仔猪保温控制电路和仔猪保温系统的制作方法

本申请涉及生猪养殖环境控制技术领域，特别是涉及一种仔猪保温控制电路和仔猪保温系统。

背景技术：

随着生猪养殖技术的发展，生猪养猪已经成为了畜牧行业中的支柱产业。为使得生猪养殖能够满足市场的供给需求，需要保证生猪养殖场内的养殖环境适宜猪的生产，而其中，环境温度时关系生猪健康的重要因素之一。

对于保育室中的仔猪而言，低温是导致仔猪发病率高和死亡率高的主要因素。为改善仔猪的养殖条件，提高仔猪的存活率，传统的仔猪保温系统一般多直接采用保温灯进行加热作为保温措施。

然而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统系统需要人为地根据仔猪生长周期来更换不同额定功率的保温灯，或者人为地调整保温灯与仔猪之间的距离，存在养殖效率低的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高养殖效率的仔猪保温控制电路和仔猪保温系统。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种仔猪保温控制电路，包括：

主控电路；

保温时长控制电路，连接主控电路，且用于连接保温电源；

温度调节电路，连接主控电路，且用于分别连接保温设备和保温电源；

温度采集电路，包括连接主控电路的温度探头；温度探头的设置高度大于仔猪的最大平躺高度且小于仔猪的最大直立高度。

在其中一个实施例中，保温时长控制电路包括电流互感器电路和滞回电路；

电流互感器电路连接滞回电路，且用于连接保温电源；滞回电路连接主控电路，且用于接收参考电压。

在其中一个实施例中，滞回电路包括比较器、第一电阻和第二电阻；

比较器的正向输入端分别连接第一电阻的一端和第二电阻的一端；第二电阻的另一端连接比较器的输出端；比较器的输出端连接主控电路；

第一电阻的另一端用于接收参考电压；比较器的反向输入端连接电流互感器电路。

在其中一个实施例中，温度调节电路包括光电耦合器和双向可控硅；

光电耦合器分别连接主控电路和双向可控硅，且用于连接保温电源；双向可控硅用于分别连接保温设备和保温电源。

在其中一个实施例中，还包括鹅颈管，以及连接在温度探头和主控电路之间的导线；

导线设于鹅颈管内。

在其中一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括通信模块；通信模块连接主控电路。

在其中一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括显示模块；显示模块连接主控电路。

在其中一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括abs防水接线盒；

abs防水接线盒内容纳有主控电路、保温时长控制电路和温度调节电路。

在其中一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括供电电路；供电电路分别连接主控电路、保温时长控制电路、温度调节电路和温度采集电路，且用于连接保温电源。

另一方面，本申请实施例还提供了一种仔猪保温系统，包括保温设备和上述任一实施例中的仔猪保温控制电路；

保温设备连接仔猪保温控制电路。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请各实施例中的仔猪保温控制电路，包括：主控电路；保温时长控制电路，连接主控电路，且用于连接保温电源；温度调节电路，连接主控电路，且用于分别连接保温设备和保温电源；温度采集电路，包括连接主控电路的温度探头；温度探头的设置高度大于仔猪的最大平躺高度且小于仔猪的最大直立高度。本申请可自动对保温设备的加热功率进行调整，无需认为更换保温设备或调整保温设备和仔猪之间的距离，大大减少了养殖人员与仔猪之间的接触次数，从而可并降低仔猪的应激反应，进而可提高养殖效率，降低仔猪死亡率和养殖成本。

附图说明

图1为一个实施例中仔猪保温控制电路的第一示意性结构框图；

图2为一个实施例中滞回电路的第一电路图；

图3为一个实施例中滞回电路的第二电路图；

图4为一个实施例中温度调节电路的第一电路图；

图5为一个实施例中仔猪保温控制电路的第二示意性结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。此外，在本说明书中基本电子元件可以包括但不局限于电阻、电容、电感、与门、或门、非门、三极管、mos管、二极管等。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种仔猪保温控制电路，包括：

主控电路；

保温时长控制电路，连接主控电路，且用于连接保温电源；

温度调节电路，连接主控电路，且用于分别连接保温设备和保温电源；

温度采集电路，包括连接主控电路的温度探头；温度探头的设置高度大于仔猪的最大平躺高度且小于仔猪的最大直立高度。

具体地，主控电路可以为用于进行温度信号处理和控制信号发送的电路，可以包括微控制器或微处理器，例如fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)或者树莓派等，进一步地，还可以包括对应的外围电路。在一个示例中，主控电路可以包括msp430芯片，进一步地，还可包括连接msp430芯片的外部下载电路。

保温时长控制电路可以用于实现保温时长可控，即可以为用于控制仔猪保温持续时间的电路，保温时长控制电路可以采用集成的微控制器或微处理器进行实现，也可通过分立的基本电子元件的组合来实现，本申请对此并不做出具体限制。

温度调节电路可以用于实现保温设备输出温度可控的功能，即可以为调整保温设备的输出温度的电路。温度调节电路可以采用集成的微控制器或微处理器进行实现，也可通过组合多个分立的基本电子元件进行实现。

温度采集电路，可以为用于采集仔猪体表附近的温度的电路，包括测温设备，测试设备包括温度探头。其中，测温设备可以为各种类型、各种原理的设备，包括但不局限于温度传感器、红外测温仪等。进一步地，温度采集电路可以包括3个引脚，其中2个是电源引脚，与供电电路连接，另一个引脚为信号引脚，与主控电路连接。

温度采集电路中的温度探头可以设置在仔猪的最大平躺高度和仔猪的最大直立高度之间，也即温度探头的高度大于第一预设高度且小于第二预设高度。其中，仔猪的最大平躺高度可以为仔猪平躺时身体上侧高度，例如仔猪平躺时最高点的高度，当仔猪的数量为多个时，最大平躺高度可以是在各仔猪平躺时的最大高度值；仔猪的最大直立高度可以为仔猪的直立高度，即仔猪直立时的最高高度，进一步地，仔猪的最大直立高度可以为仔猪直立时，其背部的高度，例如可以为背部中最靠近头部处的高度，或者背部中最靠近尾部处的高度，当仔猪的数量为多个时，最大直立高度可以是各仔猪直立时的最大高度值。

例如仔猪数量为2，任一仔猪平躺时的高度为高度1，直立时的高度为高度2，另一仔猪平躺时的高度为高度3，直立时的高度为高度4，且高度1大于高度3，高度2小于高度4，则最大平躺高度为高度1，最大直立高度为高度4。

本申请通过将温度探头设置在大于仔猪的平躺高度且小于仔猪的直立高度的位置，从而可使得采集得到的温度数据准确反映仔猪的环境温度，提高采集数据的准确性。

可以理解，本申请中所述的“高度”，如平躺高度、直立高度、温度探头的设置高度等，都是基于同一参考面所得出的相对位置。

本申请中，主控电路分别连接保温时长控制电路、温度调节电路和温度采集电路，保温时长控制电路用于连接保温电源，温度调节电路用于分别连接保温设备和保温电源。主控电路可通过温度采集电路采集仔猪体表附近的温度，并根据采集得到的温度，通过温度调节电路调整保温设备的输出温度，从而可以自动实现仔猪保温温度的调节。同时，保温时长控制电路对仔猪的保温时长进行计时，并将保温持续时长传输给主控电路，主控电路可根据接收到的保温持续时长判断是否继续加热，并可通过温度调节电路启停保温设备，实现保温时长的自动控制。

上述仔猪保温控制电路，包括：主控电路；保温时长控制电路，连接所述主控电路，且用于连接保温电源；温度调节电路，连接所述主控电路，且用于分别连接保温设备和所述保温电源；温度采集电路，包括连接所述主控电路的温度探头；所述温度探头的设置高度大于仔猪的最大平躺高度且小于仔猪的最大直立高度。本申请可自动对保温设备的加热功率进行调整，无需认为更换保温设备或调整保温设备和仔猪之间的距离，大大减少了养殖人员与仔猪之间的接触次数，从而可并降低仔猪的应激反应，进而可提高养殖效率，降低仔猪死亡率和养殖成本。

在一个实施例中，保温时长控制电路包括电流互感器电路和滞回电路；

电流互感器电路连接滞回电路，且用于连接保温电源；滞回电路连接主控电路，且用于接收参考电压。

具体地，电流互感器电路可以包括电流互感器，进一步地还可包括匹配与电流互感器的外围电路。电流互感器电路的输入端用于连接保温电源，电流互感器电路的输出端连接滞回电路的第一输入端，滞回电路的第二输入端用于接收参考电压，滞回电路的输出端连接主控电路。进一步地，滞回电路的第二输入端接收的参考电压的电压值可以为恒定值。

例如，当保温电源为市电(220v交流电)时，可以利用市电频率为50hz的特性，主控电路通过保温时长控制电路获得主控电路本身可以捕获的信号，从而可对市电的翻转周期进行计数，每180000个周期对应1小时，从而可得到保温持续时间。

上述保温时长控制电路中，采用电流互感器电路和滞回电路实现保温时长控制电路，从而可使得主控电路实现高效计数，提高保温时长控制的效率。

在一个实施例中，滞回电路包括比较器、第一电阻r1和第二电阻r2；

比较器的正向输入端分别连接第一电阻r1的一端和第二电阻r2的一端；第二电阻r2的另一端连接比较器的输出端pha；比较器的输出端pha连接主控电路；

第一电阻r1的另一端用于接收参考电压；比较器的反向输入端连接电流互感器电路。

具体地，滞回电路可以包括比较器、第一电阻r1和第二电阻r2，比较器的反向输入端为滞回电路的第一输入端，比较器的正向输入端为滞回电路的第二输入端，比较器的输出端pha为滞回电路的输出端。

如图2和图3所示，比较器的反向输入端(即a-端)连接电流互感器电路的输出端，正向输入端分别连接第一电阻r1的一端和第二电阻r2的一端，第二电阻r2的另一端连接比较器的输出端pha，从而构成反馈。比较器的输出端pha连接主控电路。第一电阻r1的另一端用于接收参考电压。

进一步地，滞回电路还可包括第三电阻r3和第四电阻r4，第一电阻r1的另一端分别连接第三电阻r3的一端和第四电阻r4的一端，第三电阻r3的另一端连接直流电源，第四电阻r4的另一端接地。第一电阻r1和第三电阻r3之间经第四电阻r4接地。

需要说明的是，第三电阻r3连接的直流电源可以是仔猪保温控制电路中其他电路、模块，也可以为外置的直流电源。本申请通过比较器实现滞回电路，从而可易于在实际设置时实现。

在一个实施例中，温度调节电路包括光电耦合器和双向可控硅；

光电耦合器分别连接主控电路和双向可控硅，且用于连接保温电源；双向可控硅用于分别连接保温设备和保温电源。

具体地，温度调节电路的输入端连接主控电路，温度调节电路的输出端用于连接保温设备。温度调节电路包括光电耦合器和双向可控硅，其中，光电耦合器的ca端为温度调节电路的输入端，双向可控硅的t1极为温度调节电路的输出端。

光电耦合器的ca端连接主控电路，光电耦合器的m1端连接双向可控硅的g极，光电耦合器的m2端连接保温电源。双向可控硅的t1极用于连接保温设备，双向可控硅的t2极用于连接保温电源。主控电路通过内部逻辑输出光电耦合器的触发信号，控制光电耦合器的通断，从而可间接控制双向可控硅的通断，进而实现保温设备发热量的控制。

进一步地，如图4所示，温度调节电路还可包括第五电阻r5、第六电阻r6、第七电容、第八电阻r8、第一电容c1和第二电容c2。光电耦合器的an端连接第五电阻r5的一端，第五电阻r5的另一端连接供电电路。光电耦合器的m2端连接第六电阻r6的一端，第六电阻r6的另一端连接第七电阻r7的一端，第七电阻r7的另一端分别连接双向可控硅的t2极和第八电阻r8的一端，第八电阻r8的一端连接第一电容c1的一端，第一电容c1的另一端连接双向可控硅的t1极，从而可在双向可控硅的t1极和t2极之间并联第八电阻r8和第一电容c1。

第六电阻r6的另一端还连接第二电容c2的一端，第二电容c2的另一端连接双向可控硅的t1极，第六电阻r6和第七电阻r7之间经第二电容c2与双向可控硅的t1极相连接。

以保温电源为市电为例，光电耦合器m2端通过第六电阻r6和第七电阻r7与220v交流电源的火线连接，保温设备的零线与220v交流电源的零线连接。双向可控硅的t1极与保温设备的火线连接，双向可控硅的t2极与220v交流电源的火线连接。

在一个实施例中，还包括鹅颈管，以及连接在温度探头和主控电路之间的导线；导线设于鹅颈管内。

具体地，仔猪保温控制系统还包括鹅颈管，鹅颈管用于容纳温度探头和主控电路之间的连接导线，从而可避免仔猪对导线的损坏，提高仔电路的稳定性和可靠性。

在一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括通信模块；通信模块连接主控电路。

具体地，本申请中的通信模可以为wifi通信模块、蓝牙通信模块、红外通信模块、zigbee通信模块、2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块和5g通信模块中的任意一种或任意组合。

通信模块连接主控电路，用于接收外部设备传输的系统参数，例如保温起始温度值、保温结束温度值和计划工作天数等，并将接收到的系统参数传输给主控电路，主控电路根据接收到的系统参数进行更新，并按照更新后的系统参数进行保温控制。

在一个示例中，通信模块可以包括红外接收器和采用5104红外协议的红外遥控器。红外接收器连接主控电路，并通信连接红外遥控器。具体而言，红外接收器可以包括三个引脚，两个为连接供电电路的电源引脚，另一个为连接主控电路的信号引脚。红外遥控器上可设有6个按键，可通过按键事件控制仔调整运行状态和系统参数。

本申请通过设置连接主控电路的通信模块，主控电路可通过通信模块接收外部设备传输的系统参数，实现参数远程可调，便于使用。

在一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括显示模块；显示模块连接主控电路。

具体地，显示模块连接主控电路，用于显示仔猪保温信息，如系统参数和提示信息等，例如，显示模块可显示仔猪体表附近的实时温度值和其他提示信息，其他提示信息可以包括系统启动提示信息、保温起始温度值、保温结束温度值、计划工作天数信息和已运行天数信息。在一个示例中，显示模块可以包括0.36寸的两位共阴极数码管和cd4511芯片。

本申请通过设置显示模块，从而可通过显示模块显示系统参数和提示信息，增加了信息的直观性和可视性。

在一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括abs防水接线盒；

abs防水接线盒内容纳有主控电路、保温时长控制电路和温度调节电路。

具体地，主控电路、保温时长控制电路、温度调节电路和主控电路可以分立设置，也可集成在同一块电路板上。abs防水接线盒内容纳有主控电路、保温时长控制电路和温度调节电路，从而可避免养殖过程中产生的液体对电路造成干扰，提高了仔猪保温控制电路的可靠性。

abs防水接线盒的设置方式可以根据现场环境和便于设置温度采集电路为目的进行调整，可以通过固定结构，如m7螺丝固定在墙体上，也可以通过其他固定结构固定在仔猪保育栏上或安装在支架上。

当主控电路、保温时长控制电路、温度调节电路和主控电路集成在同一块电路板上时，集成电路板可以通过四颗带垫不锈钢盘头自攻螺丝固定在abs防水接线盒中，abs防水接线盒的任意三个侧面可以分别安装有金属防水接头，其中，第一个金属防水接头用于接入220v电源线，第二个金属防水接头用于接出保温设备的供电线，第三个金属防水结构用于接入温度采集电路。

进一步地，四颗带垫不锈钢盘头自攻螺丝的规格为m3*5*7，其中，3代表着螺纹直径为3毫米，5代表着螺丝长度为5毫米，7代表着垫圈直径为7毫米；abs防水接线盒的规格为115毫米*85毫米*35毫米。

在一个实施例中，仔猪保温控制电路还包括供电电路；供电电路分别连接主控电路、保温时长控制电路、温度调节电路和温度采集电路，且用于连接保温电源。

具体地，供电电路用于对外部电源的电能进行转换，并将转换后的电能输出到主控电路、保温时长控制电路、温度调节电路和温度采集电路，从而为主控电路、保温时长控制电路、温度调节电路和温度采集电路提供工作电压。进一步地，供电电路还可连接通信模块和显示模块。例如，供电电路可以将220v交流电源转换为3.3v直流电源。在一个示例中，仔猪保温控制电路的结构可如图5所示，其中，温度控制电路包括保温时长控制电路和温度调节电路。

在一个实施例中，提供了一种仔猪保温系统，包括保温设备和上述任一实施例中的仔猪保温控制电路；

保温设备连接仔猪保温控制电路。

具体地，保温设备可以为保温灯，保温设备和仔猪保温控制电路之间的连接关系可如上述任一实施例所述。进一步地，仔猪保温控制电路和保温设备之间可采用航空插头进行连接，安装简单，无误操作，普通生猪养殖人员即可完成仔猪保温操作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。