В процессе инкубации для нормального развития эмбрионов главным фактором является поддержание заданной температуры. Терморегулятор на микроконтроллере с датчиком температуры на микросхеме DS1620 описан в [1]. Кроме поддержания нужной температуры и влажности, важную роль играет поворот яиц (используется даже в космосе). Аппаратура ADF (Avian Development Facility) для изучения развития эмбрионов, созданная Исследовательским центром Эймса (NASA), рассчитана на загрузку 36 яиц и позволяет поворачивать яйца на 180° каждый час (http://www.novostikosmonavtiki.ru/content/numbers/229/04.shtml).
Предлагаемый инкубатор на 56 яиц размерами 510х610х330 мм выполнен из фанеры толщиной 10 мм, который для экономичности и более точного поддержания температуры оклеен со всех сторон двумя слоями гофрированного картона. В днище имеется 20 вентиляционных отверстий диаметром 9,5 мм, а в стенках продольных сторон выше уровня яиц - по 15 отверстий такого же диаметра. Для вращения яиц применена решетка из реек толщиной 5 мм с внутренними размерами ячеек 60х50 мм (поперек - 7 ячеек, вдоль - 8 ячеек), установленная над рамкой с натянутой капроновой сеткой. Для упрощения конструкции яйца вращаются только относительно своей продольной оси (при этом, к сожалению, не гарантируется отсутствие застойных зон в носке и тыльной части яиц, как это реализовано в [2]).
Решетка один раз в два часа совершает продольное движение в одну, потом в другую сторону посредством шатуна, проходящего через прорезь в корпусе. Один конец шатуна через палец шарнирно закреплен на диске, насаженном на вал электродвигателя, а второй связан с решеткой. Шатун приводится в движение двигателем М1 серии РД-09 [3] мощностью 21 Вт с передаточным отношением редуктора 137. Концевой выключатель SB1 вырабатывает сигнал остановки двигателя (для его срабатывания на другой стороне диска диаметрально установлены еще два пальца).
Терморегулятор представляет собой четырехплечный мост. В два плеча моста включены резисторы R10 и R11, в два других - терморезистор RK1 (типа ММТ-4) с последовательным резистором R13 и подстроечный резистор R12 (типа СП5-3) с последовательным R14. В одну диагональ моста подается ток от источника питания, другая подключена к выводам 12 и 13 микроконтроллера (МК) DD1, имеющего альтернативную функцию входов компаратора. Терморезистор установлен на уровне верха яиц. Необходимая температура 37,7° С выставляется резистором R12. При нагревании сопротивление терморезистора уменьшается. Когда достигается заданная температура, сигнал на выходе компаратора инвертируется.
Индикация работы осуществляется светодиодом HL1, который включен в мигающем режиме. Резистор R6 и конденсатор С2 обеспечивают формирование сигнала "Сброс" для МК при подаче питания выключателем SA2. Питается устройство от нестабилизированного блока питания "Электроника Д2-10М", предназначенного для калькуляторов. Наличие включателя обеспечивает надежный запуск МК, т. к. вставление вилки блока питания в розетку этого не гарантирует. Диодный мост VD1…VD4 является источником питания для электронного ключа на тиристоре VS1. Транзистор VT1 инвертирует сигнал для устранения запуска двигателя в начальный момент включения. Для плавного вращения двигателя его питание выполнено через трансформатор Т1 с напряжением на вторичной обмотке примерно 55 В. Тактовую частоту для МК задает генератор на микросхеме DD2. Выключатель SA1 предназначен для отключения вращения яиц за три дня до окончания процесса инкубации. В это же время вынимается решетка.
Нагревателем в инкубаторе служат шесть ламп накаливания EL1…EL6 по 100 Вт, равномерно размещенные на дне корпуса. Для лучшего распределения температуры над лампами установлены алюминиевые листы, на которые через войлочные прокладки установлены две ванночки с водой. Для повышения точности поддержания температуры после каждого автоматического выключения ламп программно выполняется задержка их включения на 30 с независимо от сигнала, сформированного компаратором. Карта прошивки ПЗУ МК приведена в таблице. Литература
1. В.Мельник. Цифровой термостат для инкубатора. - Радиомир, 2006, №2, С.19.
2. Гой В.Л. Домашний инкубатор. - Описание изобретения RU 2264091 C1.
3. Справочник по электрическим машинам. - Т.2.М: Энергоатомиздат, 1989.
