【正文】 25 B1+ 5VR 1033012V80501KD I O D E12VSSR 220VM O T O R A C / 吸濕器S 011 2U 1A7404I I L 11 71KR 11R 12J4
。兩條鉑金絲又通過(guò)銅線引出連接到繼電器 (選用常閉繼電器 )上。 本文選用工業(yè)用水銀觸點(diǎn)式溫度信號(hào)器，用來(lái)發(fā)送極限溫度信號(hào)，它是一支普通內(nèi)標(biāo)尺式工業(yè)玻璃管式溫度計(jì)。選用的時(shí)候可以選擇額定電流大的接觸器，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)，也可以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。 本文通過(guò)單片機(jī)控制固態(tài)繼電器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱器開(kāi)關(guān)、風(fēng)扇開(kāi)關(guān)、噴淋開(kāi)關(guān)和二氧化碳容器電磁閥等的控制。施肥是隨著微噴灌同時(shí)進(jìn)行的，這樣可以迅速、大面積地完成，并且施肥均勻、省力、省時(shí)、安全、避免浪費(fèi)。 溫室內(nèi)作物需要的水分完全依靠人工灌溉來(lái)保證。三向調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)溫室內(nèi)的實(shí)際溫度調(diào)節(jié)供水溫度，使熱負(fù)荷的變化與散熱量相匹配，達(dá)到節(jié)能的目的。 24 圖 熱水供熱系統(tǒng) 圖 中 1 為鍋爐， 2 為管道泵， 3 為逆止閥， 4 為散熱片， 5 為三向調(diào)節(jié)閥。因此為減少熱損失和管道的長(zhǎng)度，可將加熱鍋爐分設(shè)于各個(gè)溫室中。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路 常用的溫室環(huán)境調(diào)控設(shè)備主要有以下幾種 : ①供熱系統(tǒng) ②通風(fēng)系統(tǒng) ③灌溉施肥系統(tǒng) ④遮陰保溫系統(tǒng) ⑤人工補(bǔ)光系統(tǒng) ⑥ CO2施肥 熱水供熱系統(tǒng)由鍋 爐、散熱器 (或是散熱管道 )、供回水管道、恒溫器等組成。 （ 4）電磁干擾小 :固態(tài)繼電器沒(méi)有輸入 線圈 ，沒(méi)有觸點(diǎn)燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。 （ 2）靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好 :固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動(dòng)功率 低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動(dòng)器。 SSR 固態(tài)繼電器以觸發(fā)形式 ,可分為零壓型 (Z)和調(diào)相型 (P)兩種。 23 它是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點(diǎn)作為切換裝置的具有繼電器特性的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)器件，單相 SSR 為四端有源器件，其中兩個(gè)輸入控制端，兩個(gè)輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號(hào)到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。 本文介紹一種新型高電壓高沖擊電流交流 SSR ,與通用 SSR 比較 ,該產(chǎn)品具有 1 200V 的斷態(tài)峰值過(guò)電壓、高浪涌電流和高 d i/ d t 值的特點(diǎn)。在電力無(wú)功補(bǔ)償?shù)目刂祁I(lǐng)域中 ,對(duì)于免維護(hù)設(shè)備的操作要求 ,傳統(tǒng)的交流接觸器控制容性負(fù)載受到了巨大的挑戰(zhàn)。性能穩(wěn)定可靠。 壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。圖 10－ 10表示出了壓電陶瓷發(fā)聲元件的構(gòu)造，它是由壓電陶瓷片和金屬片粘貼成的圓形振動(dòng)片，經(jīng)振蕩電路激勵(lì)，它就振動(dòng)而發(fā)出清晰的聲音。蜂鳴器的分類 蜂鳴器主要分為壓 電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。另外系統(tǒng)通過(guò)鍵盤(pán)輸入來(lái)完成對(duì)報(bào)警溫度的上限和下限的設(shè)置，通過(guò)顯示電路將得到的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，當(dāng)溫度超過(guò)上限和下限的時(shí)候，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警是通過(guò)驅(qū)動(dòng)一個(gè)蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 聲光報(bào)警系統(tǒng) 蜂鳴器簡(jiǎn)介 傳感器的輸入電壓，再通過(guò)單片機(jī)就可以獲得溫度參數(shù)，將得到的溫度參數(shù)進(jìn) 行分析后進(jìn)行相應(yīng)的處理，比如顯示或者報(bào)警。 a 各段對(duì)應(yīng)的引腳上。 R（第 9 腳）為復(fù)位端，當(dāng) R=0 時(shí)，移位寄存器各位復(fù) 0，只有當(dāng) R=1 時(shí)，時(shí)鐘脈沖才起作用。 T（第 8 腳）為時(shí)鐘輸入端，可連接到串行口的 TXD 端。 74LS164 為 TTL 單向 8 位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出?？梢蕴峁﹩为?dú)鎖存的 I/O 接口電路很多，這里以常用的串并轉(zhuǎn)換電路 74LS164 為例，介紹一種常用靜態(tài)顯示電路。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。如頻率太高，由于每個(gè) LED 點(diǎn)亮的時(shí)間太短，LED 的亮度太低，肉眼無(wú)法看清，所以一般均取 10ms 左右為宜，這就要求在編寫(xiě)程序時(shí)，選通某一位 LED 使其點(diǎn)亮并保持一定的時(shí)間，程序上常采用的是調(diào)用延時(shí)子程序。 LED 數(shù)碼管選用共陽(yáng)型， 74LS138 輸出的地址碼經(jīng)一個(gè)三極管 2SA1015（ PNP）接 LED 的公共端，四位 LED 的顯示是通過(guò)地址線進(jìn)行分時(shí)選通的，這就是我們常用的動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。工作溫度： 0~70 ℃ 最高時(shí)鐘 頻率高達(dá) 36MHZ 74LS164 主要特性 21 A,B 為串行數(shù)據(jù)輸入端，CLK 位同步時(shí)鐘輸入端。本設(shè)計(jì)選用了單片機(jī)兩個(gè)接口，通過(guò)并行移位寄存器 74LS164 擴(kuò)展的 4 個(gè) 8 位并行輸出接口來(lái)驅(qū)動(dòng) LED。完成輸 20 入后，再按一下“輸入使能鍵”，程序即退出設(shè)定狀態(tài)，進(jìn)入工作運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)中輸入按鍵只有 4 個(gè)，一個(gè)為“輸入使能鍵”，一個(gè)為“模式 設(shè)定鍵”，一個(gè)為“左移鍵”，另兩個(gè)為“加法鍵”、“減法鍵”。 通常所用的按鍵為輕觸機(jī)械開(kāi)關(guān)，正常情況下按鍵的接點(diǎn)是斷開(kāi)的，當(dāng)我們按壓按鈕時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一下子斷開(kāi)。 圖 X25045 看門(mén)狗電路硬件連接圖 鍵盤(pán)電路與顯示單路設(shè)計(jì) 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的按鍵輸入一般可分為簡(jiǎn)單的獨(dú)立式按鍵輸入及行列式鍵盤(pán)輸入兩種。圖 電路中， CPU 的復(fù)位信號(hào)共有 3 個(gè)：上電復(fù)位 (C R2)，人工復(fù)位 (S、 R R2)和 Watchdog 復(fù)位 (C R3)，通過(guò)或門(mén)綜合后加到 RESET 端。 X25045 芯片內(nèi)包含有一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器，可通過(guò)軟件預(yù)置系統(tǒng)的監(jiān)控時(shí)間。 RESET：復(fù)位輸出。當(dāng)它低電平時(shí)，寫(xiě)操作被禁止； SCK：串行時(shí)鐘輸入，其上升沿將數(shù)據(jù)或命令寫(xiě)入，下降沿將數(shù)據(jù)輸出； SO：串行輸出，數(shù)據(jù)由此引腳逐位輸出； 其引腳功能如下 ： 硬件看門(mén)狗是真正意義上的 “程序運(yùn)行監(jiān)視器 ”，如計(jì)數(shù)型的看門(mén)狗電路通常由 555 多諧振蕩器、計(jì)數(shù)器 以及一些電阻、電容等組成，分立元件組成的系統(tǒng)電路較為復(fù)雜，運(yùn)行不夠可靠。 看門(mén)狗電路一般有軟件看門(mén)狗和硬件看門(mén)狗兩種。在 8096 系列單片機(jī)和增強(qiáng)型8051 系列單片機(jī)中，該系統(tǒng)已經(jīng)做在芯片內(nèi)部，用戶只要用軟件開(kāi)放它就可以，使用很方便。 “看門(mén)狗”電路 工控系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，通常都會(huì)遇到各種各樣的現(xiàn)場(chǎng)干擾，抗干擾能力是衡量工控系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。內(nèi)部熱敏電阻的作用是通過(guò)該電阻探測(cè)環(huán)境溫度，以便對(duì)該傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而使校正后的測(cè)量值更加準(zhǔn)確。其等效的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 所示。為了達(dá)到降 低干擾氣體影響的目的， TGS4160 在內(nèi)外兩層不銹鋼網(wǎng)之間還填充有吸附材料（沸石）。元件的內(nèi)層采用 100 目雙層不銹鋼網(wǎng)套在鍍鎳銅環(huán)上，并用高強(qiáng)度樹(shù)脂粘合劑與基襯固定在一起。它的陰極由鋰碳酸鹽和鍍金材料制成，而陽(yáng)極只是鍍金材料。 TGS4160 二氧化碳傳感器是一種內(nèi)含熱敏電阻的混合式 CO2敏感元件。 使用濕度 5～ 95％ RH； 5％； 加熱器功耗： ； VDC； 使用壽命： 2021 天； TGS4160 傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下： 此外，為了方便客戶使用，外 FIGARO 公司還專門(mén)設(shè)計(jì)了帶溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅魈幚砟K AM－ 4。這種二氧化碳傳感器除具有體積小、壽命長(zhǎng)、選擇性和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)外，同時(shí)還具有耐高濕低溫的特性，可廣泛用于自動(dòng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)或是 CO2氣體的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)合。 我們很容易得到電容值和濕度的關(guān)系為： RH=(Cx163)/ （ 35） 根據(jù)上式，我們很容易求的相應(yīng)的濕度值。可以通過(guò)微處理器采集 555 芯片的頻率，然后查表即可得出相對(duì)濕度值。充電、放電時(shí)間分別為 （ 31） （ 32） 輸出波形的頻率和占空比的計(jì)計(jì)算公式如下： (33) (34) 由此可以看出，空氣相對(duì)濕度與 555 芯片輸出頻率存在一定線性關(guān)系。 HS1101 的等效電容通過(guò) R57 和 R58 充電達(dá)到上限電壓（近似于 VCC，時(shí)間記為 T1），這時(shí) 555 的引腳 3 由高電平變?yōu)榈碗娖?，然后通過(guò) R58 開(kāi)始放電， 16 由于 R57 被 7 引腳內(nèi)部短路接地，所以只放電到觸發(fā)界 線（近似于 VCC，時(shí)間記為 T2），這時(shí) 555 芯片的引腳 3 變?yōu)楦唠娖健? HS1101 作為一個(gè)變化的電容器，連接 2 和 6 引腳。 7 端通過(guò)芯片內(nèi)部的晶體管對(duì)地短路實(shí)現(xiàn)對(duì) HS1101 的放電回路，并將引腳 2， 6 端相連引入到片內(nèi)比較器，構(gòu)成一個(gè)多諧波振蕩器，其中， R57 相對(duì)于 R58 必須非常的小，但決不能低于一個(gè)最小值?？梢宰詣?dòng)化焊接，包括波峰焊或水浸 濕度測(cè)量電路 HS1101 測(cè)量濕度采用將 HS1101 置于 555 振蕩電路中，將電容值的變化磚換成電壓頻率信號(hào)，可以直接被微處理器采集。全互換性 在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正 長(zhǎng)時(shí)間飽和下快速脫濕 快速反應(yīng)時(shí)間 在需要濕度補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合他也可以得到很大的應(yīng)用。 15 濕度傳感器 HS1101 特點(diǎn)： 基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，這些相對(duì)濕度傳感器可以大 批量生產(chǎn)。 . 1 濕度傳感器 HS1101 簡(jiǎn)介 溫度檢測(cè)采用 HS1101 型溫度傳感器， HS1101 是 HUMIREL 公司生產(chǎn)的變?nèi)菔较鄬?duì)濕度傳感器，采用獨(dú)特的工藝設(shè)計(jì)。 目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出現(xiàn)了不少國(guó)內(nèi)外濕度傳感器產(chǎn)品，電容式濕敏元件較為多見(jiàn)。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。此外，濕度的標(biāo)準(zhǔn)也是一個(gè)難題。用干濕球濕度計(jì)或毛發(fā)濕度計(jì)來(lái)測(cè)量濕度的方法，早已無(wú)法滿足現(xiàn)代科技發(fā)展的需要。 圖 CD4013 電路圖 濕度傳感器的選擇及其電路設(shè)計(jì) 由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同，對(duì)濕度傳感器的技術(shù) 要求也不盡相同。 分頻器 CD4043 在此系統(tǒng)中 ADC0809 只接兩路模擬信號(hào)，一個(gè)是濕度電壓信號(hào)，另一個(gè)是CO2濃度電壓信號(hào)。最大不可調(diào)誤差： ADC08091/2LSB ADC08091LSB 功耗為 15MW 當(dāng) OE 輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。下降沿啟動(dòng) A／ D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 GND：地。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。下面說(shuō)明各引腳功能。內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A／ D 轉(zhuǎn)換器，它由 8 路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開(kāi)關(guān)樹(shù)型 D／ A 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 （ 6）工作溫度范圍為 40～＋ 85 攝氏度 （ 7）低功耗，約 15mW。 （ 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 圖 ADC0809 芯片圖 13 1. ADC0809 內(nèi)部電路組成及轉(zhuǎn)換原理 ADC0809 是采樣頻率為 8 位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。這樣，可以保證電路有較高的精度。 AD590 的輸出電流 I=(273+T)uA(T 為攝氏溫度 )，因此測(cè)得的電壓為 U=(273+T)uAx10K=(273+T). 但由于 AD590 的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。 利用 AD590 溫度傳感器完成溫度的測(cè)量，把轉(zhuǎn)換的溫度值的模擬量送入ADC0809 的其中一個(gè)通道進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行溫度值變換之后送入數(shù)碼管顯示 12 2．溫度測(cè)量電路 要想克服簡(jiǎn)單電路的缺陷，就要使得增益調(diào)整和補(bǔ)償調(diào)整相互獨(dú)立。 溫度測(cè)量電路 1．基本應(yīng)用電路 AD590 封裝圖簡(jiǎn)介