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(dòng)控制在一個(gè)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(dòng)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(gè)關(guān)鍵點(diǎn),如四個(gè)角,中央,門旁.當(dāng)外界溫度變化超過規(guī)定范圍時(shí),電路動(dòng)作,實(shí)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(gè)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(shí),ic1-1輸出低電平.當(dāng)溫度升高超過30℃時(shí),此時(shí)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(shí),icl-2輸出低電平。當(dāng)溫度降至低于15℃時(shí),反相輸入端電壓低于20v，ic1-2發(fā)生跳變，輸出一個(gè)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(shí)，加熱、換氣電路不工作,當(dāng)溫度低于或高于這個(gè)規(guī)定值時(shí),電路動(dòng)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(bào)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(hào)到或門電路,在a點(diǎn)輸出一個(gè)12v的電壓。該電壓經(jīng)rp401、r406對04上升至2 vc /3時(shí)，集成電路塊復(fù)位。3輸出低電平,同時(shí)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(shí)，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(shí)基集成電路3腳輸出高電平的占空比，即決定報(bào)警揚(yáng)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(dòng)電位器rp302的調(diào)制下，使b點(diǎn)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(yùn)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(shí)，d點(diǎn)為高電位,濕度大于70％時(shí),d點(diǎn)為低電位. 當(dāng)濕度較大時(shí)，vt301截止，d點(diǎn)為高電位，vt302導(dǎo)通,此時(shí)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(shí)vt304截止,繼電器k為釋放狀態(tài). 當(dāng)濕度降低時(shí)，vt301導(dǎo)通，d點(diǎn)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(dòng)作,其常開觸點(diǎn)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(shí)，vt302又導(dǎo)通，促使vt303和vt304翻轉(zhuǎn),繼電器k動(dòng)作,其常開觸點(diǎn)斷開電磁閥線圈電源，電磁閥自動(dòng)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(bào)警電路、自動(dòng)澆水電路組成，所用元器件均可按圖4-9所標(biāo)型號(hào)及參數(shù)進(jìn)行選擇。 該電路設(shè)計(jì)簡單，易于調(diào)試，其各工作點(diǎn)的主要參數(shù)如表示4-2所示。