多功能温湿度控制器

��发布时间：2020-01-19 ��980人看过

 温湿度对工农业生产和国防事业均有不同程度的影响。纺织、食品、烟草等工业中，温湿度过高容易使产品发霉变质，电子仪器也容易出故障。国防方面，枪支弹药，军用仪器等受潮、受热，会使武器装备性能、精度、质量和寿命等均受到影响。温室栽培若不控制温度、湿度将严重影响花卉的产量和质量。而传统的温度计、湿度计测量方式不能实时监测，而且测量员必须到现场进行测量，工作效率低、且不便于管理。为此设计了这套控制器，它不但可以进行八通道的自动巡检，而且可以根据实际情况的需求进行扩展增加通道，以便增加检测点，为花卉生长提供良好的温湿度环境。具有十分重要的意义。将温湿度传感器接在控制器的选择开关处，将八个热电偶信号分别接在控制器的常开触点的输入端，输出端并接在一起，接到数字显示表的信号输入端，这样便组成自动巡检温湿度控制器。

一、关键器件的运用

传感器采用Livin公司的温湿度一体化传感器JM1O叮HI，其测量范围为一4O℃ 一100T ，湿度范围为0—100％RH。多路模拟选择开关选用CD4017。震荡器选择NE555组成的多谐震荡器。其定时时问为数秒一数分，最高工作频率300HZ，占空比可调。计数器采用CD401 10，它集计数、驱动于一身。

二、单元设计

震荡器。采用NE555组成多谐震荡器，NE555是555的原始产品，

 

用其构成震荡器电路具有较高的精度和稳定性，时间初始定时精度可达计算值的10％以内，而电源电压变化引起的漂移为50PPM／~C

(0．01％／℃)左右，说明电源电压变动影响很小。手册中的参数是在室温25℃以下测试的。NE555可使用的温度范围可达到7O℃。多谐震荡器是一种无稳态电路。当接通电源以后无需外加触发信号，便能自动地周而复始的产生矩形波输出。触发器。施密特触发器的特殊功能在于它的滞后特性。输入电压V-上升到Vt+电平时，触发器翻转，输出下降至低电平。过了一段时问，输入电压下降到Vt 电平时，触发器却不翻转至高电平，这种现象被称为施密特触发器滞后特性。Vt+为正向阈值电压，Vt一为负向阈值电压，两个阈值电压差称为滞后电压。它表示输入信号变化方向不一致时触发器翻转的电压范围，用符号△Vt表示。施密特触发器的甩途很广，常用于波形变换。波形整形，脉冲幅度鉴别，脉冲展宽等。在此电路中CD4093构成消抖电路。记数器／驱动器。计数器是数字电路中应用最广泛的功能部件，除用于计数、分频外，还用于定时、产生序列号及进行数据处理等等。集成计数器类型很多，且在时钟输入、清除、置位、使能控制方式上各具特点。我公司选用的计数器是集计数、计码、驱动于一身的CD40110CMOS集成电路。脉冲分配器。多路分配器能将一条输入通道上的数据按规定分送到多个输出端上，其功能也相当于一个单刀多掷开关。我们选用具有计数功能的脉冲分配器CD4017，它是由十

进制计数器电路和时序译码电路两部分组成。显示译码器。显示器采用LED七段数码管，它是由七个条状管芯的发光二极管(LED)制成。它有两种不同的结构形成，一种为共阴极数码管，另一种为共阳极数码管。两种结构的数码管对驱动输入译码信号的要求正好相反，在这里我们使用共阴极数码管，为确保七段LED数码管正常工作，在七个二极管的输入端分别串入一个保护的电阻控制电流。选用七段发光显示器件时，必须配合使用七段显示译码器。其功能是把二一十进制代码成七段发光显示器在显示相应数码时所需要的信号，即各种控制电平，以驱动数码管，显示出相应的十进制数码。译码器需要有七个

输出端，分别控制显示器组成“日”字型的七个发光字段，按不同组合选通相应的字段，即可显示出0、l、2⋯⋯9十个数字。七段显示译码器是七段译码显示系统中的核心部件。由于应用广泛，现已制成中规模集成组件，CT1248／4248具有内部上拉电阻，译码输出高电平有效，用于与共阴极半导体七段数码显示器连接。驱动开关。三极管是数字电路中最基本的开关元件，通常不是工作在饱和区就是工作在截止区，放大区出现在三极管由饱和变为截止或由截止变为饱和的过渡过程中，是瞬间即逝的。

1．三极管饱和导通条件及饱和时的特点三极管基极的电流In大于临界饱和时的数值I s则一定饱和导通。即若Ie>Ius三极管饱和。

饱和时的特点：由输入特性和输出特性知道，对硅管来说，饱和导通

以后，Vsz一0．75V， VcE=V s≤0．3V，如同闭合的开关。

2．三极管截止的条件和截止时的特点

截止的条件：VBE(Vo=0．5V，式中Vo是硅管发射结的死区电压，由三极管的输入特性知道，Vn <0．5V时，管子基本上是截止的，因此

在数字电路的分析估算中，常把VBE<0．5V作为兰极管截止的条件。

截止时的特点：Ie一0，Ic 0如同断开的开关。本控制器可二十四小时不间断工作，成本低，具有较高的准确性和可靠性。手动部分可以改为磁、红外线、光电等来控制通道切换，以适应不同的工作环境。本系统采用指示灯显示控制代替执行机构，易于调试，有较强的实用性，应用范围广泛，不但可以组成温湿度测量仪，而且接到相应的执行机构信号输入端可制作出压力检测仪、流量检测仪、速度检测仪等。因此，本系统具有广泛的适应性和应用前景。