shí)集成塊IC8、定時(shí)集成塊IC9、 三極管BG15-BG18，與非門IC6-1的兩輸入端與三極管BG14的集電極連接， 其輸出端與與非門IC6-2并接的兩輸入端連接，并通過(guò)電阻R38與三極管BG15 的基極連接；三極管BG15的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC8的引腳12、 13、 14連 接，其集電極與電源正極連接；定時(shí)集成塊IC8的引腳5、 6、 7、 9、 10短接 后接地，引腳8通過(guò)電阻R41接三極管BG16的基極，引腳1連接有電阻R39、 引腳2連接有電容C13、引腳3連接有電阻R40，電阻R39、電容C13、電阻 R40的另一端并接；與非門IC6-2的輸出端通過(guò)電阻R44與三極管BG17的基 極連接；三極管BG17的發(fā)射極與定時(shí)集成塊IC9的引腳12、 13、 14連接， 其集電極與電源正極連接；定時(shí)集成塊IC9的引腳5、 6、 7、 9、 10短接后接 地，引腳8通過(guò)電阻R45接三極管BG18的基極，引腳1連接有電阻R46、引 腳2連接有電容C14、引腳3連接有電阻R47，電阻R46、電容C14、電阻R47 的另一端并接；三極管BG18的發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電容C15接地，并 與白天晚間轉(zhuǎn)換電路連接；三極管BG16的發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電阻R43與電源正極連接，并 與白天晚間轉(zhuǎn)換電路連接；白天晚間轉(zhuǎn)換電路包括雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、555集成塊，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路由 與非門IC6-3，IC6-4構(gòu)成，其一輸入端連接電阻R43，另一輸入端連接三極管 BG18的集電極，并通過(guò)電阻R42與電源正極連接，其輸出端連接555集成塊 的引腳6; 555集成塊的引腳1接地，引腳2、 6連接，引腳4、 8連接后與電 源正極連接，引腳5與地之間連接有電容C16，引腳3與白天溫度漸進(jìn)控制電 路連接；白天溫度漸進(jìn)控制電路包括定時(shí)集成塊ICIO、三極管BG19、繼電器J3 的線圈，定時(shí)集成塊IC10的引腳12、 13、 14并接后與555集成塊的引腳3連 接，并通過(guò)電阻R51與晚間溫度漸退控制電路連接；定時(shí)集成塊IC10的引腳 5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，弓I腳8通過(guò)電阻R50接三極管BG19的基極， 引腳1連接有電阻R48、引腳2連接有電容C17、引腳3連接有電阻R49，電 阻R48、電容C17、電阻R49的另一端并接；三極管BG19的發(fā)射極接地，其 集電極與電源正極之間并聯(lián)有二極管D12和繼電器J3的線圈，二極管D12的正極接三極管BG19的集電極；晚間溫度漸退控制電路包括三極管BG20 BG22、定時(shí)集成塊ICll，三極 管BG20的基極與電阻R51連接，其發(fā)射極接地，其集電極通過(guò)電阻R52與電 源正極連接，并與三極管BG21的基極連接；三極管BG21的集電極與電源正 極連接，其發(fā)射極與定時(shí)集成塊ICll的引腳12、 13、 14連接，引腳5、 6、 7、 9、 IO短接后接地，引腳8通過(guò)電阻R55接三極管BG22的基極，引腳1連接 有電阻R53、引腳2連接有電容C18、引腳3連接有電阻R54，電阻R53、電 容C18、電阻R54的另一端并接；三極管BG22的發(fā)射極接地，其集電極與電 源正極之間并聯(lián)有二極管D13和繼電器J2的線圈，二極管D13的正極接三極 管BG19的集電極。
10、如權(quán)利要求9所述植物加溫控制器，其特征在于，所述電源包括經(jīng) 交流轉(zhuǎn)換的直流電源和蓄電池，直流電源和蓄電池通過(guò)停電轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電 路與負(fù)載連接，穩(wěn)壓取樣電路通過(guò)穩(wěn)壓電路與負(fù)載連接；停電轉(zhuǎn)換電路包括光電耦合器IC2、三極管BG5，光電耦合器IC2的二極 管正極連接電阻R13，其負(fù)極通過(guò)電阻R3接地；光電耦合器IC2的三極管的 集電極連接電阻R14，其發(fā)射極接三極管BG5的基極；三極管BG5的發(fā)射極 接地，其集電極并接二極管D11和繼電器J1的線圈，二極管D11的正極接三 極管BG5的集電極；電阻R13、電阻R14的另一端并接后通過(guò)穩(wěn)壓二極管ZD3 接地；穩(wěn)壓二極管ZD3的正極與地連接，其負(fù)極通過(guò)電阻R12與二極管Dll 和繼電器Jl的線圈的并接端連接，并與三端穩(wěn)壓集成塊的輸入端之間并聯(lián)有 繼電器J1的一常開(kāi)觸點(diǎn)和串聯(lián)的電阻R1、電容C1;光電耦合器IC2的二極管 負(fù)極與電阻R3的連接端通過(guò)串聯(lián)的電阻R2、 二極管D2與直流電源的正極連 接，二極管D2的正極連接直流電源的正極；二極管Dll和繼電器Jl的線圈 的并接端與蓄電池的正極連接；穩(wěn)壓電路包括運(yùn)算放大器IC1、三極管BG1，BG2，運(yùn)算放大器IC1的同相 輸入端與地之間連接有電容C4，并與三端穩(wěn)壓集成塊的輸出端連接，其反相 輸入端通過(guò)二極管D9與地連接，二極管D9的正極接地，二極管D9的負(fù)極與 三極管BG2的發(fā)射極連接，三極管BG2的基極與三極管BG1的發(fā)射極連接， 三極管BG2的集電極與三極管BG1的集電極連接，三極管BG1的基極通過(guò)電 阻R6與運(yùn)算放大器IC1的輸出端連接；直流電源的正極通過(guò)二極管Dl、繼電器J4的一常閉觸點(diǎn)與三極管BG2 的集電極連接，繼電器J4的常閉觸點(diǎn)兩端并接有串聯(lián)的電阻R4和電容C2;三極管BG2的發(fā)射極與負(fù)載RL之間連接有電感L，負(fù)載RL和電感L的 連接端與地之間并聯(lián)有電容C5、電阻R7。
專利摘要植物加溫控制器，涉及一種植物種養(yǎng)的溫度自動(dòng)控制裝置，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)加溫植物需要較大占地面積的溫室而存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、空氣流通差的問(wèn)題，該控制器包括電源及與電源連接作為負(fù)載的發(fā)熱元件，電源包括經(jīng)交流轉(zhuǎn)換的直流電和蓄電池，直流電和蓄電池通過(guò)停電轉(zhuǎn)換電路、控制保護(hù)開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓電路與負(fù)載連接，發(fā)熱元件設(shè)置于植物根部的植料處，適用于盆栽植物、花卉，也適用于平面種養(yǎng)植物。本實(shí)用新型加溫方式僅限于植料內(nèi)部，因不需密閉的溫室，故空氣流通、病害大減，使植物在相對(duì)寒冷的冬季也能生長(zhǎng)發(fā)芽。
文檔編號(hào)G05D23/20GK201215634SQ20082006336
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者陳棟均 申請(qǐng)人:陳棟均