传感器技术课程设计-孵化室温湿度控制电路设计汇.doc

中文摘要 传感器是一类用途十分广泛的器件，无论在国民经济建设中还是国防建设中，传感器都扮演着非常重要的角色。传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器不仅充当着计算机、机器人、自动化设备的感觉器官及机电结合的接口，而且已渗透到人类生命、生活的各个领域。从太空到海洋，从各种复杂的工程系统到人们日常生活的衣食住行，都离不开各种各样的传感器。 当今时代是一个自动化时代，生产、养殖等好多行业的设备都与计算机密切相关。目前在中国，绝大部分的养殖场的温湿度的检测还停留在人工测量和记录的水平上，没有一个科学的高技术的测试系统。因此，一个好的养殖场的温湿度的控制系统，将给养殖场带来该方面的技术革新。随着电子技术的迅速发展，单片机在仪表中的应用日益广泛。单片机将中央处理器、程序储存器、定时器/计数器、并行串行输入输出口和中断部件等单元集成在一个芯片上，使系统的体积缩小，价格便宜，性能可靠。 本次设计中，我课程设计的内容孵化室温湿度控制，可以实现的功能有：孵化室温控制在36温度低时启动热器加热，温度高时，启动冷却 1 设计主要内容及要求 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： （1）了解技术的基本以及电工电子学、单片机、传感器等技术。???2）初步掌握，并。?3）通过学习，具体。室温控制在36～温度低时启动电热器加热，温度高时，启动冷却相对湿度55 ％～60％相对湿度55 ％～60％Mv。 4.3温度控制部分的设计 图4-3 温度控制电路 图4-4 LM56输出电平电路 本设计要求温度可以设定，并要求温度被控制在设定的值附近，当测量的温度低于设定的温度值时，使温度上升使温度温度将被控制在设定值附近。Mv/ ℃*T]+395Mv，所以得R1=Vt1/（1.25V）*27kΩ=13.353kΩ R2=Vt2/（1.25V）*27kΩ-R1=0.804kΩ R3=27kΩ-R1-R2=22.843kΩ 4.4声光报警系统 报警模块的电路图如图4-4所示。电路由电阻、NPN三极管和蜂鸣器构成。当温度超过报警温度时，由单片机的脚发出一个4 kHz的方波来驱动蜂鸣器发出报警声。声光报警部分流程图如下图4-5。 图4-5 声光报警电路 4.5显示电路 根据技术要求需将湿度测量结果显示出来，考虑到显示电路如不用译码器则电路会较复杂，为简化电路便于安装、调试，我采用了译码驱动电路。如图4-4所示。 图4-6数码管显示电路 4.6光电隔离电路 图4-7光电隔离电路 在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下： （1）光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。这是因为当CTR＜50%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF＞5.0mA)，才能正常控制单片开关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。若CTR＞200%，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。 （2）推荐采用线性光耦合器，其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。 4.7湿度采集 硅湿敏电阻器是由硅粉掺人少量金属氧化物烧结而成的，具有电阻值随大气相对 湿度变化而变化的特性。湿度发生变化时，湿敏电阻器MSOI-B的电阻发生变化，从而为后面的控制电路提供电压变化。 4.8湿度控制电路 MOSI-B硅湿敏传感器检测的交流信号，经VD5-VD8全桥整流，C5滤波，得到的直流电压，经湿度调节器RP1取样，与比较器LM339相连。当湿度低时，上面的比较器输出变为高电平，该信号直接加到D触发器，使触发器也输出高电平，从而使VT1管导通，继电器KA线圈得以吸合，其常开触电闭合，使加湿设备停止工作。 随着湿度的降下，MSOI-B传感器电阻随之增大，整流滤波以后电压随之下降，从而使比较器输出使D触发器复位，VT1管截止，继电器KA线圈断电释放，常开触电闭合，加湿设备重新开始工作，从而实现了湿度自动控制的目的。 5 系统软件分析 5.1 软件流程图 图5-1单片机系统软件流程图 6 元器件清单 名称 型号 数量 备注 湿敏传感器 MSOI-B 1 　 碳膜电阻 若干 　 电桥 IN4004 2 　 电感 2 　 比较器 LM339 2 　 D触发器 CD4013 1 　 电容 若干 　 温控器 LM56 1 　 二极管 2 　 三端器 IM7805 1 　 LED数码管 4 七段数码管 继电器 1 　 光电耦合器 　 2 　 三极管 　 4 NPN/PNP 发光二极管 　 1 　 蜂鸣器