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一、概述
植物生长时，若希望植物生长得快就需要适宜生长温度，并进行定时浇水，
人工操作比较麻烦，需时常测温而后确定是否浇水，浇多少是合适的。自动浇水
控温系统实际上就是我们常说的温室大棚的自动控温系统，因此其实际的应用价
值不言而喻，自动控温浇水电路就是设计一款自动浇水控温电路，用于控制植物
生长温度，当温度高于上限时该电路自动浇水降温，温度降低到下限时停止浇水，
温度低于下限极限时加热升温。如此，植物就能快速生长，下文介绍了该自动浇
水控温系统如何利用中小规模集成电路设计。
二、方案论证
设计一款自动浇水控温电路，用于控制植物生长温度，当温度高于300C时
该电路自动浇水降温，温度降低到200C时停止浇水，温度低于150C时加温。
且该装置应具备停电报警功能技术指标如下：
①温度控制范围200C~300C。；
②温度超过上限值时采用声音报警；
③温度上下限可以手动设定；
方案一：
图1自动浇水控温电路的原理框图
方案二：
图2自动浇水控温电路的原理框图
本设计采用的是方案一，窗口比较电路实现的比较较容易实现且电路不复
杂，避免了比较时输入端对电压电流的限定且性价比较高。其次，装置中是利用
了窗口比较器的两个输出端而非两端口联合后的传输特性，这可以说是窗口比较
器的延伸使用没有局限于理论介绍的使用方法，在后面电路说明时会详细解说。
三、电路设计
1、直流稳压电源电路
此电路主要在设计电路的两个地方使用到，为防止用户使用时需另购蓄电
池，设计中考虑到其实际性，进行了直流稳压电源电路的改装，与主装置使用同
一电源，至于主装置在设计中没有使用直流稳压电源电路的改装是由于改装后的
电压开始时不是稳定的，会对比较电路产生误判；之后会达到稳定，则不再有影
响。在设计电路仿真时会出现错误，故此再设计时是提供的直流电源；但在用户
使用时完全可以直接与总电路下侧的直流稳压电源电路共用电源，也不会出
12V
现问题。下面只介绍5V电压的改装：
（1）、电源变压器
电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压U变换为整流电路所需
1
要的交流电压U,本设计采用的铁心变压器（型号：IRON_CORE_XFORMER），原边
2
回路输入来自电网的220V交流电压U，副边回路输出幅值稳定的220V交流电
1
压，电流为700毫伏左右。变压器的效率为：
P
2
P
1
其中：P是变压器原边的功率，P是变压器副边的功率
12
（2）、整流和滤波电路
在变压器输出的电压后面用整流恶极管（型号：1G4B42）组成的单向桥式
整流电路，整流二级管允许的最大反向电压400V，允许的最大电流1A，符合要
求。整流电路的作用是将交流电压U变换成脉动的直流电压U。滤波电路一般
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由极性电容组成，其作用是把脉动直流电压U中的大部分纹波
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