技术文章

      LED发光二极管具有节能、寿命长、光效高、体积小、稳定性强等特点，并且光源本身不含铅、汞等有害物质及无红外线和紫外线，不会对作物造成危害，是一种绿色光源，非常适合应用于温室杀虫设备中。由于大多数害虫具有趋光性、趋波性、雌雄趋性等特点，采用具有特定光谱的LED光源和灭杀装置，在夜间开启光源，利用光源对害虫较强的引诱力，将害虫引诱飞来，在飞扑光源过程中，使之触到设在光源外围的高压电网，此时高压电网瞬间放电将其击杀死亡。但各种趋光性害虫他们所具有的视敏曲线特征是不一样的，单色LED灯所吸引的害虫是非常有限的。经过大量实验实践证明，白、黄、绿、蓝这四色LED灯对于害虫的诱杀效果最好，因此本装置采用LED光源为6个单独LED灯为一组，并联4组构成阵列，每组LED灯的颜色分别为白、黄、绿、蓝，并按照一定的时间间隔分别导通，实现“四色频闪”，以最大化的吸引害虫（例如螟蛾、蝼蛄、蚊子等飞虫）。同时LED灯采用大功率驱动芯片ULN2003驱动，以保证LED正常闪亮时所需的电流。
2.3高压电网
      高压电路由NE555等组成脉冲振荡电路，输出高频率的脉冲信号，驱动大功率管3DDl5导通，在行变压器T3的次级感应出高压脉冲，经过整流二极管输出，可得到几百伏的直流电压。通过单片机和继电器进行开关控制。当单片机控制继电器打开，K得电吸合，其触点K1动作闭合，高压电路通电工作，升压变压器T2升压后加至高压电网P1、P2以捕杀各类害虫。当单片机控制继电器关闭，K断电关闭，其触点K2动作闭合，高压电路断电不工作。
2.4单片机主控电路
      单片机主控电路硬件采用嵌入式系统设计，微控制器采用ATMEL公司的ATmega16单片机，输出端口控制着4色LED灯组、DS1302时钟芯片、湿敏传感器等。晴雨天气的数据由湿敏传感器、ATmega16单片机和电阻构成的分压电路采集而得。当天气处在晴天和雨天时，湿敏传感器的阻值会产生相应变换，此时通过单片机的引脚采集其分压数值，并通过内部ADC转换电路进行模数转换，所得到的数据经过比较以此来识别晴雨天气，从而控制LED灯、高压电网的开关。时间数据由DS1302时钟芯片和ATmega16单片机构成时钟电路采集而得。由于DS1302时钟芯片是极为精确的时间控制芯片，因此采用单片机读取、设置DS1302的时间数据，从时间上可以识别每年的春夏秋冬，每天的早中晚，时间控制精确到秒，从而可以控制杀虫灯运行在春夏的晚上，关闭在冬季和秋季。
三、软件设计
      该装置中微控制器ATmega16单片机对于LED灯组、DS1302时钟芯片、湿敏传感器和高压电网等硬件的控制实现智能工作，均通过软件的方式来执行。通过软件输出定时器和PWM方式实现LED灯的闪烁和调节LED灯的亮度，通过软件驱动DS1302时钟芯片获取时间数据和采集湿敏电阻的分压数据通过ADC转换获取空气湿度数据，以及通过软件驱动继电器达到控制高压电网。所有的软件均采用单片机C语言设计，主程序控制流程图如图2所示。