恒温控制器制造技术

一种恒温控制器，它由升、降温自动识别电路，升温控制电路，降温控制电路，温度异常报警电路、电源组成，升、降温自动识别电路由电阻R1、R2、R3、电接点水银温度计WDJ，运算放大器U1A组成，升温控制电路由单片机、与非门U3B、电热板升温电路组成，降温控制电路由单片机、与非门U3C、非门U2A、U2B、U2C、半导体制冷器降温电路组成。恒温控制器实现了升温与降温一体化控制功能，其自动化程度高，控温误差小，可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
恒温控制器
本专利技术涉及一种能够升、降温控制的恒温控制器。
技术介绍
目前市场上销售的温控器只具有升温或降温单一控制功能，而且控温精度低，不能满足恒温控温的要求。
技术实现思路
为了克服目前温控器只能升温或降温单一控温的弊端，本专利技术提供了一种升温与降温控制功能于一体的恒温控制器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种恒温控制器，它由升、降温自动识别电路，升温控制电路，降温控制电路，温度异常报警电路、电源组成，其特征是:升、降温自动识别电路由电阻Rl、R2、R3、电接点水银温度计WDJ，运算放大器UlA组成，升温控制电路由单片机、与非门U3B、电热板升温电路组成，降温控制电路由单片机、与非门U3C、非门U2A、U2B、U2C、半导体制冷器降温电路组成。所述电接点水银温度计WDJ的一条外引线与运算放大器UlA的同相输入端3脚相连，电接点水银温度计WDJ的另一条外引线与运算放大器UlA的4脚相连，运算放大器UlA的4脚与电源负极相连。所述电阻R3的一端与运算放大器UlA的同相输入端3脚相连，电阻R3的另一端与电源正极相连，电阻Rl的一端与运算放大器UlA的反相输入端2脚相连，电阻R3的另一端与电源正极相连，电阻R2的一端与运算放大器UlA的反相输入端2脚相连，电阻R2的另一端与电源负极相连。所述与非门U3C的输出端8脚与半导体制冷器降温电路的控制端相连，与非门U3C的输入端9脚与非门U2B的输出端4脚相连，与非门U3C的输入端10脚与非门U2C的输出端6脚相连，与非门U3C的输入端11脚与非门U2A的输出端2脚相连。所述与非门U3B的输出端6脚与电热板升温电路的控制端相连，与非门U3B的输入端3脚与运算放大器UlA的输出端I脚相连，与非门U3B的输入端4脚与单片机的输出端16脚相连，与非门U3B的输入端5脚与单片机的输出端14脚相连。所述非门U2A的输入端I脚与单片机的输出端14脚相连，非门U2C的输入端5脚与单片机的输出端16脚相连、非门U2B的输入端3脚与运算放大器UlA的输出端I脚相连。所述单片机的输出端15脚与温度异常报警电路的控制端相连。本专利技术的有益效果是恒温控制器实现了升温与降温一体化控制功能。该恒温控制器自动化程度高，控温误差小，可靠性好。【附图说明】图1是恒温控制器的结构图。【具体实施方式】恒温控制器以单片机为核心部件，利用电接点水银温度计进行温度设置，通过对电接点水银温度计接通、断开周期的调控实现对温度的控制。单片机对电接点水银温度计的通、断状态检测后，自动识别出升温或降温。当升温时，采用电热板加热，单片机调控方式；当降温时，采用半导体制冷器降温，单片机调控方式。升、降温自动识别电路用电接点水银温度计设置一定的温度值后，可能出现两种情况:(I)被控对象的温度未达到设置的温度值。此时电接点水银温度计为断开状态(WDJ不导通)，运算放大器UlA的3脚为高电平，其2脚为Rl与R2分压后得到的固定电压，此时3脚电位高于2脚电位，I脚输出高电平。该高电平输入到单片机的6脚；(2)箱内温度已达到或超过设置的温度值。此时电接点水银温度计为导通状态，按照上述分析方法，单片机的6脚为低电平。单片机上电复位初始化后，首先从6脚读入数据，由上述分析可知，若从6脚输入的数据为“ I”，则说明被控对象需要升温，否则需要降温，单片机据此自动识别升温或降温。当单片机自动识别出被控对象需要升温时，单片机将14脚置位(输出高电平)，该高电平输入到与非门U3B的5脚，升温控制与非门U3B被打开，而单片机14脚输出的高电平经过反相器U2A使U3C的11脚为低电平，降温控制与非门U3C被关闭，降温电路不能工作。当单片机自动识别出被控对象需要升温时，单片机16脚输出占空比为1:1的方波，即U3B的5脚为高电平，4脚为方波，其6脚输出与4脚反相的方波，电热板升温电路开始工作。当被控对象的温度达到设定的温度值时，WDJ导通，此时UlA的3脚电位低于2脚电位，I脚输出低电平，与非门U3B被关闭，其6脚输出高电平，电热板升温电路停止工作。与此同时，UlA的I脚输出的低电平同时送到单片机的中断控制输入引脚INTO端，其下降沿引起单片机中断，外部中断服务程序使单片机的内部定时器开始计数。电热板停止加热后，被控对象的温度开始下降，经过一段时间后，WDJ断开，根据上述分析可知，电热板升温电路开始工作。当加热到设定温度值时，WDJ导通，使UlA的I脚再一次输出低电平。根据前面的分析可知，此低电平一方面使电热板升温电路停止工作；另一方面其下降沿又一次引起单片机中断，外部中断服务程序使单片机内部定时器TO停止计数。并对WDJ的通、断周期进行分析判断，根据不同情况置相应的标志位，然后中断服务程序使单片机内部定时器TO开始重新计数，并将本次WDJ的通、断周期存储起来，用来与下次通、断周期相比较。单片机内部定时器TO工作于方式2，当低位计时单元溢出时，将发出定时器TO中断，定时器TO中断服务程序完成由低位计时单元向高位计时单元的进位，总之，定时器TO构成了电子表式的计时器。主程序根据标志位进行计算处理，在基本周期(WDJ一次通、断周期)内按一定比例增大或减小16脚输出方波的占空比，按此占空比输出控温脉冲，从而控制电热板功率的大小。当单片机自动识别出被控对象需要降温时，其控制电路的工作原理与升温控制电路的工作原理相似。单片机将14脚复位(输出低电平)，该低电平输入到与非门U3B的5脚，升温控制与非门U3B被关闭，其6脚输出高电平，升温电路不能工作。同时14脚输出的低电平经过反相器U2A反相后输入到U3C的11脚，U3C的11脚为高电平，降温控制与非门U3C被打开。另外，当单片机自动识别出被控对象需要降温时，单片机16脚输出占空比为1:1的方波，即U3C的11脚为高电平，10脚为方波，其8脚输出与10脚反相的方波，半导体制冷器得电工作，被控对象开始降温。当被控对象的温度降到设定的温度值时，WDJ断开，UlA的I脚将输出高电平。由上述对降温控制电路的分析可知，WDJ断开后降温电路停止工作。此时被控对象仍处于降温工作状态，单片机的14脚为低电平，此低电平将与非门U3B关闭。因此虽然UlA的I脚输出高电平，但与非门U3B仍被关闭，电热板升温电路仍不能工作。半导体制冷器停止制冷后，被控对象的温度开始上升，经过一段时间后，WDJ导通，根据上述分析可知，半导体制冷器又开始对被控对象进行降温。以后的降温控温过程与升温控温过程相似，其不同点是:对于升温电路来说，单片机16脚输出的调整后的方波用于控制电热板；对于降温电路来说，单片机16脚输出的调整后的方波用于控制半导体制冷器。最后被控对象从外界吸收的热量与半导体制冷器从箱内吸收的热量基本达到动态平衡，从而使控温精度达到较高水平。控温电路正常工作时，电接点水银温度计的通、断周期一般为数十秒。若升、降温控制电路发生故障，此周期必然出现异常。根据被控对象体积的大小设定周期的上限值(在计时程序中设定)。当该周期超过上限值时，单片机的15脚输出低电平，控制温度异常电路发出报警声。恒温控制器的软件由主程序、外部中断服务程序、内部定时器中断服务程序等三部分组成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒温控制器，它由升、降温自动识别电路，升温控制电路，降温控制电路，温度异常报警电路、电源组成，其特征是：升、降温自动识别电路由电阻R1、R2、R3、电接点水银温度计WDJ，运算放大器U1A组成，升温控制电路由单片机、与非门U3B、电热板升温电路组成，降温控制电路由单片机、与非门U3C、非门U2A、U2B、U2C、半导体制冷器降温电路组成。

【技术特征摘要】
1.一种恒温控制器，它由升、降温自动识别电路，升温控制电路，降温控制电路，温度异常报警电路、电源组成，其特征是:升、降温自动识别电路由电阻Rl、R2、R3、电接点水银温度计WDJ，运算放大器UlA组成，升温控制电路由单片机、与非门U3B、电热板升温电路组成，降温控制电路由单片机、与非门U3C、非门U2A、U2B、U2C、半导体制冷器降温电路组成。2.根据权利要求1所述的恒温控制器，其特征是:电接点水银温度计WDJ的一条外引线与运算放大器UlA的同相输入端3脚相连，电接点水银温度计WDJ的另一条外引线与运算放大器UlA的4脚相连，运算放大器UlA的4脚与电源负极相连。3.根据权利要求1所述的恒温控制器，其特征是:电阻R3的一端与运算放大器UlA的同相输入端3脚相连，电阻R3的另一端与电源正极相连，电阻Rl的一端与运算放大器UlA的反相输入端2脚相连，电阻R3的另一端与电源正极相连，电阻R2的一端与运算放大器UlA的反相输入端2脚相连，电阻R2的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦辉，
申请(专利权)人：秦辉，
类型：发明
国别省市：河北;13