CN103176491A - 甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示*** - Google Patents

甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，包含有现场温度检测单元（1）、信号转换单元（2）、线性化处理单元（3）、信号放大单元（4）、数字显示单元（5）、比较单元（6）、功率放大单元（7）、控制信号转换与输出单元（8）、电源输出控制单元（9）、需冷量记录显示单元（10）、有效低温选择设定值信号发生单元（11）和手动显示控制单元（12）。本发明可以自动检测和选择甜樱桃设施栽培所需的有效低温，并自动精确记录和显示积累的需冷量，以满足甜樱桃对冬季休眠的冷量需求，使甜樱桃树能在设施栽培条件下合理休眠并能反季节提前萌芽开花，果实提前成熟，有效提高果实的商品价值。

Description

甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***
技术领域
本发明涉及甜樱桃设施栽培领域的自动控制***，具体的说是一种甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***。
背景技术
需冷量（或称需冷积温）是甜樱桃树对生理休眠有效低温（某范围内温度）量的要求，以栽培环境中有效低温存续的时数为计量单位，只有满足了需冷量才能完成自然休眠，进行正常的生长发育，为使甜樱桃能反季节提前成熟，必须采用塑料大棚等设施反季节提前升高栽培环境温度，如需冷量不足就采取升温措施，甜樱桃树也会提前萌动，但会出现萌芽不齐，坐果不良，产量质量严重下降。而需冷量过长，又会推迟树体萌芽和果实成熟，显著降低甜樱桃设施栽培的经济效益。所以，准确检测、选择并控制需冷量，是确定甜樱桃设施栽培环境人为升温时间的关键因素，也是甜樱桃设施栽培成败的关键。
甜樱桃设施栽培有效低温选择方法很多，目前国内普遍采用的是0～7.2℃选择模型，即以0～7.2℃温度范围为有效低温，国内甜樱桃主栽品种的需冷量都在500～1200小时以内，不同品种之间差别较大，一旦选定品种，对其需冷量的准确控制，就成为果实提早成熟并取得高效益的关键。目前国内甜樱桃设施栽培对需冷量的测控，普遍采用人工监测计时方法，检测仪器仍沿用传统的水银、煤油柱或机械感应式温度计，这类测温仪器虽然价格低廉，操作简单，但也存在功能单一、检测速度慢、需人工现场操作等缺点。由于有效低温出现时间长短不一，而且经常出现在夜间和阴冷天气，因此，完全靠人工现场检测并记录需冷量，操作难度和劳动强度非常大，因需冷量掌控不准造成质量差，产量低，从而导致经济损失的现象普遍存在。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，精确控制甜樱桃生长过程中对于需冷量的要求，产品质量优良，产量高，减轻工作人员的劳动强度，节约人工成本，提高经济效益。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，包含有现场温度检测单元、信号转换单元、线性化处理单元、信号放大单元、数字显示单元、比较单元、功率放大单元、控制信号转换与输出单元、电源输出控制单元、需冷量记录显示单元、有效低温选择设定值信号发生单元和手动显示控制单元，所述现场温度检测单元、信号转换单元、线性化处理单元、信号放大单元、比较单元、功率放大单元、控制信号转换与输出单元、电源输出控制单元、需冷量记录显示单元顺次连接，所述信号放大单元与数字显示单元连接，所述有效低温选择设定值信号发生单元分别与比较单元和数字显示单元连接，所述手动显示控制单元与需冷量记录显示单元连接，所述电源输出控制单元和手动显示控制单元分别与电网电源连接。
所述现场温度检侧单元中包括温度传感器和遥测信号传输电缆，所述温度传感器采用AD590M半导体集成温度传感器。
所述比较单元包含有UTC358型双运算放大器、工作点定位电阻和防噪声电容。
所述有效低温选择设定值信号发生单元包含有工作点定位电阻和设定值信号调节电位器，所述工作点定位电阻采用温度系数为±0.0005﹪/℃的RX710-A型精密线绕电阻，所述设定值信号调节电位器选用温度系数为±0.002﹪/℃的HP-16型精密线绕电位器。
所述手动显示控制单元包括AS1601-DR型按钮开关和防抖动电容。
所述需冷量记录显示器单元由触发器A、60进制秒计数器                                                
Figure 2013100795466100002DEST_PATH_IMAGE001
、触发器B、60进制分计数器
Figure 798629DEST_PATH_IMAGE002
、触发器C、100进制时计数器
Figure 2013100795466100002DEST_PATH_IMAGE003
、触发器D、1000进制时计数器
Figure 888945DEST_PATH_IMAGE004
和8位LED显示单元顺次连接组成，其中60进制秒计数器
Figure 70527DEST_PATH_IMAGE001
、60进制分计数器
Figure 322517DEST_PATH_IMAGE002
和100进制时计数器分别与8位LED显示单元连接。
所述需冷量记录显示单元中的触发器A采用74AC11074型具有可预设和复位功能的集成电路触发器。
所述需冷量记录显示单元中的触发器B、触发器C、触发器D均采用CD54AC74型具有复位功能的集成电路触发器。
所述需冷量记录显示单元中的60进制秒计数器
Figure 788451DEST_PATH_IMAGE001
、60进制分计数器
Figure 650971DEST_PATH_IMAGE002
、100进制时计数器、1000进制时计数器
Figure 398664DEST_PATH_IMAGE004
均由同步10进制集成计数器74LS160级联构成。
所述需冷量记录显示单元中的8位LED显示单元由74HC595型移位寄存器和FJ5461BH型七段数码管构成。
本发明结构简单，结合自动控制***，可以自动检测和选择甜樱桃设施栽培所需的有效低温，并自动精确记录和显示积累的需冷量（有效低温存续时间），以满足甜樱桃对冬季休眠的冷量需求，使甜樱桃树能在设施栽培条件下合理休眠并能反季节提前萌芽开花，果实提前成熟，有效提高果实的商品价值，具有成本低、易推广、经济效益显著的特点。
附图说明
图1为本发明结构原理示意图；
图2为本发明需冷量记录显示单元组成原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：
如图1所示，该甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，包含有现场温度检测单元1、信号转换单元2、线性化处理单元3、信号放大单元4、数字显示单元5、比较单元6、功率放大单元7、控制信号转换与输出单元8、电源输出控制单元9、需冷量记录显示单元10、有效低温选择设定值信号发生单元11和手动显示控制单元12，所述现场温度检测单元1、信号转换单元2、线性化处理单元3、信号放大单元4、比较单元6、功率放大单元7、控制信号转换与输出单元8、电源输出控制单元9、需冷量记录显示单元10顺次连接，所述信号放大单元4与数字显示单元5连接，所述有效低温选择设定值信号发生单元11分别与比较单元6和数字显示单元5连接，所述手动显示控制单元12与需冷量记录显示单元10连接，所述电源输出控制单元9和手动显示控制单元12分别与电网电源13连接。
所述现场温度检侧单元1中包括温度传感器和遥测信号传输电缆，所述温度传感器采用AD590M半导体集成温度传感器，具有灵敏度高、反应速度快，带线传输距离远的特点，最适宜在大樱桃设施栽培中应用。
所述比较单元6包含有UTC358型双运算放大器、工作点定位电阻和防噪声电容，可以实现用选择好的设定值信号、与能代表栽培现场温度的电信号进行比较，并根据需要放大两种信号差的大小和方向，从而通过设定值选择出适宜的有效低温记录范围。
所述有效低温选择设定值信号发生单元11包含有工作点定位电阻和设定值信号调节电位器，所述工作点定位电阻采用温度系数为±0.0005﹪/℃的RX710-A型精密线绕电阻，所述设定值信号调节电位器选用温度系数为±0.002﹪/℃的HP-16型精密线绕电位器。
所述手动显示控制单元12包括AS1601-DR型按钮开关和防抖动电容，其功能是当栽培现场无有效低温时，通过手动按钮随时观看已积累的需冷量。
如图2所示，所述需冷量记录显示器单元10由触发器A101、60进制秒计数器
Figure 830783DEST_PATH_IMAGE001
102、触发器B103、60进制分计数器
Figure 721378DEST_PATH_IMAGE002
104、触发器C105、100进制时计数器
Figure 518433DEST_PATH_IMAGE003
106、触发器D107、1000进制时计数器
Figure 189586DEST_PATH_IMAGE004
108和8位LED显示单元109顺次连接组成，其中60进制秒计数器
Figure 363078DEST_PATH_IMAGE001
102、60进制分计数器
Figure 373759DEST_PATH_IMAGE002
104和100进制时计数器
Figure 404032DEST_PATH_IMAGE003
106分别与8位LED显示单元109连接，可显示记录1秒到9999小时以内的需冷量。
所述需冷量记录显示单元10中的触发器A101采用74AC11074型具有可预设和复位功能的集成电路触发器，每次得电都可自动输出触发信号；触发器B103、触发器C105、触发器D107均采用CD54AC74型具有复位功能的集成电路触发器；60进制秒计数器
Figure 500164DEST_PATH_IMAGE001
102、60进制分计数器
Figure 211768DEST_PATH_IMAGE002
104、100进制时计数器
Figure 640738DEST_PATH_IMAGE003
106、1000进制时计数器
Figure 779595DEST_PATH_IMAGE004
108均由同步10进制集成计数器74LS160级联构成；8位LED显示单元109由74HC595型移位寄存器和FJ5461BH型七段数码管构成，可动态显示1秒到9999小时内的任何需冷量。
本发明在现场使用时，温度检测单元1将设施栽培现场的环境温度信号，通过温度传感器、遥测信号传输电缆等输送到信号转换单元2，由信号转换单元2转换成电信号输送到线性化处理单元3，经线性化处理后输送给信号放大单元4，经放大处理后分成两路，一路输入到数字显示单元5，推动该单元显示栽培现场的温度值，另一路进入比较单元6，与设定值信号进行比较，经比较处理后输出控制信号进入功率放大单元7，经功率放大后进入控制信号转换与输出单元8，该单元将其转换成可控制电源输出的控制信号，并输送到电源输出控制单元9，电源输出控制单元9根据与栽培现场温度具有线性关系的输入信号，停止或输送电网电源13，当停止电网电源13时表明栽培现场无有效低温存在，需冷量记录显示单元10不积累也不显示记录的需冷量，当输送电网电源13时表明栽培现场有效低温存在，需冷量记录显示单元10动态显示积累的需冷量。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，包含有现场温度检测单元（1）、信号转换单元（2）、线性化处理单元（3）、信号放大单元（4）、数字显示单元（5）、比较单元（6）、功率放大单元（7）、控制信号转换与输出单元（8）、电源输出控制单元（9）、需冷量记录显示单元（10）、有效低温选择设定值信号发生单元（11）和手动显示控制单元（12），所述现场温度检测单元（1）、信号转换单元（2）、线性化处理单元（3）、信号放大单元（4）、比较单元（6）、功率放大单元（7）、控制信号转换与输出单元（8）、电源输出控制单元（9）、需冷量记录显示单元（10）顺次连接，所述信号放大单元（4）与数字显示单元（5）连接，所述有效低温选择设定值信号发生单元（11）分别与比较单元（6）和数字显示单元（5）连接，所述手动显示控制单元（12）与需冷量记录显示单元（10）连接，所述电源输出控制单元（9）和手动显示控制单元（12）分别与电网电源（13）连接。
2.根据权利要求1所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述现场温度检侧单元（1）中包括温度传感器和遥测信号传输电缆，所述温度传感器采用AD590M半导体集成温度传感器。
3.根据权利要求1所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述比较单元（6）包含有UTC358型双运算放大器、工作点定位电阻和防噪声电容。
4.根据权利要求1所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述有效低温选择设定值信号发生单元（11）包含有工作点定位电阻和设定值信号调节电位器，所述工作点定位电阻采用温度系数为±0.0005﹪/℃的RX710-A型精密线绕电阻，所述设定值信号调节电位器选用温度系数为±0.002﹪/℃的HP-16型精密线绕电位器。
5. 根据权利要求1所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述手动显示控制单元（12）包括AS1601-DR型按钮开关和防抖动电容。
6.根据权利要求1所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述需冷量记录显示器单元（10）由触发器A（101）、60进制秒计数器                                                
Figure 2013100795466100001DEST_PATH_IMAGE001
（102）、触发器B（103）、60进制分计数器
Figure 673318DEST_PATH_IMAGE002
（104）、触发器C（105）、100进制时计数器
Figure 2013100795466100001DEST_PATH_IMAGE003
（106）、触发器D（107）、1000进制时计数器（108）和8位LED显示单元（109）顺次连接组成，其中60进制秒计数器
Figure 92722DEST_PATH_IMAGE001
（102）、60进制分计数器
Figure 565291DEST_PATH_IMAGE002
（104）和100进制时计数器
Figure 741058DEST_PATH_IMAGE003
（106）分别与8位LED显示单元（109）连接。
7.根据权利要求6所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述需冷量记录显示单元（10）中的触发器A（101）采用74AC11074型具有可预设和复位功能的集成电路触发器。
8.根据权利要求6所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述需冷量记录显示单元（10）中的触发器B（103）、触发器C（105）、触发器D（107）均采用CD54AC74型具有复位功能的集成电路触发器。
9.根据权利要求6所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述需冷量记录显示单元（10）中的60进制秒计数器
Figure 666288DEST_PATH_IMAGE001
（102）、60进制分计数器（104）、100进制时计数器
Figure 14410DEST_PATH_IMAGE003
（106）、1000进制时计数器
Figure 298761DEST_PATH_IMAGE004
（108）均由同步10进制集成计数器74LS160级联构成。
10.根据权利要求6所述的甜樱桃设施栽培需冷量自动检测、选择、记录显示***，其特征在于，所述需冷量记录显示单元（10）中的8位LED显示单元（109）由74HC595型移位寄存器和FJ5461BH型七段数码管构成。
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