基于ATmega16與DS18B20的智能溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2．3 加熱／通風(fēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
加熱／通風(fēng)主要是通過(guò)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)以達(dá)到降溫的目的，或者通過(guò)控制加熱器加熱達(dá)到升溫的目的。溫度的上升或下降具有一定的慣性，因此要想達(dá)到精度較高的溫控效果必須要設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制電路。傳統(tǒng)的加熱／通風(fēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可能采用電磁繼電器作為開關(guān)元件，其缺點(diǎn)是壽命短、開關(guān)速度慢、溫度變化慣性大，難以滿足工藝要求。本系統(tǒng)采用固態(tài)繼電器(Solid State Relay，SSR)作為加熱／通用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)元件，它具有壽命長(zhǎng)、可靠性高、開關(guān)速度快、電磁干擾小、無(wú)噪聲、無(wú)火花等特點(diǎn)。
要達(dá)到較好的溫控效果，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和通過(guò)加熱器的電流大小應(yīng)能發(fā)生改變，即功率可調(diào)。采用可控硅實(shí)現(xiàn)交流調(diào)功時(shí)通常有2種方法：一種是改變負(fù)載電壓波形的導(dǎo)通角，即調(diào)相；另一種是負(fù)載電壓波形不變而改變其電壓波形在時(shí)間段內(nèi)的出現(xiàn)次數(shù)，即PWM脈沖調(diào)功。調(diào)相調(diào)功采用移相觸發(fā)，PWM脈沖調(diào)功采用過(guò)零觸發(fā)。由于過(guò)零觸發(fā)方式不對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染和干擾其它用電設(shè)備，是應(yīng)用較為廣泛的一種方法，因此本系統(tǒng)采用PWM調(diào)功?？梢酝ㄟ^(guò)軟件編程方式由ATmega16的PD4(OC1B)和PD5(OC1A)直接輸出PWM波形來(lái)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和加熱器電流的大小。
加熱／通風(fēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)元件選用交流過(guò)零觸發(fā)型SSR，控制方法采用過(guò)零觸發(fā)，當(dāng)控制信號(hào)輸入后，SSR在交流電源為零電壓附近導(dǎo)通。通風(fēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電路如圖3所示，加熱執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電路與此電路類似。