溫室溫度濕度控制

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)綜述隨著大棚技術(shù)的普及，溫室大棚數(shù)量不斷增多，對(duì)于蔬菜大棚來(lái)說(shuō)，最重要的一個(gè)管理因素是溫濕度控制。傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測(cè)量計(jì)和濕度試紙等測(cè)試器材，通過(guò)人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫(kù)房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測(cè)試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大,溫室大棚的溫度控制成為一個(gè)難題?，F(xiàn)在，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的提高，對(duì)于數(shù)量較多的大棚，傳統(tǒng)的溫度控制措施就顯現(xiàn)出很大的局限性。 為此，在現(xiàn)代化的蔬菜大棚管理中通常有溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)，以控制蔬菜大棚溫度，適應(yīng)生產(chǎn)需要。它以先進(jìn)的技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)施，人為控制作物生長(zhǎng)的環(huán)境條件，

2、使作物生長(zhǎng)不受自然氣候的影響，做到常年工廠(chǎng)化，進(jìn)行高效率，高產(chǎn)值和高效益的生產(chǎn)。 該設(shè)計(jì)即是針對(duì)這一問(wèn)題,設(shè)計(jì)出了能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度自動(dòng)檢測(cè),顯示,上下限報(bào)警等多功能的溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。1.溫度、濕度傳感器的介紹1.1溫度傳感器溫度傳感器根據(jù)其工作原理、測(cè)溫范圍等可以分為許多種，主要有熱電阻測(cè)溫傳感器和熱電偶測(cè)溫傳感器。通常，在溫度傳感器的選擇中應(yīng)主要考慮以下因素： (1) 溫度范圍：具體點(diǎn)使用溫度范圍、準(zhǔn)確度及測(cè)量誤差是否能達(dá)要求。(2) 使用場(chǎng)合：根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境來(lái)選擇也是重要條件，經(jīng)常要考慮尺寸、保護(hù)套材料、結(jié)構(gòu)、安裝條件、耐墊、耐蝕、耐震，防爆等級(jí)等方面的問(wèn)題。(3) 溫度響應(yīng)：響應(yīng)速度

3、主要由傳感器的質(zhì)量、材質(zhì)和體積決定，接觸式傳感器時(shí)間常數(shù)愈小，溫度響應(yīng)速度就愈快。(4) 傳輸方式：溫度信號(hào)輸出模式、讀取、顯示、記錄、控制、報(bào)警等方式的選擇。1.1.1熱電阻測(cè)溫傳感器 熱電阻溫度傳感器測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻溫度傳感器大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開(kāi)始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造。熱電阻溫度傳感器分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩大類(lèi)，用于測(cè)量-200-500C范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測(cè)至1K，高溫達(dá)1000C。熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線(xiàn)及顯示儀表組成，熱電阻也可以與溫度變送器連接，將

4、溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。用于制造熱電阻的材料應(yīng)具有盡可能大和穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)和電阻率，輸出最好呈線(xiàn)性，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，復(fù)線(xiàn)性好等。1.1.2熱電偶測(cè)溫傳感器(1)熱電偶溫度傳感器基本原理 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。熱電偶溫度傳感器就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。 (2)為了保證熱電偶溫度傳感器可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下： a. 組成溫度傳感器熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； b. 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；

5、c. 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可靠； d. 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。 (3)溫度傳感器熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償 由于熱電偶溫度傳感器的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時(shí))，而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)把熱電偶溫度傳感器的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶溫度傳感器補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的作用只起延伸熱電極，使熱電偶溫度傳感器的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。1.2濕度傳

6、感器濕敏元件是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類(lèi)。 (1)濕敏電阻 濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí)，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測(cè)量濕度。濕敏電阻的種類(lèi)很多，例如金屬氧化特濕敏電阻、硅濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，主要缺點(diǎn)是線(xiàn)性度和產(chǎn)品的互換性差。 (2)濕敏電容 濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酷酸醋酸纖維等。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí)，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對(duì)濕度成正比。濕敏電容的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏

7、度高、產(chǎn)品互換性好、響應(yīng)速度快、濕度的滯后量小、便于制造、容易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化，其精度一般比濕敏電阻要低一些。2.各電路的設(shè)計(jì)和論證2.1溫度控制器圖2-1是采用555時(shí)基集成電路制作的溫度控制器，它具有使用元件少、制作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可用于熱帶魚(yú)池及溫室大棚等場(chǎng)所的溫度檢測(cè)與控制。 該溫度控制器電路由電源電路和溫度檢測(cè)控制電路組成。圖2-1 溫度控制電路 電源電路由電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、電阻器Rl、電源指示發(fā)光二極管VLl、濾波電容器Cl和穩(wěn)壓二極管VS等組成。溫度檢測(cè)與控制電路由熱敏電阻器RT、時(shí)基集成電路IC、電位器RPl-RP4、電阻器R2-R4、電容器C2-C4、繼電

8、器Kl、二極管VD5和發(fā)光二極管VL2組成。交流220V電壓經(jīng)T降壓、VDI-VD4整流、Cl濾波及VS穩(wěn)壓后，產(chǎn)生I2V(Vcc)直流電壓，作為IC的工作電源。同時(shí)，將VLl點(diǎn)亮。IC的6腳作為基準(zhǔn)電壓端，2腳作為溫度檢測(cè)控制端，3腳為控制輸出端。RPl用來(lái)設(shè)定溫度的下限值，RP2用來(lái)設(shè)定溫度的上限值。RT的阻值隨著溫度的上升而下降。當(dāng)監(jiān)控場(chǎng)所的溫度上升時(shí)，RT的阻值變小，使IC的2腳、6腳電壓升高。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定的上限值，IC的6腳電壓將高于2Vcc/3時(shí)，3腳輸出低電平，VL2熄滅，繼電器K釋放，其常開(kāi)觸頭將加熱器的工作電源切斷，監(jiān)控場(chǎng)所的溫度又開(kāi)始逐漸下降。同時(shí)億的2腳、6腳電壓也開(kāi)始

9、下降，當(dāng)溫度降至設(shè)定溫度的下限值、IC的2腳電壓低于Vcc/3時(shí)，IC的3腳又輸出高電平，使VL2點(diǎn)亮，K吸合，其常開(kāi)觸頭將加熱器的工作電源接通。如此周而復(fù)始，使監(jiān)控場(chǎng)所溫度維持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。元器件選擇RPl和RP2均選用多圈高精度電位器。Rl-R4選用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器,RP3和RP4均選用合成膜可變電阻器,RT選用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻器。C選用耐壓值為25V的鋁電解電容器，C2-C4選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。VDl-VD4均選用1N4007型礁整流二極管，VD5選用1N4148型硅開(kāi)關(guān)二極管，VS選用lW、l2V硅穩(wěn)壓二極管，VLl和VL2均選用5mm的發(fā)光二極管，V

10、LI選紅色，VL2選綠色。IC選用NE555時(shí)基集成電路。K選用l2V直流繼電器，例如JZC-22F等型號(hào)。2.2濕度控制器在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究及生產(chǎn)過(guò)程中，均需要對(duì)濕度加以控制，例如禽蛋孵化、動(dòng)物飼養(yǎng)、植物培植及恒溫室內(nèi)的濕度控制等。如圖2-2介紹的濕度控制器，能在環(huán)境濕度較大時(shí)自動(dòng)接通干燥設(shè)備的工作電源，在環(huán)境濕度較小時(shí)自動(dòng)接通加濕設(shè)備的工作電源，使受控場(chǎng)所的空氣濕度穩(wěn)定在設(shè)定的濕度范圍。該濕度控制器電路由電源電路、振蕩器和濕度檢測(cè)電路、控制電路組成。圖2-2 濕度控制電路 電源電路由電源開(kāi)關(guān)S、電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2、三端穩(wěn)壓集成電路ICl、限流電阻器R6

11、和電源指示發(fā)光二極管VL3組成。 振蕩器電路由電阻器Rl、R2、電容器C3和與非門(mén)集成電路IC2(Dl、D2)組成。濕度檢測(cè)電路由濕敏電阻器RS、電位器RPl、RP2、二極管VD5和電阻器R3組成?？刂齐娐酚删w管Vl-V4、發(fā)光二極管VLl、VL2、電阻器R4、R5、電位器RP3和繼電器Kl、m組成。接通電源開(kāi)關(guān)S，交流220V電壓經(jīng)T降壓、VDl-VD4整流，Cl濾波、ICl穩(wěn)壓后，為振蕩器、濕度檢測(cè)電路和控制電路提供+9V電壓。+9V電壓還經(jīng)R6限流后供給VL3，使VL3點(diǎn)亮。振蕩器通電工作后，產(chǎn)生頻率為2.5kHz的振蕩脈沖電壓信號(hào)，此脈沖電壓 (4V左右)經(jīng)RPl、RS分壓及VD5整

12、流后，經(jīng)R3加至V3的基極。RS的阻值隨著濕度的變化而變化。當(dāng)環(huán)境濕度變小時(shí)，RS的阻值增大，使V3基極電壓上升。當(dāng)V3的基極電壓超過(guò)0.7V時(shí)，V3導(dǎo)通，使V2和Vl導(dǎo)通，V4截止，Kl通電吸合，其常開(kāi)觸頭接通，加濕設(shè)備 (加濕器等)通電工作;同時(shí)VLlA亮，指示加濕設(shè)備正在工作。濕度增大時(shí)，RS的阻值減小，使V3基極的電壓降低。當(dāng)V3基極電壓低于0.7V時(shí)，V3截止，V4導(dǎo)通，K2通電吸合，其常開(kāi)觸頭接通，干燥設(shè)備 (抽濕機(jī)或排風(fēng)扇等)通電工作;同時(shí)VL2點(diǎn)亮，Vl和V2截止，Kl釋放。以上工作過(guò)程周而復(fù)始地進(jìn)行，即可使受控場(chǎng)所的濕度達(dá)到RPl設(shè)定的濕度標(biāo)準(zhǔn)。 調(diào)節(jié)RP2的阻值，可改變V3

13、導(dǎo)通的靈敏度。 調(diào)節(jié)RP3的阻值，可改變VI和V2導(dǎo)通的靈敏度。RS選用通用型濕敏電阻器，在濕度為30%時(shí)，其對(duì)應(yīng)阻值大于或等于lOMn;濕度為50%時(shí)，其對(duì)應(yīng)阻值應(yīng)小于200k;濕度為90%時(shí)，其對(duì)應(yīng)阻值小于或等于10k。元件選擇RPl和R甩應(yīng)選用小型有機(jī)實(shí)心電位器;RP3選用合成膜電位器或可變電阻器。VDl-VD4均選用1N4007型硅整流二極管，VD5選用2A凹或2APlO型鍺普通二極管，VLl-VL3均選用3mm的高亮度發(fā)光二極管。Vl和V4選用S8050或3DGl2、C8050型硅NPN晶體管，V3選用3DG6或S9013型硅NPN晶體管，V2選用S9012或3CG2l型硅PNP晶體

14、管。ICl選用LM7809或CW7809型三端穩(wěn)壓集成電路，IC2選用CD401l或MCl401l、CC4011型四與非門(mén)集成電路。Kl和K2均選用JRX-l3F型6V直流繼電器。2.3電源穩(wěn)壓電路采用整流橋堆UR，及二極管正極和正極接在一起，負(fù)極和負(fù)極接在一起，其它的兩個(gè)頭接在一起，組成方形。在電源電路中我們首先通過(guò)變壓器將220V降壓，然后再利用整流橋堆UR對(duì)降壓后的的交流電進(jìn)行整流，得到一個(gè)穩(wěn)定的脈沖電壓，然后利用電容C1對(duì)得到的脈沖電壓進(jìn)行濾波，這里用到的電容濾波屬于初步的濾波。電容濾波的原理：濾波電容的作用是使濾波后輸出的電壓為穩(wěn)定的直流電壓，其工作原理是整流電壓高于電容電壓時(shí)電容充

15、電，當(dāng)整流電壓低于電容電壓時(shí)電容放電，在充放電的過(guò)程中，使輸出電壓基本穩(wěn)定。濾波電容容量大，因此一般采用電解電容。圖2-3 整流濾波電路當(dāng)為正半周并且數(shù)值大于電容兩端電壓UC時(shí)，二極管D1和D3管導(dǎo)通，D2和D4管截止，電流一路流經(jīng)負(fù)載電阻RL，另一路對(duì)電容C充電；當(dāng)UC，導(dǎo)致D1和D3管反向偏置而截止，電容通過(guò)負(fù)載電阻RL放電，UC按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。當(dāng)為負(fù)半周幅值變化到恰好大于UC時(shí)，D2和D4因加正向電壓變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，再次對(duì)C充電，UC上升到的峰值后又開(kāi)始下降；下降到一定數(shù)值時(shí)D2和D4變?yōu)榻刂?，C對(duì)RL放電，UC數(shù)規(guī)律下降；放電到一定數(shù)值時(shí)D1和D3變?yōu)閷?dǎo)通，重復(fù)上述過(guò)程。RL、C對(duì)充

16、放電的影響電容充電時(shí)間常數(shù)為RDC，因?yàn)槎O管的Rd很小，所以充電時(shí)間常數(shù)小，充電速度快；RLC為放電時(shí)間常數(shù)，因?yàn)镽L較大，放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)，因此，濾波效果取決于放電時(shí)間常數(shù)。電容C愈大，負(fù)載電阻RL愈大，濾波后輸電壓愈平滑，并且其平均值愈大。2.4溫度、濕度超限報(bào)警器該溫度、濕度超限報(bào)警器電路由溫度檢測(cè)電路、濕度檢測(cè)電路和報(bào)警電路組成。圖2-4 溫度、濕度超限報(bào)警器 溫度檢測(cè)電路由熱敏電阻器RT（作為溫度傳感器）、電位器RP3、RP4和非門(mén)集成電路IC1（DlD6）內(nèi)部的D4D6組成。濕度檢測(cè)電路由濕度檢測(cè)電極a、b（作為濕度傳感器）、電位器RP1、RP2、IC1內(nèi)部的DlD

17、3組成。報(bào)警電路由發(fā)光二極管VL1VL4、電阻器RIR3、晶體管V、音效集成電路IC2和揚(yáng)聲器BL組成。 RP1用來(lái)設(shè)定濕度下限值，RP2用來(lái)設(shè)定濕度上限值，RP3用來(lái)設(shè)定溫度下限值，RP4用來(lái)設(shè)定溫度上限值。當(dāng)濕度在設(shè)定的濕度范圍內(nèi)時(shí)，Dl和D3均輸出高電平，VL1和VL2均處于截止?fàn)顟B(tài)，V不導(dǎo)通，IC2不工作，BL不發(fā)聲。當(dāng)濕度超過(guò)設(shè)定濕度的上限值時(shí)，電極a、b之間的阻值變小，使RP2的中點(diǎn)電位低于27V，D2輸出高電平，D3輸出低電平，VL2發(fā)光，指示棚內(nèi)濕度過(guò)大；同時(shí)V導(dǎo)通，IC2通電工作，BI，發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)棚內(nèi)的土壤濕度低于設(shè)定濕度的下限值時(shí)，電極a、b之間的阻值變大，使RP1中點(diǎn)

18、電位高于2.7V，Dl輸出低電平，VL1點(diǎn)亮，指示棚內(nèi)濕度偏??；同時(shí)V導(dǎo)通，IC2通電工作，BL發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)溫度在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)時(shí)，D4和D6均輸出高電平，VL3和vu均處于截止?fàn)顟B(tài)，V不導(dǎo)通，IC2不工作，BL不發(fā)聲。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定溫度的上限值時(shí)，RT的阻值減小，使RP4中點(diǎn)電位低于2.7V，D5輸出高電平，D6輸出低電平，VL3點(diǎn)亮，指示棚內(nèi)溫度偏高；同時(shí)V導(dǎo)通，IC2通電工作，BL發(fā)出報(bào)警聲。當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度的下限值時(shí)，RT的阻值增大，使RP3中點(diǎn)電位高于2.7V，D4輸出低電平，VL3點(diǎn)亮，指示棚內(nèi)溫度偏高：同時(shí)V導(dǎo)通，IC2通電工作，BL發(fā)出報(bào)警聲。元器件選擇R1R3選用1/4

19、W金屬膜電阻器或碳膜電阻器，RT選用MF51型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。RP1RP4均選用有機(jī)實(shí)心電位器。C選用耐壓值為10V的鋁電解電容器。VL1VL4均選用5mm的發(fā)光二極管。V選用S8550或C8550、3CG8550型硅PNP晶體管。ICl選用CD4069或CC4069、MC14069型六非門(mén)集成電路，IC2選用LC179型三聲模擬音效集成電路。BI選用0.25W、8的電動(dòng)式揚(yáng)聲器。S選用小型單極撥動(dòng)式開(kāi)關(guān)。CB使用3節(jié)5號(hào)干電池。電極a、b銅絲或不銹鋼絲制作，兩電極之間距為1012cm。3.方案的設(shè)計(jì)和比較3.1整體方案采用555時(shí)基集成電路制作的溫度、濕度自動(dòng)控制器,它能根據(jù)被監(jiān)控場(chǎng)所

20、內(nèi)、外的溫度和濕度變化，自動(dòng)控制排風(fēng)扇或通風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)與停止,從而保證被監(jiān)控所的溫度和濕度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)。系統(tǒng)功能示例： 當(dāng)測(cè)溫電路測(cè)出適時(shí)溫度超過(guò)25時(shí)，啟動(dòng)換氣電路；且當(dāng)溫度達(dá)到30啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。同理，當(dāng)測(cè)溫電路測(cè)出適時(shí)溫度低于20時(shí)，啟動(dòng)加熱電路，且當(dāng)溫度低于15時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警電路。當(dāng)溫度在20到25之間時(shí)，測(cè)濕系統(tǒng)測(cè)出適時(shí)濕度低于70%RH時(shí)，啟動(dòng)澆水系統(tǒng)。只有當(dāng)溫度在20到25之間，同時(shí)濕度在70%RH以上時(shí)，系統(tǒng)不工作。該電路可調(diào)節(jié)溫度檢測(cè)電路中的RP，即調(diào)節(jié)溫度檢測(cè)電路的基準(zhǔn)溫度值，同理，又可調(diào)節(jié)濕度檢測(cè)電路中的基準(zhǔn)濕度值，以適應(yīng)在不同環(huán)境的需要。該溫度、濕度自動(dòng)控制器電路

21、由電源穩(wěn)壓電路、溫度與濕度檢測(cè)電路和控制執(zhí)行電路組成，如圖3-1。圖3-1 溫度濕度自動(dòng)控制電路電源穩(wěn)壓電路由電源變壓器T、整流橋堆UR、濾波電容器Cl-C3、三端穩(wěn)壓集成電路ICl和電源指示燈HLl等組成。 溫度與濕度檢測(cè)電路由熱敏電阻器RTl、RT2、濕敏電阻器RSl、RS2、控制開(kāi)關(guān)S、電位器RPl、RP2、二極管VD1、VD2和電阻器Rl-R6等組成。 控制執(zhí)行電路由時(shí)基集成電路IC2、繼電器K、電源輸出插座XS、指示燈HL、二極管VD3、VD4、電位器RP3、電容器C4、C5和電阻器R7等組成。交流220V電壓經(jīng)T降壓、UR整流、Cl濾波及ICl穩(wěn)壓后為+l2V，供給溫度、濕度檢測(cè)電

22、路和控制執(zhí)行電路。 電路中，RTl為室外大氣溫度檢測(cè)用熱敏電阻器，Rm為室內(nèi)溫度檢測(cè)用熱敏電阻器，RSl為室外大氣濕度檢測(cè)用濕敏電阻器，RS2為室內(nèi)濕度檢測(cè)用濕敏電阻器。S為溫度、濕度調(diào)節(jié)/室內(nèi)外溫度、濕度自動(dòng)判別比較轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。lC2的5腳為基準(zhǔn)電壓 (5.03V)端，6腳為觸發(fā)控制端，3腳為輸出端。當(dāng)監(jiān)控室內(nèi)的溫度和濕度在設(shè)定范圍偽時(shí)，IC2的6腳電壓高于5腳電壓時(shí)，3腳輸出低電平，繼電器K不吸合。當(dāng)監(jiān)控室內(nèi)的溫度和濕度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，IC2的6腳電壓將低于5腳電壓，IC2的內(nèi)電路翻轉(zhuǎn)，3腳輸出高電平，使K吸合，其常開(kāi)觸頭Kl-l和Kl-2均接通，排風(fēng)扇和通風(fēng)機(jī)工作，直到監(jiān)控室內(nèi)的溫度和濕度回

23、到設(shè)定的范圍內(nèi)，RPl用來(lái)設(shè)定監(jiān)控室內(nèi)的溫度值;R陀用來(lái)設(shè)定監(jiān)控室內(nèi)的濕度值。調(diào)試時(shí)，應(yīng)將S置于調(diào)節(jié)位置，然后分別調(diào)節(jié)RPl和RP2的阻值。使用時(shí)，將S置于 自動(dòng)位置即可。 調(diào)整RP3的阻值，可改變K動(dòng)作的靈敏度。元器件選擇Rl-R6均選用1/4W精密金屬膜電阻器，RTl和Rm選用MF53系列或MF57系列的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，RSl和RS2均選用MSOl系列的濕敏電阻器，RPl和RP2選用小型實(shí)心電位器或合成膜電位器;RP3選用密封式可變電阻器。Cl選用耐壓值為25V的鋁電解電容器，C5選用16V的鋁電解電容器，CZ-C4選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。VDl-VD4均選用1N4148型硅開(kāi)關(guān)

24、二極管。UR選用lA、5OV的整流橋堆。I0選用LM7812或W7812型三端集成穩(wěn)壓器，IC2選用NE555時(shí)基集成電路，T選用5-8W、二次電壓為18V的電源變壓器，K選用帶雙組觸頭的l2V直流繼電器。3.2比較方案 如圖3-2所示溫度濕度自動(dòng)控制電路 電源電路由電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、熔斷器FU、電阻器Rl-R6、電容器Cl-ClO和三端穩(wěn)壓集成電路ICl、IC2組成。溫度檢測(cè)電路電阻器R7-Rll、Rl7-R2l、溫度傳感器 (熱敏電阻器)RTl、RT2、電位器RPl、RP2和運(yùn)算放大集成電路IC3(Nl-N4)組成。加熱/通風(fēng)控制電路 (溫度控制電路)由電阻器陀l、R

25、23、電位器RP3、RP4和晶閘管VTl、VT2組成。溫度異常報(bào)警電路由電阻器Rl2-R16、R37-R44、電容器Cl5-C23、二極管VD5、VD6、穩(wěn)壓二極管VS、時(shí)基集成電路IC6、功率放大集成電路IC7和揚(yáng)聲器BL組成。濕度檢測(cè)/噴灌控制電路由濕敏電阻器RSl、RS2、電阻器R24-R36、R45、R46、電容器Cll-C14、電位器RP5-RP7、二極管VD7、VD8、晶體管Vl-V4、時(shí)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。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;RlO、Rll和RPl分壓后產(chǎn)生的+2OV電

26、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(shí)，運(yùn)算放大器Nl輸出低電平;溫度高于30時(shí)，Nl輸出高電平。當(dāng)大柵內(nèi)溫度低于15時(shí)，N2輸出高電平;溫度高于l5T時(shí)，N2輸出低電平。在大棚內(nèi)溫度超過(guò)30C或低于l5時(shí)，VS兩端將產(chǎn)生l2V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(hào)經(jīng)IC7放大后，驅(qū)動(dòng)BL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;R2O、R2l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2O時(shí)，N3輸出低電平;在溫度低于2O時(shí)，N3輸

27、出高電平。當(dāng)大棚內(nèi)溫度低于25時(shí)，N4輸出低電平;在溫度高于25時(shí)，N4輸出高電平。當(dāng)大棚內(nèi)溫度在20-25范圍內(nèi)時(shí)，加熱/通風(fēng)電路均不工作。若溫度低于20K時(shí)，則N3輸出的高電平使VTl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(shí)，則N4輸出的高電平使VT2受觸發(fā)而導(dǎo)通，換氣扇電動(dòng)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2OOHz左右的振蕩信號(hào)，為濕敏電阻器RSl、RS2和lC5提供工作條件 (濕敏電阻器通常工作在頻率低于lkHz的交流狀態(tài)下)。在大棚內(nèi)濕度低于50%時(shí)，N6輸出的振蕩信號(hào)電壓較高，該電壓經(jīng)VD7和VD8檢波變成直流電壓，使Vl導(dǎo)通，V2和V3截止，V4導(dǎo)通，K吸合，其常開(kāi)觸頭將電磁水閥YV的工作電源接通，噴灌設(shè)施開(kāi)始噴灌。當(dāng)大棚內(nèi)濕度高于70%時(shí)，N6輸出的振蕩信號(hào)電壓較低，使Vl截止，V2和V3導(dǎo)通，V4截止，K釋放，電磁水閥YV斷電停止噴灌。圖3-2 溫度濕度控制器該方案優(yōu)點(diǎn)：由電源電路、溫度檢測(cè)電路、加熱/通風(fēng)控制電路、溫度異常報(bào)警電路、濕度檢測(cè)/噴灌控制電路組成，可對(duì)大棚或溫室內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和控制，將溫度、濕度保持在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。若