本文介紹的溫度、濕度自動控制器,可對大棚或溫室內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行自動檢測和控制,將溫度、濕度保持在-個合適的范圍內(nèi)。若溫度偏低,則加熱裝置工作;若溫度偏高,則通風(fēng)設(shè)備工作。若濕度低于50%,則噴灌裝置工作;若濕度達(dá)到或超過70%,噴灌裝置停止工作。
電路工作原理
該溫度、濕度自動控制器電路由電源電路、溫度檢測電路、加熱/通風(fēng)控制電路、溫度異常報(bào)警電路、濕度檢測/噴灌控制電路組成,如圖所示。
電源電路由電源變壓器t、整流二極管vd1~vd4、熔斷器fu、電阻器ri~r6、電容器c1~cio和三端穩(wěn)壓集成電路ic1、ic2組成。
溫度檢測電路電阻器r7~r11、r17~r21、溫度傳感器(熱敏電阻器)rt1、rt2、電位器rp1、rp2和運(yùn)算放大集成電路ic3(m~n4)組成。
加熱/通風(fēng)控制電路(溫度控制電路)由電阻器r21、r23、電位器rp3、rp4和晶閘管vti、vt2組成。
溫度異常報(bào)警電路由電阻器r12~r16、r37~r44、電容器c15~c23、二極管vd5、vd6、穩(wěn)壓二極管vs、時基集成電路ic6、功率放大集成電路ic?和揚(yáng)聲器bi,組成。
濕度檢測/噴灌控制電路由濕敏電阻器rs1、rs2、電阻器r24~r36、r45、r46、電容器c11~c14、電位器rp5~rp7、二極管vd7、vd8、晶體管vi~v4、時基集成電路ic4、運(yùn)算放大集成電路ic5(n5、n6、和繼電器k等組成。
交流220v電壓經(jīng)t降壓、vd1~vd4整流、c1濾波后,產(chǎn)生約45v直流電壓。該電壓分為兩路:一路經(jīng)ic1穩(wěn)壓為+40v,再經(jīng)r3~r6分壓、c5~c8濾波后,產(chǎn)生+28v電壓和+16v電壓,分別供給ic3、ic5和ic7;另一路經(jīng)ri和r2分壓、ic2穩(wěn)壓及c9、cio濾波后,產(chǎn)生12v直流電壓,作為lc4、ic6、vi~v4和k等工作電源。
r7、r8分壓后產(chǎn)生的+25.8v電壓,作為溫度異常報(bào)警電路上限溫度的基準(zhǔn)電壓;rio、r11和rp1分壓后產(chǎn)生的+20v電壓,作為溫度異常報(bào)警電路下限溫度的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)大棚內(nèi)溫度低于30℃時,運(yùn)算放大器n1輸出低電平;溫度高于30℃時,nl輸出高電平。當(dāng)大棚內(nèi)溫度低于15℃時,n2輸出高電平;溫度高于15℃時,n2輸出低電平。
在大棚內(nèi)溫度超過30℃或低于15℃時,vs兩端將產(chǎn)生12v直流電壓,使ic6與外圍阻容元件組成的振蕩器振蕩工作,ic6第3腳輸出的振蕩信號經(jīng)ic?放大后,驅(qū)動bi,發(fā)出報(bào)警聲。
r17、r18分壓后產(chǎn)生的+24v電壓,作為溫度控制電路上限溫度的基準(zhǔn)電壓;r20、r21和rp2分壓后產(chǎn)生的+22.2v電壓,作為溫度控制電路下限溫度的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)大棚內(nèi)溫度高于20℃時,n3輸出低電平;在溫度低于20℃時,n3輸出高電平。當(dāng)大棚內(nèi)溫度低于25℃時,n4輸出低電平;在溫度高于25℃時,n4輸出高電平。
當(dāng)大棚內(nèi)溫度在20~25℃范圍內(nèi)時,加熱/通風(fēng)電路均不工作。若溫度低于20℃時,則n3輸出的高電平使vt1受觸發(fā)而導(dǎo)通,加熱器eh通電工作,使大棚內(nèi)溫度升高;若溫度高于25℃時,則n4輸出的高電平使vt2受觸發(fā)而導(dǎo)通,換氣扇電動機(jī)m通電工作,使大棚內(nèi)溫度降低。
ic4和外圍阻容元件組成低頻振蕩器。該振蕩器工作后,從ic4的3腳輸出頻率為200hz左右的振蕩信號,為濕敏電阻器rs1、rs2和ic5提供工作條件(濕敏電阻器通常工作在頻率低于1 khz的交流狀態(tài)下)。在大棚內(nèi)濕度低于50%時,n6輸出的振蕩信號電壓較高,該電壓經(jīng)vd7和vd8檢波變成直流電壓,使vi導(dǎo)通,v2和v3截止,v4導(dǎo)通,κ吸合,其常開觸頭將電磁水閥yy的工作電源接通,噴灌設(shè)施開始噴灌。當(dāng)大棚內(nèi)濕度高于70%時,n6輸出的振蕩信號電壓較低,使vi截止,v2和v3導(dǎo)通,w截止,κ釋放,電磁水閥yv斷電停止噴灌。
元器件選擇
ri~r6均選用1w金屬膜電阻器;r7~r46選用1/4w碳膜電阻器或金屬膜電阻器。
rp1和rp2均選用多圈精密電位器;rp3~rp8均選用小型有機(jī)實(shí)心電位器。
rt1和rt2均選用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器。
rs1和rs2均用兩塊不銹鋼片在中間夾一塑料板(或玻璃片)制成。
c1和c3均選用耐壓值大于63v的鋁電解電容器;c2、c4、c6、c8、cio、c15~c17、c18和c24選用滌綸電容器或獨(dú)石電容器;c5、c7均選用耐壓值為50v的鋁電解電容器;c9、cll、c14、c19~c22均選用耐壓值為16v的鋁電解電容器;c12和c13均選用低頻瓷介電容器;c23選用cbb電容器。
vdi~vd9均選用1 n4007型硅整流二極管。
vs選用1/2w、12v的硅穩(wěn)壓二極管。
v1選用s9011或3dg901l型硅npn晶體管;v2和v3選用59014或3dg6型硅npn晶體管; v4選用s9013或c8050、s8050、3dg12型硅npn晶體管。
vt1和vt2均選用6~10a、400v的雙向晶問管。
ic1選用lw78a40或lm78t40型三端集成穩(wěn)壓器;ic2選用lm7812型三端集成穩(wěn)壓器;ic3選用m51209型運(yùn)放集成電路;ic4和ic6均選用ne555時基集成電路;ic5選用ha17902型運(yùn)放集成電路:ic7選用tda2040型音頻功放集成電路。
k選用12v直流繼電器。
t選用20w、二次電壓為45v的電源變壓器。
bl選用4ω、2~5w的電動式揚(yáng)聲器。
電路調(diào)試
電路安裝完畢后,應(yīng)接通電源進(jìn)行調(diào)試:調(diào)整rp2的阻值,使eh在大棚內(nèi)溫度低于20℃時通電工作;調(diào)整rp4的阻值,使m在大棚內(nèi)溫度高于25℃時通電工作;調(diào)整rp5~rp7的阻值,使κ在大棚內(nèi)濕度低于50%時通電吸合,在大棚內(nèi)濕度高于70%時釋放。
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