傳感器技術(shù)課程設(shè)計-孵化室溫濕度控制電路設(shè)計-文庫吧
2025-06-22 16:06 本頁面
【正文】 T1 變低；而當(dāng)溫度低于 T1THYST 時， OUT1 又變高；同樣的，當(dāng)溫度超過 T2， OUT2變低；而當(dāng)溫度低于 T2THYST， OUT2 又變高。 THYST內(nèi)部設(shè)置為 5 度。內(nèi)置溫度傳感器輸出電壓表達(dá)式為 VTEMP=(。 C*T)+395Mv。 溫度控制部分的設(shè)計 圖 43 溫度控制電路 圖 44 LM56 輸出電平電路 本設(shè)計要求溫度可以設(shè)定 ，并要求溫度被控制在設(shè)定的值附近， 由上兩圖可知， 當(dāng)測量的溫度低于設(shè)定的溫度值 T1 時， 溫度傳感器的阻值發(fā)生改變， OUT2 輸出為高電平，光孵化室控溫控制電路設(shè)計 7 電耦合器 1 導(dǎo)通， 加熱器開始工作， OUT1 輸出為低電平，光電耦合器 2截止，制冷器停止工作， 使溫度上升 ；當(dāng)測量的溫度高于設(shè)定的溫度值 T2 時， 溫度傳感器的阻值發(fā)生改變，OUT2 輸出為低電平，光電耦合器 1 截止，加熱器停止工作， OUT1 輸出為高電平，光電耦合器 2導(dǎo)通，制冷器開始工作， 使溫度 降低； 通過上述方法 溫度將被控制在設(shè)定值附近。 同時因為需控制溫度在 36℃ 42℃，所以根據(jù) Vt1=*(R1)/(R1+R2+R3) Vt2=*(R1+R2)/(R1+R2+R3),假設(shè)設(shè)定 R1+R2+R3=10Ω，則由 Vt1 或 Vt2=[℃ *T]+395Mv，所以得 R1=Vt1/（ ） *27kΩ = R2=Vt2/（ ） *27kΩ R1= R3=27kΩ R1R2= 聲光報警系統(tǒng) 報警模塊的電路圖如圖 44 所示。電路由電阻、 NPN 三極管和蜂鳴器構(gòu)成。當(dāng)溫度超過報警溫度時，由單片機(jī)的腳 發(fā)出一個 4 kHz 的方波來驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出報警聲。 聲光報警部分 流程圖如下圖 45。 圖 45 聲光報警電路 顯示電路 根據(jù)技術(shù)要求需將濕度測量結(jié)果顯示出來，考慮到顯示電路如不用譯碼器則電路會較復(fù)雜，為簡化電路便于安裝、調(diào)試，我采用了譯碼驅(qū)動電路。如圖 44 所示。 沈陽工程學(xué)院程序設(shè)計 8 圖 46 數(shù)碼管顯示電路 光電隔離 電路 圖 47 光電隔離電路 在設(shè)計光耦反饋式開關(guān)電源時必須正確選擇線性光耦合器的型號及參數(shù)，選取原則如下： （ 1）光耦合器的電流傳輸比 (CTR)的允許范圍是 50%～ 200%。這是因為當(dāng) CTR＜ 50%時，光耦中的 LED 就需要較大的工作電流 (IF＞ )，才能正?？刂茊纹_關(guān)電源 IC 的占空比，這會增大光耦的功耗。若 CTR＞ 200%，在啟動電路或者當(dāng)負(fù)載發(fā)生突變時，有可能將單片開關(guān)電源誤觸發(fā)，影響正常輸出。 （ 2）推薦采用線性光耦合器，其特點是 CTR 值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整。 孵化室控溫控制電路設(shè)計 9 濕度采集 硅濕敏電阻器是由硅粉摻人少量金屬氧化物燒結(jié)而成的，具有電阻值隨大氣相對 濕 度變化而變化的特性。 濕度發(fā)生變化時，濕敏電阻器 MSOIB 的電阻發(fā)生變化 ，從而為后面的控制電路提供電壓變化。 濕度控制電路 MOSIB 硅濕敏傳感器 檢測的交流信號，經(jīng) VD5VD8 全橋整流， C5 濾波，得到的直流電壓，經(jīng)濕度調(diào)節(jié)器 RP1 取樣，與比較器 LM339 相連。當(dāng)濕度低時，上面的比較器輸出變?yōu)楦唠娖?，該信號直接加?D 觸發(fā)器，使觸發(fā)器也輸出高電平，從而使 VT1 管導(dǎo)通，繼電器KA線圈得以吸合，其常開觸電閉合，使加濕設(shè)備停止工作。 隨著濕度的降下， MSOIB 傳感器電阻隨之增大，整流濾波以后電壓隨之下降，從而使比較器輸出使 D觸發(fā)器復(fù)位， VT1 管截止，繼電器 KA 線圈斷電釋放，常開觸電閉合，加濕設(shè)備重新開 始工作，從而實現(xiàn)了濕度自動控制的目的。 沈陽工程學(xué)院程序設(shè)計 10 5 系統(tǒng)軟件 分析 軟件流程圖 圖 51 單片機(jī)系統(tǒng)軟件流程圖 開始 關(guān)看門狗 各功能模塊初始化 設(shè)置工作參數(shù) 采集電壓值 計數(shù)器所計值與設(shè)置值比較 聲光報警電路 結(jié)束 由 P 口輸入至譯碼器 AD 轉(zhuǎn)換 不在范圍內(nèi) 在 孵化室控溫控制電路設(shè)計 11 6 元器件清單 名稱 型號 數(shù)量 備注 濕敏傳感器 MSOIB 1 碳膜電阻 若干 電橋 IN4004 2 電感 2 比較器 LM339 2 D 觸發(fā)器 CD4013 1 電容 若干 溫控 器 LM56 1 二極管 2 三端器 IM7805 1 LED 數(shù)碼管 4 七段數(shù)碼管 繼電器 1 光電耦合器 2 三極管 4 NPN/PNP 發(fā)光二極管 1 蜂鳴器 1 單片機(jī) C8051 1 電源 若干 譯碼器 74LS47 1 加濕器 1 加熱器 1 制冷器 1 沈陽工程學(xué)院程序設(shè)計 12 7 主要元器件介紹 溫控 器 LM56 簡介 孵化室控溫控制電路設(shè)計 13 硅濕敏傳感器 簡介 硅濕敏電阻器是由硅粉摻人少量金屬氧化物燒結(jié)而成的，具有電阻值隨大氣相對 溫度變化而變化的特性。 硅濕敏電阻器具有 以下特點 : ①體積小，重量輕，壽命長，成本低，且具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度。 ②抗水性好?？稍谙鄬穸群艽蠡蚝苄?(10O%RHO%RH)的環(huán)境中重復(fù)使用， 在， l0O%RH 的水蒸氣里可照常工作，甚至短時司內(nèi)浸大水中也不致完全失效。 ③響應(yīng)時間短。比如在 2O℃時，把濕敏電阻從 30%RH 環(huán)境移入 90%RH 環(huán)境中， 當(dāng)
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