數(shù)碼管顯示溫控電路圖設(shè)計(jì)（一）

工作原理

如圖1所示，本電路選用市面上最常用的8位單片機(jī)AT89C52作為主控芯片，通過(guò)P2.0，P2.1，P2.2，P2.3口軟件模擬SPI口的方式與LCD模塊的主控芯片LPH7366進(jìn)行串行通訊。通過(guò)P0.0與DS18B20進(jìn)行單總線通訊。P1.5，P1.6，P1.7為輸出控制端口，分別控制壓電陶瓷片，LED發(fā)光二極管和繼電器。

本數(shù)值溫度計(jì)的設(shè)計(jì)的基本思路：是把DS18B20作為溫度傳感元件，將環(huán)境溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)發(fā)送給AT89C52，AT89C52通過(guò)程序內(nèi)部的運(yùn)算將轉(zhuǎn)換好的溫度數(shù)值發(fā)送給LCD顯示出來(lái)。本設(shè)計(jì)能在LCD上實(shí)時(shí)顯示溫度和時(shí)間等數(shù)據(jù)，通過(guò)顯示使用者能準(zhǔn)確的知道當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度和時(shí)間等實(shí)時(shí)信息，通過(guò)這些信息使用者能方便對(duì)負(fù)載進(jìn)行控制。

數(shù)碼管顯示溫控電路圖設(shè)計(jì)（二）

采用電子溫控方式的電冰箱控制電路，具有溫度指示、雙溫雙控、瞬間斷電壓縮機(jī)延時(shí)保護(hù)、敞門報(bào)警、速凍等多種功能。

采用圖5-39所示電子溫控電路的電冰箱制冷系統(tǒng)與其他電冰箱的不同之處，在于系統(tǒng)中增加了電磁閥，它是一個(gè)兩位三通閥，有一個(gè)入口端，連接干燥過(guò)濾器，兩個(gè)出口端，分別連接冷藏室和冷凍室毛細(xì)管；配合電子溫控電路，達(dá)到了利用單壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)雙溫雙控的目的。制冷系統(tǒng)環(huán)線與電磁閥實(shí)物如圖5-40所示。

圖5-39 電子溫控方式電冰箱控制電路

圖5-40 電子溫控方式電冰箱制冷系統(tǒng)

電磁閥斷電時(shí)，制冷劑經(jīng)過(guò)冷凍毛細(xì)管，僅使冷凍室制冷；當(dāng)電磁閥通電時(shí)，制冷劑經(jīng)過(guò)冷藏毛細(xì)管，此時(shí)冷凍室與冷藏室同時(shí)制冷；當(dāng)需速凍時(shí)，接通速凍開關(guān)并將電子溫控電路中的冷凍室溫度電位器旋到最大，在此過(guò)程中電磁閥處于斷電狀態(tài)。本電路由溫度傳感器、溫控板和顯示板3部分組成。

1．溫度傳感器

設(shè)置在冷藏室空間的溫度傳感器RT1用于控制電磁閥和壓縮機(jī)的關(guān)閉；設(shè)置在冷藏室蒸發(fā)器旁的溫度傳感器RT2用于控制電磁閥和壓縮機(jī)的接通；設(shè)置在冷凍室蒸發(fā)器旁的溫度傳感器RT3，用于控制壓縮機(jī)的關(guān)閉和接通。

2．溫控板

溫控板是溫控電路的主體。其基本控溫原理是：通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)冷凍室和冷藏室內(nèi)的溫度，將溫度的變化轉(zhuǎn)化為熱敏電阻器阻值的變化，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，與設(shè)定電壓進(jìn)行比較，由電壓比較器的輸出狀態(tài)決定繼電器的通、斷，以控制壓縮機(jī)（或電磁閥）的工作方式。

1）電源部分。如圖5-38所示，220V交流電經(jīng)電容C9降壓，VD16~VD19橋式整流，電容C10濾波，穩(wěn)壓管VD20~VD22穩(wěn)壓，得到的直流6V電壓供溫度傳感器使用；24V電壓供溫控板和顯示板使用。電路中的R42（水泥電阻）起短路保護(hù)作用；RV（氧化鋅壓敏電阻）起過(guò)電壓保護(hù)作用。

2）溫度調(diào)節(jié)電位器（帶開關(guān)）。電位器RP1用于調(diào)節(jié)冷藏室工作狀態(tài)及設(shè)定溫度。接通時(shí)，冷藏室工作，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)可設(shè)定溫度；電位器RP2用于設(shè)置冷凍室溫度，旋到最大位置并接通開關(guān)，為不停機(jī)（速凍）狀態(tài)。

3）延時(shí)保護(hù)電路。當(dāng)IC1b的7腳電壓高于6腳時(shí)，1腳輸出高電平，壓縮機(jī)運(yùn)行。此時(shí)VT2飽和導(dǎo)通，VT2集電極電壓約24V，通過(guò)R33、VD11對(duì)電容C8充電，6腳電壓不斷升高，因7腳電壓約24V，1腳始終為高電平，保證了壓縮機(jī)運(yùn)行。當(dāng)電源瞬間斷電，壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，V/2止，恢復(fù)供電后，7腳電壓因電阻分壓而下降，而C8兩端電壓不能突變，6腳電壓高于7腳，1腳輸出為低電平，但壓縮機(jī)不能運(yùn)行。必須等C8通過(guò)R34、R36放電后，6腳電壓低于7腳電壓時(shí)，壓縮機(jī)才能再次起動(dòng)運(yùn)行，放電時(shí)間為（6±1.5） min，即為壓縮機(jī)兩次運(yùn)行之間的間隔時(shí)間。

3．顯示板

顯示板上有3只發(fā)光二極管：綠色為電源指示，黃色為速凍指示，紅色為報(bào)警指示（冷凍室溫度下降到-11℃以下時(shí)熄滅）。

數(shù)碼管顯示溫控電路圖設(shè)計(jì)（三）

溫度控制器電路采用LED發(fā)光二極管來(lái)分段顯示溫度，當(dāng)溫度達(dá)到顯示的最高溫度時(shí)，加熱裝置自動(dòng)停止工作。該溫度控制器可用于測(cè)控溫度范圍為－20～60℃的場(chǎng)合。

溫度控制器電路圖元器件選擇

R1～R11和R13～R15選用1／4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器；R12選用1／2W金屬膜電阻器。

C1和C2均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。

VD1～VD4均選用1N4007型硅整流二極管。

VL1～VL10均選用φ3mm的高亮度發(fā)光二極管，VL1～VL9為綠色，VL10為紅色。

IC1選用LM335Z型溫度傳感器集成電路；IC2選用TL43l或ptA431、AS43l型三端精密穩(wěn)壓集成電路；IC3選用LM385型電壓基準(zhǔn)源集成電路；IC4選用LM3914或SF3914型LED點(diǎn)／線驅(qū)動(dòng)器集成電路；IC5選用78M09型三端穩(wěn)壓集成電路；IC6選用CD4069或CC4069、MC14069型六非門集成電路（未使用的兩個(gè)非門的輸入端應(yīng)接地）。

KN選用SSP2110-1型固態(tài)繼電器。

KM選用線圈電壓為220V的交流接觸器，其觸頭電流容量應(yīng)根據(jù)EH的實(shí)際功率來(lái)選擇。

T選用6W 二次電壓為12V的電源變壓器。

S選用單極四位波段開關(guān)。

溫度控制器電路圖電路工作原理

該溫度控制器電路由電源電路、溫度檢測(cè)控制電路、LED溫度指示電路和電熱器控制電路組成，如圖所示。

圖 溫度控制器電路

電源電路由電源變壓器T、整流二極管VD1～VD4、三端穩(wěn)壓集成電路IC5和濾波電容器C1組成。

溫度檢測(cè)控制電路由溫度傳感器集成電路IC1、溫度控制范圍選擇開關(guān)S、三端穩(wěn)壓集成電路IC2和電阻器R1～R6組成。

LED溫度指示電路由電壓基準(zhǔn)源集成電路IC3、LED顯示驅(qū)動(dòng)集成電路IC4、電阻器R8 ～R13和發(fā)光二極管VL1～VL10組成。

電熱器控制電路由電阻器R14、R15、電容器C2、非門集成電路IC6（D1～D4）、固態(tài)繼電器KN、交流接觸器KM和電熱器EH組成。

交流220V電壓經(jīng)T降壓、VD1～VD4整流、IC5穩(wěn)壓及C1濾波后，為溫度檢測(cè)控制電路、LED溫度指示電路和電熱器控制電路提供＋9V工作電壓。

IC1為電壓型正溫度系數(shù)集成溫度傳感器件，靈敏度為10mY／℃。在0℃時(shí)，其輸出電壓的為2.73V，在100℃時(shí)，其輸出電壓為3.73V。被測(cè)溫度變化時(shí)，IC1的輸出電壓和IC4第5腳的輸入電壓同步變化，通過(guò)IC4內(nèi)部的10級(jí)電壓比較器處理后，驅(qū)動(dòng)VL1～VL10發(fā)光，指示出溫度值。

S有“1” （- 20℃～0℃）、“2” （0℃～20℃）、 “3” （20℃～40℃） 和“4” （40℃～60℃）4個(gè)溫度控制擋位，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

VL1～VL10以每段為2℃（對(duì)應(yīng)電壓為20mV）來(lái)線性顯示溫度的變化。例如將S置于“3”擋時(shí)，VL1指示為22℃，VL2指示為24℃……VL9指示為38℃，VL10指示為40℃。若使用時(shí)VLI～VL5均點(diǎn)亮，則說(shuō)明被測(cè)溫度值為30℃。

在被測(cè)溫度低于溫控范圍的上限值（VL10未點(diǎn)亮?xí)r）時(shí)，IC1的10腳輸出高電平，非門D1輸出低電平，非門D2～D4輸出高電平，KN內(nèi)部導(dǎo)通，KM吸合，其常開觸頭接通，電熱器EH通電工作。

當(dāng)被測(cè)溫度達(dá)到該溫控范圍的上限值時(shí)，VL1～VL10全部點(diǎn)亮，非門Dl輸出高電平，非門D2～D4輸出低電平，KN斷電截止，KM釋放，切斷了電熱器EH的工作電源，EH停止加熱。

數(shù)碼管顯示溫控電路圖設(shè)計(jì)（四）

LM567、NE555組成的溫頻轉(zhuǎn)換式溫控器電路圖

數(shù)碼管顯示溫控電路圖設(shè)計(jì)（五）

介紹一種具有簡(jiǎn)單人工智能的溫度控制電路，使用該電路進(jìn)行溫度控制時(shí)，只需將開關(guān)打在2的位置，通過(guò)設(shè)定控制溫度，并通過(guò)3位半數(shù)顯表頭所顯示的溫度值，即可精確地控制溫度，使得溫控操作變得十分方便。LM35是一種內(nèi)部電路已校準(zhǔn)的集成溫度傳感器，其輸出電壓與攝氏溫度成正比，線性度好，靈敏度高，精度適中．其輸出靈敏度為10.0MV／℃，精度達(dá) 0.5℃．其測(cè)量范圍為-55—150℃。在靜止溫度中自熱效應(yīng)低．工作電壓較寬，可在4——20V的供電電壓范圍內(nèi)正常工作，且耗電極省，工作電流一般小于60uA．輸出阻抗低，在1MA負(fù)載時(shí)為0.1Ω。根據(jù)LM35的輸出特性可知，當(dāng)溫度在0—150℃之間變換時(shí)，其輸出端對(duì)應(yīng)的電壓為0—150V，此電壓經(jīng)電位器W3分壓后送到3位半數(shù)字顯示表頭的檢測(cè)信號(hào)輸入端．在輸入端輸入的電壓為150V時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器使顯示的數(shù)值為150.0，經(jīng)調(diào)整后數(shù)顯表頭顯示的數(shù)值就是實(shí)測(cè)的溫度值。

溫度控制選擇可通過(guò)電位器W2來(lái)實(shí)現(xiàn)．通過(guò)調(diào)節(jié)W2可使其中間頭的電壓在0—1.65V之間的范圍內(nèi)變換，對(duì)應(yīng)的控制溫度范圍為0—165℃，完全可以滿足一般的加熱需要。將開關(guān)K打在2的位置，電位器W2中間頭的電壓經(jīng)過(guò)電壓跟隨器A后送到數(shù)顯表頭輸入端來(lái)顯示控制溫度數(shù)值．調(diào)節(jié)電位器W2，數(shù)顯表頭所顯示的數(shù)值隨之變化，所顯示的溫度數(shù)值即為控制溫度值．電位器W1為預(yù)控溫度調(diào)節(jié)，其電壓調(diào)節(jié)范圍為0—0.27V，對(duì)應(yīng)可調(diào)節(jié)溫度范圍為0—27℃．此電位器調(diào)整后，其中間頭的電壓與電位器W2中間頭的電壓分別送入比較放大器B的反相及同相輸入端，B輸出端的電壓為二輸入電壓之差．此電壓對(duì)應(yīng)兩個(gè)設(shè)定的溫度值之差．例如將W1調(diào)至0.10V，對(duì)應(yīng)溫度10℃；將W調(diào)至O.80V，對(duì)應(yīng)溫度80℃．B的輸出電壓為0.70V，表示溫度70℃。此電壓與集成溫度傳感器輸出的電壓送到電壓比較器C中進(jìn)行電壓比較。

當(dāng)LM35輸出的電壓小于B的輸出電壓時(shí)，C輸出高電乎，可控硅T1因獲得偏流一直導(dǎo)通，交流220V直接加在電熱元件兩端，進(jìn)行大功率快速加熱．當(dāng)LM35輸出的電壓大于B的輸出電壓而小于A的輸出電壓時(shí)，表明實(shí)際溫度已接近控制溫度，C輸出低電乎，可控硅T1因無(wú)偏流處于截止?fàn)顟B(tài)，電壓比較器D 輸出高電平，可控硅T2仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，交流220V需要通過(guò)二極管D2加在電熱元件兩端，進(jìn)行小功率慢速加熱（此時(shí)的加熱功率僅為原來(lái)的25%）。當(dāng)實(shí)際溫度上升到80℃以上時(shí)，LM35的輸出電壓大于0.80V，電壓比較器D輸出低電平，可控硅T2也截止，電熱元件斷電。

數(shù)碼管顯示溫控電路圖設(shè)計(jì)（六）