大棚溫度和濕度自動控制器

本例介紹的溫度和濕度控制器能使大棚的溫度和濕度自動控制在一個合適的范圍內(nèi),而且成本又低,適宜制作. 工作原理 大棚溫度和濕度自動控制器電路原理圖如圖4-9所示.220v市電經(jīng)變壓整流得到40v的直流電壓,該電壓一部分送到溫度檢測電路,一部分再分離出12v,16v,28v的電壓分別供給ne555, tda2040, m51209, ha17902等集成電路作為供電電壓. 溫度檢測電路利用熱敏電阻器在不同的溫度環(huán)下有不同的阻值的特性.將熱敏電阻器放置在大棚的幾個關(guān)鍵點,如四個角,中央,門旁.當(dāng)外界溫度變化超過規(guī)定范圍時,電路動作,實現(xiàn)溫度控制.ic1(m51920)為單電源工作的四電壓比較器。在溫度檢測電路1中，取自r105的電壓分別引入兩個比較器,去和標(biāo)準(zhǔn)電壓比較.在ic1-1反相輸入端基準(zhǔn)電壓為28.5v,溫度低于30℃時,ic1-1輸出低電平.當(dāng)溫度升高超過30℃時,此時同相輸入端電壓高于25.8v,icl一1發(fā)生跳變，輸出高電平。而在ic1一2中，同相輸入端基準(zhǔn)電壓為20v,當(dāng)溫度大于15℃時,icl-2輸出低電平。當(dāng)溫度降至低于15℃時,反相輸入端電壓低于20v，ic1-2發(fā)生跳變，輸出一個高電平. 溫度檢測電路2的工作原理同上，標(biāo)準(zhǔn)電壓值如圖4-9所示. 當(dāng)溫度在20-25℃范圍內(nèi)時，加熱、換氣電路不工作,當(dāng)溫度低于或高于這個規(guī)定值時,電路動作.調(diào)節(jié)501可粗調(diào)加熱的跳變溫度.加熱裝置可用壁掛式電熱毯或電爐子,換氣裝置可選用換氣扇. 溫度報警電路主要由或門、振蕩電路2,功率放大三部分組成.r401,r402, vd401, r403, r404, vd402組成或門電路，vs對或門輸出的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓.當(dāng)溫度超過30℃ 或低于15℃，溫度檢測電路輸出一跳變信號到或門電路,在a點輸出一個12v的電壓。該電壓經(jīng)rp401、r406對04上升至2 vc /3時，集成電路塊復(fù)位。3輸出低電平,同時內(nèi)部放電管與1腳相連通，電容器ca02通過8406向7腳放電，vc402下降，當(dāng)v c402下隆至vcc/3時，3腳輸出高電平，放電管截止，放電結(jié)束。然后再開始充電，放電，如此反復(fù)而形成振蕩。r406, rp401、c402決定了555時基集成電路3腳輸出高電平的占空比，即決定報警揚聲器的音調(diào)。tda2040是集成功率放大器。r412，r411構(gòu)成交流負(fù)反饋，c408是輸出電容器。 振蕩電路1的工作原理和振蕩電路2的工作原理。由于濕敏電阻器大都工作在交流狀態(tài)下，而且要求頻率不能超過1khz，所以振蕩電路1用來產(chǎn)生約200hz的振蕩波,由ne5553腳輸出，輸出的振蕩波在滑動電位器rp302的調(diào)制下，使b點的有效輸出保持在2v在右。rs為負(fù)系數(shù)的濕敏電阻器(如ms04型濕敏元件).ic2（ha17902）為單電源工作的運算放大器.電容器c305和c306的作用是隔直流通交流。二極管vd301和vd302隔斷低于1v以下的振蕩波,并防止電流倒灌。調(diào)節(jié)rp303使?jié)穸鹊陀?0%時，d點為高電位,濕度大于70％時,d點為低電位. 當(dāng)濕度較大時，vt301截止，d點為高電位，vt302導(dǎo)通,此時與它的發(fā)射極相連的vt303也相繼導(dǎo)通。由于vt303、vt304通過r314等組成了射極耦合雙穩(wěn)態(tài)電路,所以此時vt304截止,繼電器k為釋放狀態(tài). 當(dāng)濕度降低時，vt301導(dǎo)通，d點為低電位，vt302截止,于是射極耦合雙穩(wěn)態(tài)電路vt303. vt304迅速翻轉(zhuǎn)，使vt303截止，vt304導(dǎo)通,繼電器k動作,其常開觸點閉合，接通電磁閥線圈電源，使閥門打開,水經(jīng)噴水管噴出.當(dāng)濕度達(dá)到一定程度時，vt302又導(dǎo)通，促使vt303和vt304翻轉(zhuǎn),繼電器k動作,其常開觸點斷開電磁閥線圈電源，電磁閥自動關(guān)閥,澆水停止.濕敏電阻器也可自行制作，兩塊鋸條中間夾一玻璃體，接在vt302基極,然后調(diào)節(jié)使之達(dá)到上述條 元器件選擇 本控制器由溫度檢測電路1.溫度檢測電路2,加熱與換氣電路，溫度報警電路、自動澆水電路組成，所用元器件均可按圖4-9所標(biāo)型號及參數(shù)進(jìn)行選擇。 該電路設(shè)計簡單，易于調(diào)試，其各工作點的主要參數(shù)如表示4-2所示。