CN105068579A - 一种用于植物培养的恒温控制电路 - Google Patents

Abstract

本专利申请公开了一种用于植物培养，涉及植物培养技术领域。一种用于植物培养的恒温控制电路包括依次连接的测温电路、恒温预置电路、驱动电路、加热电路及电源电路；所述测温电路中的电阻R3的一端连接电源电路的输出端和电阻R1的一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端、电阻R5的一端和运算放大器IC1的反相输入端；电阻R5的另一端接地；电阻R1的另一端连接热敏电阻R2的一端和运算放大器IC1的同相输入端；热敏电阻R2的另一端接地；电阻R4的另一端连接运算放大器IC1的输出端和电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地。本发明不仅价格便宜，而且工作效率较高。

Description

一种用于植物培养的恒温控制电路

技术领域

本发明涉及植物培养技术领域，具体涉及一种用于植物培养的恒温控制电路。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越追求生活的质量。名贵花卉等植物也越来越广泛地被普通爱好者所接受。但由于我国幅员辽阔，各地气候各异，一些植物并不适合当地的气温情况。为了更好地培养植物，常常需要保持一定时间的恒温状态。而目前的恒温控制装置有的价格便宜，但使用时用电量较大；有的恒温控制装置使用时用电量较小，但价格昂贵，不适合在普通爱好者之间推广。因此，急需一种使用时用电量较小且价格适中的恒温控制器。本发明正是适用于这种恒温控制器的恒温控制电路。

发明内容

本发明提供一种用于植物培养的恒温控制电路，以解决现有恒温控制器用电量大且价格昂贵的问题。

为解决以上问题，采用如下方案：

方案一：一种用于植物培养的恒温控制电路，包括依次连接的测温电路、恒温预置电路、驱动电路、加热电路及电源电路；所述测温电路包括运算放大器IC1、连接在运算放大器IC1反相输入端与电源电路输出端之间的电阻R3、并联在运算放大器IC1同相输入端上的电阻R1和热敏电阻R2；所述电阻R1连接电源电路的输出端；运算放大器IC1的负反馈上电阻R5和电阻R6的串联支路与电阻R4并联；运算放大器IC1的输出端连接至恒温预置电路。

工作原理：首先用测温电路检测被测物体的温度，并将温度信号转为电信号传递到恒温预置电路，恒温预置电路接收到信号后将所接收到的信号与预设的温度值进行比较，如果所测温度低于预置温度时驱动电路驱动加热电路进行加热，当所测温度达到预置温度后，驱动电路停止动作，加热电路相应停止工作。

有益效果：1.测温电路、恒温预置电路、驱动电路、加热电路及电源电路，连接方式简单，工作效率较高，所用元器件较少且所用元器件均为普通元器件，有效降低生产成本。2.加热电路并不是时时刻刻都在进行工作，只有当测温电路测出的温度低于恒温预置电路时驱动电路才驱动加热电路开始工作，避免不必要的电量浪费。3.测温电路包括运算放大器IC1、连接在运算放大器IC1反相输入端与电源电路输出端之间的电阻R3、并联在运算放大器IC1同相输入端上的电阻R1和热敏电阻R2；所述电阻R1连接电源电路的输出端；运算放大器IC1的负反馈上电阻R5和电阻R6的串联支路与电阻R4并联；运算放大器IC1的输出端连接至恒温预置电路；方便热敏电阻R2快速检测到温度信号。

方案二：在方案一的基础上进一步，恒温预置电路包括运算放大器IC2；运算放大器IC2的同相输入端连接测温电路的输出端，运算放大器IC2的反相输入端并联电容C1、可调电阻RP1和电阻R7，电阻R7连接电源电路的输出端；可调电阻RP1和电容C1接地；运算放大器IC2的输出端连接至驱动电路；方便恒温预置电路可以大范围地设定恒温温度值。

方案三：在方案一的基础上进一步，驱动电路包括运算放大器IC3和与运算放大器IC3的输出端之间连接的NPN型三极管Q1；运算放大器IC3的反相输入端连接恒温预置电路的输出端；运算放大器IC3的同相输入端并联电阻R8和电阻R9；电阻R8连接在电源电路的输出端与运算放大器IC3的同相输入端之间；电阻R9经过继电器K连接NPN型三极管Q1的发射极；NPN型三极管Q1的集电极经过电阻R10连接电源电路的输出端；方便驱动电路能够有效驱动加热电路工作，减少电量浪费。

方案四：在方案一的基础上进一步，加热电路包括与市电连接的双刀单掷开关，以及串联在双刀单掷开关的两个刀之间的熔断器FU、电阻R11、继电器K的常开触点K-2、电容C2和电热丝R12；方便加热电路快速响应驱动电路的驱动。

方案五：在方案四的基础上进一步，电源电路包括初级绕组串联在熔断器FU和电热丝R12之间的变压器T1、与变压器T1的次级绕组连接的桥式整流二极管D1和与桥式整流二极管D1的输出端连接的稳压器IC4；稳压器IC4的输出端为电源电路的输出端；电阻R13、继电器K的常闭触点K-3和发光二极管D2串联的第一支路与电阻R14、继电器K的常开触点K-1和发光二极管D3串联的第二支路并联在稳压器IC4和桥式整流二极管D1之间；方便电源电路提供稳定的电源输出。

附图说明

图1为本发明实施例的测温电路的电路图；

图2为本发明实施例的恒温预置电路的电路图；

图3为本发明实施例的驱动电路的电路图；

图4为本发明实施例的加热电路的电路图；

图5为本发明实施例的电源电路的电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：电阻R1、热敏电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电热丝R12、电阻R13、电阻R14、可调电阻RP1、熔断器FU、电容C1、电容C2、电容C3、电解电容C4、运算放大器IC1、运算放大器IC2、运算放大器IC3、稳压器IC4、继电器K、常开触点K-1、常开触点K-2、常闭触点K-3、变压器T1、桥式整流二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、NPN型三极管Q1。

一种用于植物培养的恒温控制电路包括依次连接的测温电路、恒温预置电路、驱动电路、加热电路及电源电路。

如图5所示，电源电路中的变压器T1的第一线圈两端分别连接熔断器FU远离市电开关的一端和电热丝R12远离市电开关的一端，变压器T1的第二线圈分别连接桥式整流二极管D1的上端和下端，桥式整流二极管D1的左端接地，桥式整流二极管D1的右端连接电解电容C4的阳极、电阻R13的一端、电阻R14的一端和稳压器IC4的输入端。电解电容C4的阴极接地。电阻R13的另一端连接继电器K的常闭触点K-3的一端，常闭触点K-3的另一端连接绿色的发光二极管D2的阳极，发光二极管D2的阴极接地。电阻R14的另一端连接继电器K的常开触点K-1的一端，常开触点K-1的另一端连接红色的发光二极管D3的阳极，发光二极管D3的阴极接地。稳压器IC4的输出端连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地。稳压器IC4的输出端即为电源电路的输出端。其中，稳压器IC4采用LM7812，LM7812的管脚1为稳压器IC4输入端，LM7812的管脚2为稳压器IC4输出端，LM7812的管脚3接地。

采用集成稳压器LM7812，可以使电源电路提供稳定的+12V电压，保证本发明工作的稳定。绿色的发光二极管D2和红色的发光二极管D3为电源电路的工作状态指示灯，当处于保温状态时，继电器K的常闭触点K-3接通，使绿色的发光二极管D2发光；当处于加热状态时，继电器K的常开触点K-1接通，时红色的发光二极管D3发光。通过观察指示灯的不同颜色，可以快速准确地判断本发明的工作状态。

如图1所示，测温电路中的电阻R3的一端连接电源电路的输出端和电阻R1的一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端、电阻R5的一端和运算放大器IC1的反相输入端。电阻R5的另一端接地。电阻R1的另一端连接热敏电阻R2的一端和运算放大器IC1的同相输入端。热敏电阻R2的另一端接地。电阻R4的另一端连接运算放大器IC1的输出端和电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地。运算放大器IC1的输出端连接恒温预置电路的输入端。其中，运算放大器IC1采用LM324，LM324的管脚2为运算放大器IC1反相输入端，LM324的管脚3为运算放大器IC1同相输入端，LM324的管脚1为运算放大器IC1输出端，LM324的管脚11接地。

电阻R1、热敏电阻R2、电阻R3和电阻R5一起组成了测温电桥，当所测温度低于设定的温度时，测温电桥的传递到运算放大器IC1通相输入端的信号变为低电平，这一低电平输入通过运算放大器IC1和电阻R4组成的差动放大器进行放大。

如图2所示，恒温预置电路的运算放大器IC2的同相输入端连接测温电路的输出端，运算放大器IC2的反相输入端连接电容C1的一端、电阻R7的一端、可调电阻RP1的一端和可调端。电容C1的另一端接地。可调电阻RP1的另一端接地。电阻R7的另一端连接电源电路的输出端。运算放大器IC2的输出端连接驱动电路的输入端。其中，运算放大器IC2采用LM324，LM324的管脚5为运算放大器IC2同相输入端，LM324的管脚6为运算放大器IC2反相输入端，LM324的管脚7为运算放大器IC2输出端。

调节可调电阻RP1使运算放大器IC2的反相输入端的电压高于同相输入端，运算放大器IC2输出低电平；反之则输出高电平。可调电阻RP1被调节后其阻值的大小和运算放大器IC2的反相输入端电压以及预置温度的高低成正比。电容C1起到抗干扰延时的作用，保证整体电路工作的稳定。

如图3所示，驱动电路的电阻R8的一端连接电源电路的输出端获得由电源电路提供的+12V电压，电阻R8的该端还连接电阻R10的一端和运算放大器IC3的一端。电阻R8的另一端连接运算放大器IC3的同相输入端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接地。运算放大器IC3的反相输入端连接恒温预置电路的输出端，接收从恒温预置电路传递过来的信号。运算放大器IC3的输出端连接NPN型三极管Q1的基极。NPN型三极管Q1的集电极连接电阻R10的另一端。NPN型三极管Q1的发射极连接继电器K的一端，继电器K的另一端接地。其中，运算放大器IC3采用LM324，LM324的管脚10为运算放大器IC3的同相输入端，LM324的管脚9为运算放大器IC3的反相输入端，LM324的管脚8为运算放大器IC3的输出端。

当从恒温预置电路输出的信号为低电平时，运算放大器IC3输出高电平，NPN型三极管Q1导通使继电器K吸合，可使与驱动电路连接的加热电路开始工作，对冷却下去的被测物进行加热以提高温度，使温度始终保持在恒温状态。

如图4所示，加热电路中的熔断器FU的一端连接与市电连接的双刀单掷开关的第一刀，熔断器FU的另一端连接电阻R11的一端。电阻R11的另一端连接继电器K的常开触点K-2的一端，常开触点K-2的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端连接电热丝R12的一端，电热丝R12的另一端连接与市电连接的双刀单掷开关的第二刀。

在继电器K吸合时，常开触点K-2闭合，电热丝R12导通工作，给冷却下去的被测物进行加温，在温度达到设定值后继电器K断开，常开触点K-2恢复常开状态，电热丝R12断路不工作。保证被测物恒温。

本文所用芯片的管脚分布均按照其数据手册上的使用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种用于植物培养的恒温控制电路，其特征在于：包括依次连接的测温电路、恒温预置电路、驱动电路、加热电路及电源电路；所述测温电路包括运算放大器IC1、连接在运算放大器IC1反相输入端与电源电路输出端之间的电阻R3、并联在运算放大器IC1同相输入端上的电阻R1和热敏电阻R2；所述电阻R1连接电源电路的输出端；运算放大器IC1的负反馈上电阻R5和电阻R6的串联支路与电阻R4并联；运算放大器IC1的输出端连接至恒温预置电路。

2.根据权利要求1所述的用于植物培养的恒温控制电路，其特征在于：恒温预置电路包括运算放大器IC2；运算放大器IC2的同相输入端连接测温电路的输出端，运算放大器IC2的反相输入端并联电容C1、可调电阻RP1和电阻R7，电阻R7连接电源电路的输出端；可调电阻RP1和电容C1接地；运算放大器IC2的输出端连接至驱动电路。

3.根据权利要求1所述的用于植物培养的恒温控制电路，其特征在于：驱动电路包括运算放大器IC3和与运算放大器IC3的输出端之间连接的NPN型三极管Q1；运算放大器IC3的反相输入端连接恒温预置电路的输出端；运算放大器IC3的同相输入端并联电阻R8和电阻R9；电阻R8连接在电源电路的输出端与运算放大器IC3的同相输入端之间；电阻R9经过继电器K连接NPN型三极管Q1的发射极；NPN型三极管Q1的集电极经过电阻R10连接电源电路的输出端。

4.根据权利要求1所述的用于植物培养的恒温控制电路，其特征在于：加热电路包括与市电连接的双刀单掷开关，以及串联在双刀单掷开关的两个刀之间的熔断器FU、电阻R11、继电器K的常开触点K-2、电容C2和电热丝R12。

5.根据权利要求4所述的用于植物培养的恒温控制电路，其特征在于：电源电路包括初级绕组串联在熔断器FU和电热丝R12之间的变压器T1、与变压器T1的次级绕组连接的桥式整流二极管D1和与桥式整流二极管D1的输出端连接的稳压器IC4；稳压器IC4的输出端为电源电路的输出端；电阻R13、继电器K的常闭触点K-3和发光二极管D2串联的第一支路与电阻R14、继电器K的常开触点K-1和发光二极管D3串联的第二支路并联在稳压器IC4和桥式整流二极管D1之间。