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蔬菜大棚集中温度控制电路

蔬菜大棚集中温度控制电路

点击数:7870 次   录入时间:04-22 08:00:59   整理:http://www.55dianzi.com   电脑-单片机-自动控制

  电气原理图见附图所示。现将工作原理简述于下:
  
  图中采用了3块集成电路。其中CD4060是振荡器加14级计数/分频器;CD4017是十进制计数器:MC1413则是具有7个达林顿晶体管电路的驱动器。M C1413的反向电压达50v.工作电流500mA.并且内置保护反向二极管。当本电路接通电源后,CD4060的两个反向器连同外接R、C组成的振荡电路开始振荡,振荡脉冲被逐级分频,分频后由Q12(第①脚)输出,送人CD4017的脉冲输入端CL(⑩脚)。CD4017就开始进入计数状态,即每接到一个上升沿脉冲信号,其10个输出端Q0、Q1……Q9(③脚、②脚、④、⑦、⑩、①、⑤、⑥、⑨、⑧脚)就依次变一下高电平。因Q0、Q1……Q6分别连接在MC1413的各个输入端子上,于是MC1413内部的各个达林顿管也就一个个地此通彼断,代替了原文中转换开关SK的人工切换。本电路中CD4017有10个输出端,而MC1413则只有7路输入。所以CD4017的第⑤脚以下是无用的(如果在其它场合要控制7~10路对象,则只需增加一只MC1413即可)。
  
  当M C1413中的某一个达林顿管导通时,接在其端子上的继电器也就通电吸合了。假设此电路在通电后已先行“清零”,则首先由CD4017的Q0(第③脚)输出高电平。对应的接在MC1413第16脚的继电器J1就得电吸合,使J1-1和J1-2处于闭合状态。大棚1中的热电偶信号就经过J1-1送达数字温度控制仪表。又假设此时大棚1的温度已超出设定值(28℃),则数字温度仪的内置开关触点转为“总”、“高”接通,下一级继电器K1就得电吸合,驱动相应的交流接触器去开启大棚1的排风扇实施降温(图中交流接触器及风扇省略未画)。
  
  按图中R、C数值及经过CD4060的7级分频后,每一脉冲的间隔期约为2分半钟。也即是若某一大棚超温,则排风扇每次工作时间亦为2分半钟。但如经试验后,得知此时间太短或太长时,则可以改由CD4060的其它输出端输出。当然也可适当调整C或R。
  
  一般而言,据笔者在类似功能的电路实践中得知,每一单元工作的时间不宜太长。因为如果第一次排风后还没把温度降到合适范围的话,下一个周期会很快到来继续排风降温。相反,如果每次排风时间过长,则或有可能把大棚温度降得过低了。
  
  同理,每隔2分半钟左右,J2、J3、J4依次各吸合一次。如果大棚2~4之中也有超出设定温度的话,同样就会自动开启风扇。又如果某一大棚(例如大棚2)的温度未超过28℃,则虽然对应它的继电器J2在CD4017的Ql(②脚)输出高电平时照常吸合,但因数字控温仪感知该大棚的温度并未超出设定值,所以它的内置开关的“总”、“高”不接通,中间继电器K2也不会吸合,风扇就不会启动了。
  
  另外还有几个问题需要加以说明

  1.图中CD4017第14脚上所接1M电阻,是防止该输入端开关接触不良开路后,静电击毁CD4017。
  
  2.手动复位按钮的作用是:按一下便有5V电压加于CD4060的12脚和CD4017的15脚。这是该二电路的复位端。0.01电容可使5V电压保持一短时间可靠清零,随即由1M电阻放电。
  
  3.CD4017第⑩脚的二极管的作用是:因为图中是控制4个大棚,所以当它的Q3(第⑦脚)高电位结束转使Q4变为高电位之初,即通过该二极管把高电位加于CD4060和其本身的复位端上,使电路重新进入初始状态。即再次检测大棚1。
  
  4.本电路的用途很广。在工厂中,可以用于多台工业电炉的巡回检测。但因电炉是“通电后升温”,所以要把J1-2—J4-2改成电铃并从控温仪的“高”改接到“低”端(K1~K4当然不必要了)。如发现某台电炉超温,对应的电铃立即鸣响报警。
  
  5.因为“总”、“低”端于是控温仪内置继电器的常闭触点,在被测温度低于设定值时闭合。按原图的接法,交流接触器K在平时将一直处于吸合状态,待到大棚超过28qC时反倒释放了。于是风扇电机也只能接到交流接触器的常闭触点上。不但常闭触点的负载能力小而且无谓浪费电能,是很不合理的。
  
  6.测温用的热电偶有几度误差(控温仪也有一定误差)。故在首次使用时,要用比较正确的测温仪表实测大棚温度,与仪表动作点温度进行比较,然后予以修正。

 




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