智能孵化智能测控电路制造技术

本发明专利技术公开了智能孵化智能测控电路，在孵化器内部上方放置温度传感器HS、下方安装加热器HL、水槽与增湿风扇FAN1、通风风扇FAN2，孵化器外部侧壁安装转蛋驱动电机M01，它们通过导线与智能孵化智能测控电路连接；其特征是：所述的自动测控电路由单片机IC11、电源电路、温度检测与A/D转换电路、湿度控制电路、数码管显示电路、加热与通风控制电路、转蛋控制电路、存储器电路、键盘电路和报警电路依电回路方式连接组成。本发明专利技术以单片机为核心，按照某种禽蛋的最佳孵化温度曲线（孵化期——温度曲线）进行设定、存储，实现高精度的温度测量与控制，自动湿度控制、通风控制和定时转蛋控制，适用于各种禽蛋的自动化孵化。

【技术实现步骤摘要】
智能孵化智能测控电路
本专利技术涉及测控电路，具体涉及一种智能孵化智能测控电路，用于禽蛋孵化。
技术介绍
随着人民生活水平的提高，禽类市场不断繁荣，鸡、鸭等传统养殖业已经无法满足人们的需要，珍禽类的养殖开始受到养殖业的普遍关注，其中孵化是禽类繁殖的关键环节，并且温度、湿度和通风是三个重要的控制因素，它决定了孵化率的高低和幼雏的健壮程度，技术要求也最高。目前市场上的孵化控制电路控制温度固定而且精度较低，不能按照孵化期的变化自动调整孵化器内的温度，功能单一，不具备自动增湿、通风和转蛋功能，不能实现孵化自动化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种智能孵化智能测控电路，按照某种禽蛋的最佳孵化温度曲线（孵化期——温度曲线）进行设定，由单片机对孵化过程进行控制，实现高精度的温度测量与孵化温度控制，控制湿度、通风，定时转蛋及温度异常情况下自动报警，适用于各种禽蛋的孵化并实现孵化过程的自动化。本专利技术的原理是：由温度传感器实时采集孵化器内温度并转化成电压信号，经精密放大、A/D转化后由单片机对数据进行处理：一是由数码管显示温度值，二是控制加热器对孵化器内的温度进行调节，三是控制通风风扇，实现孵化器内通风并使各部位温度均匀；由湿度传感器检测孵化器内的湿度，控制增湿风扇吹拂水槽，对孵化器内的湿度进行补偿；单片机定时控制转蛋装置的驱动电机转动，使禽蛋改变摆放角度以防止胚胎粘连；单片机连接存储器，其中预存了禽蛋的孵化温度数据，另外单片机连接键盘，用来设置某种禽类的温度数据并由存储器存储这些数据；当孵化器内装好某种禽蛋、电路接通电源后便进入自动孵化过程，整个孵化期自动控制。本专利技术的技术解决方案是：在孵化器内部上方放置温度传感器HS、下方安装加热器HL、水槽与增湿风扇FAN1、通风风扇FAN2，孵化器外部侧壁安装转蛋驱动电机M01，它们通过导线与智能孵化智能测控电路连接；其特征是：所述的自动测控电路由单片机IC11、电源电路、温度检测与A/D转换电路、湿度控制电路、数码管显示电路、加热与通风控制电路、转蛋控制电路、存储器电路、键盘电路和报警电路依电回路方式连接组成。更进一步的，所述的电源电路连接如下：由市售220/12V变压器TRAN将220V交流市电降压到12V，经整流桥BR整流、电容C01滤波后得到+12V直流电源，12V电源正极分别接三端集成稳压器IC01（7809）和IC02（7805）的输入端，它们的输出端分别得到+9V和+5V稳定的直流电源，为相关电路供电。更进一步的，所述的温度检测与A/D转换电路连接如下：+9V电源接电阻R21一端，电阻R21的另一端接二极管D21(型号1N4148)阳极，二极管D21阴极分别接三极管TR21(型号9015)基极和电阻R22一端，电阻R22另一端接地；+9V电源串联电阻R23后接三极管TR21发射极，三极管TR21的集电极接PN结型温度传感器TS的阳极，温度传感器TS的阴极接地；三极管TR21的集电极接电阻R26一端，电阻R26另一端接高精度运放IC21（型号CA3193）的反相输入端（2脚），运放IC21的反相输入端另接电阻R27一端，电阻R27另一端接可调电阻VR22的滑动端，可调电阻VR22的一固定端接高精度运放IC21的输出端（6脚），另一固定端接地；+9V电源接精密稳压器IC22（型号MC1403）的输入端，精密稳压器IC22的输出端得到2.5V高精度电压，该电压接可变电阻VR21的一固定端，可变电阻VR21的另一固定端串联电阻R24后接地；可变电阻VR21的滑动端接电阻R24一端，电阻R24的另一端接运放IC21的同相输入端（3脚）；运放IC21的同相输入端接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接地；运放IC21的7脚接+9V电源，4脚接地；运放IC21的输出端（6脚）接12位高分辨率串行A/D转换芯片IC23（型号ADS7816）的模拟量输入端（2脚），A/D转换芯片IC23的片选端（5脚）、数据输出端（6脚）、时钟端（7脚）分别接单片机IC11（型号STC89C52）的P3.5、P3.6、P3.7引脚，A/D转换芯片IC23的1、8脚接+5V电源，3、4脚接地。其中，电阻R21、R22、R23、二极管D21、三极管TR21构成恒流源电路，为温度传感器TS提供恒定电流；温度传感器TS选用PN结型温度传感器，灵敏度高（正向压降随温度变化，约－2.2mV/℃）、线性度好；高精度运放IC21构成反相比例放大电路，将温度传感器TS的电压信号进行放大；可变电阻VR21用来调0，即温度测量范围（0℃——100℃）的低端（0℃），可变电阻VR22用来调满度（100℃）；A/D转换芯片IC23将运放IC21放大后的模拟电压信号转化为12位数字量送单片机IC11处理，一方面将温度数据送数码管显示，另一方面控制加热器通断。更进一步的，所述的湿度控制电路连接如下：+9V稳压电源接湿度传感器HS一端，湿度传感器HS的另一端分别接电阻R31的一端和运放IC31（型号LM358）的反相输入端（2脚），电阻R31的另一端接地；可变电阻VR31的一固定端接+9V电源，另一固定端接地，滑动端接运放IC31的同相输入端（3脚），运放IC31的同相输入端（3脚）和输出端（1脚）之间连接电阻R32，运放IC31的8脚接+9V电源，4脚接地，输出端（1脚）串联电阻R33后接三极管TR31（型号9013）的基极，三极管TR31的发射极接地，集电极接增湿风扇FAN1的负极，风扇FAN1的正极接+12V电源。其中，当孵化器内湿度偏低时，湿度传感器的阻值变大，运放IC31的反相输入端电位降低，当该端电位低于同相输入端电位时，运放IC31的输出端输出高电平，三极管TR31导通，风扇FAN1转动，吹拂水槽中的水汽为孵化器增湿；反之，当孵化器内湿度偏高时，湿度传感器的阻值变小，运放IC31输出低电平，三极管TR31截止，风扇FAN1停转，停止增湿；可变电阻VR31用来调整湿度控制点；运放IC31通过电阻R32将输出端与同相输入端相连，接成具有回滞特性的比较器，可避免电路在湿度控制点附近抖动。更进一步的，所述的数码管显示电路连接如下：采用5位共阴极数码管DL11，各位数码管的同一笔划端a—g、dp并联且依次对应连接单片机IC11的P0.0—P0.7引脚，各位数码管的公共端COM依次对应连接单片机IC11的P2.0—P2.4引脚，数码管采用动态扫描方式显示；单片机IC11的P0.0—P0.7各引脚通过排阻RP上拉接+5V电源；数码管用来显示孵化期的天数和实时温度值，以便监视孵化器内的温度，2位显示孵化的天数，3位显示温度（含一位小数）。更进一步的，所述的加热与通风控制电路连接如下：光耦LP02（型号MOC3041）内部的发光二极管阳极串联限流电阻R04后接+5V电源，阴极接单片机IC11的P1.6引脚，光耦LP02内部的双向触发二极管的一端串联电阻R05后接双向可控硅SCR2（型号BTA04-400）的主电极T1，光耦LP02内部的双向触发二极管的另一端分别接双向可控硅SCR2的控制极G和电阻R06的一端，电阻R06的另一端接双向可控硅SCR2的另一主电极T2；双向可控硅SCR2的主电极T1接220V电源的一端，主电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智能孵化智能测控电路，在孵化器内部上方放置温度传感器HS、下方安装加热器HL、水槽与增湿风扇FAN1、通风风扇FAN2，孵化器外部侧壁安装转蛋驱动电机M01，它们通过导线与智能孵化智能测控电路连接；其特征是：所述的自动测控电路由单片机IC11、电源电路、温度检测与A/D转换电路、湿度控制电路、数码管显示电路、加热与通风控制电路、转蛋控制电路、存储器电路、键盘电路和报警电路依电回路方式连接组成。

【技术特征摘要】
1.智能孵化智能测控电路，在孵化器内部上方放置温度传感器HS、下方安装加热器HL、水槽与增湿风扇FAN1、通风风扇FAN2，孵化器外部侧壁安装转蛋驱动电机M01，它们通过导线与智能孵化智能测控电路连接；其特征是：所述的自动测控电路由单片机IC11、电源电路、温度检测与A/D转换电路、湿度控制电路、数码管显示电路、加热与通风控制电路、转蛋控制电路、存储器电路、键盘电路和报警电路依电回路方式连接组成。2.根据权利要求1所述的智能孵化智能测控电路，其特征是所述的电源电路连接如下：由市售220/12V变压器TRAN将220V交流市电降压到12V，经整流桥BR整流、电容C01滤波后得到+12V直流电源，12V电源正极分别接三端集成稳压器IC01（7809）和IC02（7805）的输入端，它们的输出端分别得到+9V和+5V稳定的直流电源，为相关电路供电。3.根据权利要求1所述的智能孵化智能测控电路，其特征是所述的温度检测与A/D转换电路连接如下：+9V电源接电阻R21一端，电阻R21的另一端接二极管D21(型号1N4148)阳极，二极管D21阴极分别接三极管TR21(型号9015)基极和电阻R22一端，电阻R22另一端接地；+9V电源串联电阻R23后接三极管TR21发射极，三极管TR21的集电极接PN结型温度传感器TS的阳极，温度传感器TS的阴极接地；三极管TR21的集电极接电阻R26一端，电阻R26另一端接高精度运放IC21（型号CA3193）的反相输入端（2脚），运放IC21的反相输入端另接电阻R27一端，电阻R27另一端接可调电阻VR22的滑动端，可调电阻VR22的一固定端接高精度运放IC21的输出端（6脚），另一固定端接地；+9V电源接精密稳压器IC22（型号MC1403）的输入端，精密稳压器IC22的输出端得到2.5V高精度电压，该电压接可变电阻VR21的一固定端，可变电阻VR21的另一固定端串联电阻R24后接地；可变电阻VR21的滑动端接电阻R24一端，电阻R24的另一端接运放IC21的同相输入端（3脚）；运放IC21的同相输入端接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接地；运放IC21的7脚接+9V电源，4脚接地；运放IC21的输出端（6脚）接12位高分辨率串行A/D转换芯片IC23（型号ADS7816）的模拟量输入端（2脚），A/D转换芯片IC23的片选端（5脚）、数据输出端（6脚）、时钟端（7脚）分别接单片机IC11（型号为STC89C52）的P3.5、P3.6、P3.7引脚，A/D转换芯片IC23的1、8脚接+5V电源，3、4脚接地；电阻R21、R22、R23、二极管D21、三极管TR21构成恒流源电路，为温度传感器TS提供恒定电流；温度传感器TS选用PN结型温度传感器，灵敏度高（正向压降随温度变化，约－2.2mV/℃）、线性度好；高精度运放IC21构成反相比例放大电路，将温度传感器TS的电压信号进行放大；可变电阻VR21用来调0，即温度测量范围（0℃——100℃）的低端（0℃），可变电阻VR22用来调满度（100℃）；A/D转换芯片IC23将运放IC21放大后的模拟电压信号转化为12位数字量送单片机IC11处理，一方面将温度数据送数码管显示，另一方面控制加热器通断。4.根据权利要求1所述的智能孵化智能测控电路，其特征是所述的湿度控制电路连接如下：+9V稳压电源接湿度传感器HS一端，湿度传感器HS的另一端分别接电阻R31的一端和运放IC31（型号LM358）的反相输入端（2脚），电阻R31的另一端接地；可变电阻VR31的一固定端接+9V电源，另一固定端接地，滑动端接运放IC31的同相输入端（3脚），运放IC31的同相输入端（3脚）和输出端（1脚）之间连接电阻R32，运放IC31的8脚接+9V电源，4脚接地，输出端（1脚）串联电阻R33后接三极管TR31的基极，三极管TR31（型号9013）的发射极接地，集电极接增湿风扇FAN1的负极，风扇FAN1的正极接+12V电源；当孵化器内湿度偏低时，湿度传感器的阻值变大，运放IC31的反相输入端电位降低，当该端电位低于同相输入端电位时，运放IC31的输出端输出高电平，三极管TR31导通，风扇FAN1转动，吹拂水槽中的水汽为孵化器增湿；反之，当孵化器内湿度偏高时，湿度传感器的阻值变小，运放IC31输出低电平，三极管TR31截止，风扇FAN1停转，停止增湿；可变电阻VR31用来调整湿度控制点；运放IC31通过电阻R32将输出端与同相输入端相连，接成具有回滞特性的比较器，可避免电路在湿度控制点附近抖动。5.根据权利要求1所述的智能孵化智能测控电路，其特征是所述的数码管显示电路连接如下：采用5位共阴极数码管DL11，各位数码管的同一笔划端a—g、dp并联且依次对应连接单片机IC11的P0.0—P0.7引脚，各位数码管的公共端COM依次对应连接单片机IC11的P2.0—P2.4引脚，数码管采用动态扫描方式显示；单片机IC11的P0.0—P0.7各引脚通过排阻RP上拉接+5V电源；数码管用来显示孵化期的天数和实时温度值，以便监视孵化器内的温度，2位显示孵化的天数，3位显示温度（含一位小数）。6.根据权利要求1所述的智能孵化智能测控电路，其特征是所述的加热与通风控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪恩，
申请(专利权)人：淮安信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32