鸡舍湿度检测控制电路

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1、2009级传感器课程设计 传感器课程设计报告书课题名称鸡舍湿度检测控制电路姓 名学 号院、系、部专 业指导教师2013年 1 月 3 日目录一、设计目的1二、设计要求1三、硬件电路设计11、总体设计方案简介12、单元电路设计2（一）电源电路2（二）继电器（常开开关）2（三）湿度检测/指示电路2（四）LM7812芯片介绍3（五）A74l芯片介绍3（六）元器件选择53、总电路图54、 软件设计仿真6四、设计总结7五、参考文献7鸡舍湿度检测控制电路一、 设计目的设计可以既能检测鸡舍湿度又能对湿度起到一定控制作用的的装置。通过这个系统的设计使得学生将所掌握的电子技术理论知识与实际相结合，提高学生的动手

2、设计能力和科研创新能力，更好的培养学生的学习兴趣。二、 设计要求1选择用MS01-B传感器，设计一个检测鸡舍湿度又能对湿度起到一定控制作用的的装置；2环境湿度70时，湿敏传感器阻值40K欧，湿度增加，电阻减小。；3设计完成相应的电路并作相应参数计算；4. 提示：需对交流整流，整流之后流过微安表，通过其读湿度值。三、 硬件电路设计1、总体设计方案 电路以湿度检测电路为核心，按功能可划分为：传感器、电源电路、湿度检测/指示电路和湿度控制电路、加湿器、常开开关5个部分。2、单元电路设计2.1电源电路图2-1电源电路图一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源，经过变压后降低为15伏、整流、滤波后输送

3、给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路工作。2.2湿度检测/指示电路图2-2 湿度检测/指示电路工作原理：湿度指示电路由湿度检测放大器和LED指示电路组成。湿度检测放大器由湿敏传感器RS、电阻器R1、R2、电位器RP和运算放大器集成电路IC组成。其中RS与R1、R2和RP组成应变电桥电路。LED指示电路由电阻器R2R5、发光二极管LED1、LED2和晶体管VT1、VT2组成。接通电源开关S后，整机通电工作。在湿度正常时，RS的阻值较大，IC因反相输入端电位高于正相输入端电位而输出低电平，VT1截止，红色发光二极管LED1不发

4、光；VT2导通，绿色发光二极管LED2发光，指示湿度正常。若湿度增大，则RS的阻值变小，当湿度超过设定值时，IC因正相输入端电位高于反相输入端电位而输出高电平，使VT1导通，LED1发光，指示棚内湿度过大，同时VT2截止，LED2熄灭。采用LM7812系列三端固定正电压稳压集成电路只有三个引脚：电源输入端Vi、地端GND和电源输出端Vo，所以通常简称之为三端稳压集成块。LM7812的输出电压值约为12V，输入电流1.5A,芯片自带一散热片，使用时应用螺钉将其固定在铝质散热器上，以利散热。三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V，否则不能输出稳定的电压，一般应使电压差保持在4-5V，即经

5、变压器变压，二极管整流，电容器滤波后的电压应比稳压值高一些。741型运算放大器具有广泛的模拟应用。所以采用741型放大器。宽范围的共模电压和无阻塞功能可用于电压跟随器。高增益和宽范围的工作电压特点在积分器、加法器和一般反馈应用中能使电路具有优良性能。此外，它还具有如下特点：（1）无频率补偿要求；（2）短路保护；（3）失调电压调零；（4）大的共模、差模电压范围；（5）低功耗。图2-3 741型运算放大器封装图741型运放双列直插封装的俯视图如图4示。紧靠缺口下方的管脚编号为1，按逆时针方向，管脚编号依次为2，3，8.其中，管脚2为运放反相输入端，管脚3为同相输入端，管脚6为输出端，管脚7为正电源

6、端，管脚4为负电源端，管脚8为空端，管脚1和5为调零端。通常，在两个调零端接一几十千欧的电位器，其滑动端接负电源。调整电位器，可使失调电压为零，741型运算放大器的典型性能参数如表示（T=25，U+=+15V，U+=-15V）。2.3元器件选择R1R3均选用1W金属膜电阻器；R4R9选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。RS选用MS01-B型湿敏电阻器，在环境湿度为70%时，其阻值为40k左右。RP1和RP2均选用多圈电位器。C1选用耐压值为25V的铝电解电容器；C2C4均选用耐压值为16V的铝电解电容器。VD1VD5均选用IN4001型硅整流二极管；VD6选用IN4l48型硅开关二极管。VS

7、1和VS2均选用1/2W或1W、6.2V的硅稳压二极管，例如2CWl4、IN4735等型号。VL选用3mm的发光二极管。UR选用IA、50100V的整流桥堆。V选用C8050或58050型硅NPN晶体管。IC1选用LM7812型三端稳压集成电路；IC2选用A74l型运算放大器集成电路。K选用4098型12V直流继电器。PA选用50pA电流表。2.4总电路图图2-4基本原理图电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR、滤波电容器C1、C2、电阻器R8、发光二极管LED和三端稳压集成电路IC1组成。湿度检测/指示电路由电源变压器T的W3绕组、电阻器R1R4、稳压二极管VD7、VD8、电位器RP1、湿敏电

8、阻器RS、整流二极管VD1VD4、电容器C3C4和电流表PA组成。湿度控制电路由运算放大器IC2，电阻器R5R7、R9、二极管VD5、VD6、晶体管VT和继电器K组成。交流220V电压一路经T降压、UR整流、C1滤波及IC1稳压后，产生+12V电压供给湿度控制电路，同时将LED点亮；另一路经T降压、R1和R2限流及VD7、VD8稳压/削波变成平顶式交流电压。此交流电压经RP1调整取样、RS降压及VD1VD4整流变成直流电压，再通过C3、R3和C4滤波限流后，加至电流表PA上。RS的阻值随着湿度的变化而变化。环境湿度越高，RS的阻值越小，流过PA的直流电流就越大。在湿度较低时，流过R4的电流也较

9、小，IC2因反相输入端的电压低于正相输入端的基准电压儿输出高电平，使VT导通，K吸合，其常开触点接通，使加湿器通电工作。随着空气湿度的不断加大，RS的阻值也开始逐渐增大，IC2反相输入端的电压也不断上升。当湿度达到设定湿度时，IC2因反相输入端电压高于其正相输入端电压而输出低电平，使VT截止，K释放，其常开触点将加湿器的工作电源切断。如此反复地工作，即可使环境湿度控制在设定的湿度范围内。4、 软件设计仿真图中R11代替为湿敏电阻器，其阻值为770K欧表示为湿度是百分之50的湿度，阻值是40K欧时表示湿度是百分之70的湿度。当阻值是770K欧时等亮，表示加湿器开始工作。设计总结光阴似箭，课程设计

10、已经接近了尾声，在这两天中，我们感到几许失落、几许感慨，更多的是感到几许兴奋、几许期待；但现在充斥在我心间的是拼搏、奋斗、永争第一的激情。本次的电子课程设计，将书本上学到的知识应用于实践，学会了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难，但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。 通过学习，使我对电子工艺的理论有了更深的了解。这些知识不仅在课堂上有效，在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动手能力是个很大的锻炼。在设计中，我锻炼了自己动手能力，提高了自己解决问题的能力。本次课程设计培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的

11、能力。 这一次电子课程设计给我的总体感觉很好，因为我学到了很多的东西。虽然在这次设计和焊接电路中我们遇到了不少的问题，但是最终通过我们的努力都一一解决了。无论是什么样的学习途径，只要自己能够找到不同的学习方法，在学习的过程中不断的努力，那么学到的东西肯定会有很多，我相信我是能够做好这样的。在今后的学习生活中，我将发扬成绩，克服不足，坚持不懈地努力学习各种理论知识，并用于指导实践，以更好的适应行业发展的需要；熟练的掌握技能才能更好的投入工作，我将通过多看、多学、多问、多练来不断的提高自己，慢慢克服急躁情绪，积极、热情的对待每一项设计。参考文献1 张庆双，实用电子电路200例.机械工业出版社，2003；2 张庆双，电子技术M.北京：科学出版社，2006；3 刘润华、刘立山，模拟电子技术J.自动化，2003；4 王松武、于鑫，武思军M.北京：国防工业出版社，2005；5 高文焕、张尊侨，徐振英M.北京：清华大学出版社，2004；6 刘国钧、陈绍业、王凤翥，图书馆目录M.北京：高等教育出版社。5