摘 要

随着人们对农业产品品质要求的提高，果蔬产品的农药残留等问题日益受到人们的关注，由此催生了有机农业生产的兴起。以物理和生物的方法防治害虫，是保障有机农业生产产量和质量的关键因素之一。

本项目研究的太阳能杀虫灯基于物理防治虫害的方法，利用害虫的趋光性将其吸引过来，然后利用高压电网进行击杀。

论文完成了对太阳能杀虫灯的硬件电路设计和系统软件编程；针对系统采用太阳能供电的特点，重点研究了充电电路和升压电路，以及蓄电池的充电方式。系统实验运行结果表明，设计的太阳能杀虫灯可以达到有效杀虫的目的。

太阳能杀虫灯的研制，可以节约能源，降低使用成本，方便野外安全使用，这对推动物理防治虫害和绿色农业的发展有较大实用价值。

关键词：杀虫灯；CN3717；充放电电路；升压电路；太阳能

Abstract

With the improvement of the quality requirements of agricultural products, the problem of pesticide residues in fruit and vegetable products has attracted more and more attention, which has led to the rise of organic agricultural production.Physical and biological methods to control pests are one of the key factors to ensure the yield and quality of organic agricultural production.

Solar lamp of the project based on the principle of physical pest control, the use of pest phototaxis to attract, and then use the high-voltage power grid to kill.

The thesis has completed the hardware circuit design and the system software programming of the solar insect killing lamp;In view of the characteristics of solar power supply, the charging circuit and the step-up circuit, as well as the charging mode of the battery are studied.The result of system experiment shows that the designed solar insect killing lamp can achieve the purpose of effective insect killing.

The development of solar energy insect killing lamp can save energy, reduce the use cost, and facilitate safe use in the field. This has great practical value in promoting the development of physical pest control and green agriculture.

Key Words：Insect lamp; CN3717; charge and discharge circuit; boost circuit; solar energy

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题的研究背景和意义 1

1.2 太阳能发电的发展 1

1.3 国内外杀虫灯的研究现状 2

1.4 国内外太阳能杀虫灯存在的问题 3

第2章 太阳能杀虫系统的总体设计 4

2.1太阳能杀虫控制器的组成 4

2.2 总体控制流程图 4

2.3 白天控制流程 5

2.4 夜晚控制流程 5

第3章 太阳能杀虫系统控制器的设计 6

3.1蓄电池充电电路的设计 6

3.1.1蓄电池充电管理芯片CN3717的介绍 6

3.1.2对蓄电池充电电路参数的设置 7

3.2 基于MP2307的稳压稳压电路的设计 9

3.3 基于LM339的电压比较电路的设计 11

3.4 基于STC89C52RC单片机的定时控制电路的设计 11

3.5系统的开关控制电路 12

3.5.1 升压电路的开关设计 12

3.5.2 LED诱虫灯管的开关设计 13

3.6 雨滴传感器模块的选择与设计 14

3.6.1 雨滴传感器方案的选择 14

3.6.2 雨滴传感器的电路设计 14

3.7 诱虫灯管的选择 15

第4章 升压电路的设计 16

4.1不同方案的比较 16

4.2升压电路的设计 17

4.3升压原理 18

第5章 太阳能杀虫系统的软件设计 19

第6章 太阳能杀虫系统的光伏系统容量的设计 20

6.1 蓄电池容量的计算 20

6.2 太阳能电池板功率的计算 20

6.3 成本分析 21

第7章 实验过程与结果分析 23

第8章 结论与展望 24

8.1 结论 24

8.2 展望 24

参考文献 25

致谢 26

附录A 太阳能杀虫系统电路原理图 26

附录B 太阳能杀虫系统PCB板图 26

附录C 太阳能杀虫系统的电路板元件清单 26

附录D 太阳能杀虫系统的程序 26

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

长期以来，由于害虫的存在，严重限制了农林产品产量的提高。而随着人们对化学药品的研究，农药的用量急剧的增加。农药能够防治病虫害，调节植物生长，抑制杂草的繁殖。既满足了人们在防止害虫方面的需求，又促进了农业的发展。但是利用农药进行杀虫的同时，农产品的质量也相应的受到了影响。不少的农产品中农药的残余量严重超标，威胁着人类的健康。在使用农药的时候，有时候由于使用不当，环境会受到污染，破坏生态平衡。近些年来，随着人们生活水平的提高，人们也开始注重于饮食安全，这就要求我们减少化学药剂的使用。因此害虫的防治也从开始的化学防治转化为物理防治和生物防治等。随着科学的发展，杀虫灯应运而生。它利用昆虫的趋色、趋光等特性吸引害虫，之后便借助高压电或者借助于水将害虫杀死。

杀虫灯的工作原理就是利用灯管发出特定波长和强度的光，将害虫吸引到杀虫灯的附近，然后用其他方法将其杀死。目前，利用高压电网杀虫是主要的研究和发展的方向。

一般都是用城市用电给杀虫灯供电，但是这种杀虫灯存在一些缺点。第一就是在野外、偏远的山区等缺电的地区，接拉电线十分困难，难以提供杀虫灯所需的电力。第二就是这个装置会消耗大量的电力能源。此时人们希望开发和利用新的能源。首先想到的就是太阳能，太阳能不仅资源十分丰富，而且太阳能的开发和利用十分方便，不需要开采和运输，也不会污染环境，还降低了农产品中农药的含量。因此把太阳能应用在杀虫灯上面有很好的前景^[1]。

1.2 太阳能发电的发展

太阳能很早就已经被人类利用起来。早在春秋战国的时候，有人就知道利用凹面镜来聚光进行点火。而太阳能作为非常理想的绿色能源，受到了众多研究人员的关注。为了缓解能源紧张的问题，人们投入了大量的时间在太阳能的研究上。