养鸡场温度控制

目录引言..................................................................................................................11．总体电路设计............................................................................................22.模块电路分析...............................................................................................42.1直流稳压电源电路.............................................................................52.2温度检测电路.....................................................................................62.2.1电路内部参数分析..................................................................72.3温度模拟显示电路...........................................................................102.3.1LED显示驱动集成电路LM3914........................................122.4温度控制电路...................................................................................142.4.1NE556型双时基集成电路.....................................................163.电路调试.....................................................................................................174.总结及心得体会.........................................................................................174.1设计总结...........................................................................................174.2心得体会...........................................................................................195.参考资料...................................................................................................20附录一............................................................................................................22附录二............................................................................................................241引言温度检测在现代生活中发挥着重要的作用，在养鸡场等室内饲养场所也显得尤为重要。饲养室的环境条件对动物的建康和成长质量极为关键。而温度便是其中一个重要的影响因素。在冬天饲养雏鸡时，饲养室内的温度应控制在20～30℃（不同生长阶段的雏鸡所需要的环境温度也不同）之间。刚孵出的雏鸡需要30℃的恒温，随着雏鸡的不断发育成长，饲养室的环境温度也应逐渐下降。当雏鸡发育为成鸡时，饲养室内的环境温度保持在20℃即可。怎样保证温度能够达到饲养的要求呢？这就要借助于温度自动控制系统。本设计介绍的温度控制器，采用LED发光二极管来模拟显示环境温度，且能在饲养室内温度低于设定温度值时自动接通电加热设备（电暖气或红外线灯泡等）的工作电源，当温度高于设定温度值时自动断开加热设各的工作电源，使饲养室内温度自动保持为设定温度。另外在设计中还加入了报警电路,以便更精确的控制温度。21．总体电路设计该养鸡场温度控制电路由电源电路、温度检测电路、温度控制电路和温度模拟显示电路组成，如图所示。LED11D?LED9D?LED8D?LED5D?LED10D?LED1D?LED2D?LED7D?LED4D?LED3SL234MIC1230R110KR230KR430KR515KR660KR7100KR102MR3100KR995KR833KRP12KRP310KRP2123456789101112131415161718IC5LM3914D?LED630KR1315KR151KR121.6KR111KR14VD24267141058129NE556C5VD312KLED12_6+57N4_6+57N2_13+1214N5_2+3184N1N10.33uFC4100uFC5100uFC1100uFC2100uFC3LED13VinVoutGNDU17812123J1PWR2.5213546SW1GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGND5.6KR16GNDGNDGNDGNDGND_2+31N2GNDGNDGNDGND231S图1-1温度控制制控制养鸡场温度电路图首先，电源电路提供稳定的12V直流电压，并将稳定的12V的直流电压送入电路中。此时通过集成温度传感器SL234即IC1用来检测环境温度，其3脚的输出电压随着环境温度的上升而增高。不同的温度IC133脚的电压也就不同，运算放大器N4的输出端即7脚的电压也就不同。根据输出电压的不同，LED显示驱动集成电路IC5各输出端的电平有高有低，当输出为低电平时，LED灯亮。根据灯亮的个数则可知道室内的温度。在饲养室内温度为20℃时，IC1的3脚电压为2.93V，运算放大器N4的输出端（IC3的7脚）电压为0V（当温度低于20℃时，N4的输出端为负值），LED显示驱动集成电路IC5各输出端均输出高电平，VL1～VL10均不亮。当饲养室内温度为21℃时，N4的输出电压为0.2V，IC5的1脚变为低电平，VL1发光，指示温度为21℃；当饲养室内温度上升至22℃时，N4的输出电压为0．4V，IC5的1脚和18脚均输出低电平，VL1和VL2均发光，当饲养室内温度为21℃时；当饲养室内温度为23℃时，N4的输出电压为0．6V，IC5的1脚、18脚和17脚输出低电平，VL1、VL2和VL3均发光，指示温度为23℃；当温度上升为24℃时，N4的输出电压为0.8V，将有四个LED灯被点亮，指示温度为24℃……。当饲养室内温度上升至30℃时，N4的输出电压为2V，IC5各输出端均输出低电平，VL1～VL10全部点亮，指示温度为30℃。当饲养室内温度低于设定温度值时，N4输出电压低于该温度值所对应的电压值，N5输出高电平，使VD1导通，IC4内部高电平触发脉冲而翻转，其5脚输出低电平，继电器K吸合，其常开触点将电加热设备的工作电源接通，使环境温度上升。同时VL11点亮，指示电加热设各在工作。此时IC4的8脚和12脚为低电平，9脚输出高电平，VL12不发光。S是温度指示／温度控制开关。将S置于“1”位置时，温度控制器显示环境温度；将S置于“3”位置时，可通过调节RP2的阻值来设定控4制温度。若需要控制的温度为某特定值时，则应先将S置于“3”位置，调节RP2，使N5的正相输人端（IC3的12脚）电压为该温度值所对应的电压值，使某几个LED灯均点亮；然后再将S置于“1”位置，温度控制器即可根据设定的温度值对环境温度进行控制（使用时应根据实际需要来设定控制温度）。当饲养室内环境温度超过该温度值时，N4的输出电压高于该温度值所对应的电压值，使N5输出低电平，VD1截止，IC4内触,发器又翻转，5脚输出高电平，K释放，将电加热设备的工作电源切断而停止加温，VL11也熄灭。与此同时，IC4因8脚和12脚产生高电平触发脉冲而翻转，9脚输出低电平，VL12点亮，指示电加热设备处于断电状态。电加热设各断电后，环境温度又开始下降，当温度低于该温度值所对应的电压值时，K又吸合，使电加热设备通电工作丽开始加温，如此周而复始，使饲养室内温度保持在该温度值所对应的电压值左右。2.模块电路分析该养鸡场温度控制电路需要能够检测到室内的温度并控制温度，最终还要把温度显示出来，另外还要给电路提供12V的直流稳压电源，所以该电路由直流稳压电源电路、温度检测电路、温度控制电路、温度模拟显示电路四部分组成。直流稳压电源为各模块提供电压，温度检测电路将电压信号送入温度模拟显示电路，另外温度控制电路通过与温度检测模块输出电压相比较来控制来对温度进行控制。下面是对各模块电路的分析。52.1直流稳压电源电路该模块由三端稳压器7812提供12V稳压直流电源，7812输出电流为1.5mA,并且输出稳定性好，能够过热过流自动保护。其构成的电源电路如下图。0.33uFC4100uFC5100uFC1100uFC2100uFC3LED13VinVoutGNDU17812123J1PWR2.5213546SW1GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGND5.6KR16+12图2-1直流稳压电源电路图中J1为电源插孔，用于为电路通电。SW1为开关，控制电路的接通与断开。极性电容C1、C2用于保护电路，防止输入电流不稳定而对稳压器造成损害。当电压调整器的位置离开输入电源的电容器2—4in距离时，则需要用到C4，如果电压调整器的输入导线较长，则可能最高要用到1.0uF，在这里导线不长用0.33uF的电容即可满足条件，另外C4为高频电容器。C5对于稳定性是不需要的，但它能用于改善瞬态响应。当电路接通通电后，LED灯将发光。为保证发光二极管不致过暗也不致过亮被烧毁，则电阻R16的值为5.6K。62.2温度检测电路温度检测电路必然要用到一个温度传感器用于检测当时环境的温度并且还能将温度信号转换为电压信号输出，像这样的集成温度传感器有很多，如LM35系列、LM235、LM135A、SL234M等等，其中LM35系列的输出电压直接校准在摄氏温标上，适合远距离使用。LM235、LM135A、SL234都是具有较高测量精度和良好的线性关系的集成温度传感器。在这里我们就使用集成温度传感器SL234M，它能将温度信号转换为电压输出，并且还具有良好的线性关系。它具有较高的测量精度，较低的动态阻抗，需要12v的直流电源供电，输出电压与热力学温度成正比关系。该温度检测电路电路图如下：SL234MIC1230R110KR230KR430KR515KR660KR7100KR102MR3100KR995KR833KRP1_6+57N4_6+57N2_2+3184N1N1GNDGNDGNDGNDGND_2+31N3+12图2-2温度检测电路电路图图中IC即集成温度传感器SL234M，A点输出电压随温度呈线性7变化，A点电压（V）=（T+273）*0.01，T为环境温度（℃）。R1为230，R2为10K，R3为2M，R4和R5各为30k,R6为15K,R7为60K，R8为95k,R9和R10各为100K，RP1为33K的微调变压器，N1、N2、N3、N4为运算放大器。由