專利名稱：電腦溫控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用傳感元件的電流或電壓或電阻值隨溫度改變而變化的溫度控制裝置，適用于電冰箱及制冷設(shè)備的溫度控制。
目前電冰箱上使用的溫控器大都為機(jī)械溫度器，采用強(qiáng)冷，中冷及弱冷等定性控溫的工作方式，開停機(jī)由機(jī)械控制，因而其開停機(jī)溫差不固定，浪費(fèi)能源。同時機(jī)械溫控器控溫范圍窄，又不能測讀被控點(diǎn)的溫度。
中國實(shí)用新型專利公開了一種電冰箱電子控溫器，申請?zhí)枮镃N86201024，雖然克服了上述機(jī)械溫控器存在的不足，采取了固定的開停機(jī)溫差，但這種固定溫差不是不同溫度值時的最差開停機(jī)溫差，因而不能達(dá)到最佳節(jié)能效果。此外該溫控器的溫度指示為線性機(jī)械刻度，且只能測讀到一處溫度，還要通過計(jì)算，顯示不夠直觀。該溫控器調(diào)節(jié)電位計(jì)較多，相對可靠性較低。
現(xiàn)有機(jī)械及電子溫控器都沒有解決許多串聯(lián)制冷電冰箱存在冷藏室溫度低于零度的問題。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)開機(jī)停機(jī)溫差為被測溫度的函數(shù)，使制冷設(shè)備從控制角度達(dá)到最佳工作狀態(tài)和節(jié)能效果的電腦溫控器。
目的之二在于提供一種具有多種功能，利用數(shù)碼直觀地顯示被測及予置溫度，以及電冰箱冷藏室溫度控制在某一范圍內(nèi)的電腦溫控器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種電腦溫控器，主要包括單片機(jī)，數(shù)字顯示電路，多路選擇模擬開關(guān)、A／D模擬轉(zhuǎn)換電路，發(fā)光指示電路和執(zhí)行電路，其特殊之處在于傳感電路測讀的各種溫度變化的模擬信號以及予置溫度的模擬信號的輸出端連接在多路選擇開關(guān)的輸入端上，并經(jīng)A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入至單片機(jī)，利用制冷設(shè)備開停機(jī)溫差是被測溫度的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)控制制冷設(shè)備壓縮機(jī)開停機(jī)，同時單片機(jī)輸出至數(shù)字顯示電路，由其顯示各種被測溫度或予置溫度。
包括斷電保護(hù)，過欠壓保護(hù)，半自動化霜，速凍復(fù)位的子程序啟動電路與多路選擇模擬開關(guān)相連接，并通過此開關(guān)將模擬信號的變化輸入單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)主程序與子程序的轉(zhuǎn)換，并通過與單片相輸出相連的三組開關(guān)電路來控制壓縮機(jī)開停和二組加熱器的通斷。
所述的斷電保護(hù)、過欠壓保護(hù)、半自動化霜、速凍復(fù)位的子程序啟動電路均由阻容電路構(gòu)成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1.利用單片機(jī)控制制冷設(shè)備開停機(jī)溫差為冷凍室溫度的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)全程定量控溫，使其達(dá)到最佳工作狀態(tài)和節(jié)能效果，控溫精確，能夠避免超量制冷，控溫精度在±0.3度，與機(jī)械溫控器相比可節(jié)能15～35％。
2.采用數(shù)字顯示電路，能直觀地顯示出被測讀的溫度以及預(yù)置溫度。
3.能夠控制冷藏室溫度在一定范圍內(nèi)，因此該溫控器用于串聯(lián)制冷電冰箱時，不會因連續(xù)開機(jī)速凍或極冷而使冷藏室出現(xiàn)冷凍。
4.電路結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)電位計(jì)少，可靠性高，功能齊備。
附圖的圖面說明

圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2為本實(shí)用新型單片機(jī)程序方框圖。
圖3為單片機(jī)保護(hù)子程序方框圖。
圖4為單片機(jī)化霜子程序方框圖。
圖5為單片機(jī)速凍子程序方框圖。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述如圖1所示，是為串聯(lián)制冷電冰箱提供的一種電腦溫控器。S1、S2為溫度敏感元件，分別置于冷凍室和冷藏室中，其輸出信號由運(yùn)算放大器A1、A2放大后經(jīng)多路選擇模擬開關(guān)、(此處采用8路選擇模擬開關(guān))A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入至單片機(jī)，電阻R6～R9是保證運(yùn)算放大器將信號放大到變化率適應(yīng)單片機(jī)的要求。予置溫度則由電阻R11、電位計(jì)W1給出。斷電保護(hù)啟動電路由電容C3、二極管D2電阻R3組成。過欠壓保護(hù)啟動電路由二次繞組、二極管D1、電容C4、C5，電阻R4－R5組成?；獑与娐酚砂粹oK3、K4，電阻R2R2，電容C2組成，速凍復(fù)位電路則由按鈕K1、K2，電阻R1、R2、電容C1組成。發(fā)光指示電路由發(fā)光二極管LED1～LED5組成，并分別指示制冷、速凍、保溫、化霜、保護(hù)。兩組加熱器的開關(guān)電路分別由三極管BG3繼電器Jc和三極管BG2、繼電器JB組成。分別控制冷凍室的化霜加熱器和使冷藏室溫度不底于零度的加熱器。由三極管BG1和繼電器JA組成的開關(guān)電路控制壓縮機(jī)的通斷。
如圖2所示，本實(shí)用新型的溫度取樣信號和各子程序啟動信號都是以模擬信號經(jīng)過8路選擇模擬開關(guān)及A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到單片機(jī)。單片機(jī)將根據(jù)輸入的信號進(jìn)行運(yùn)算及發(fā)出操作指令。利用電冰箱開停機(jī)溫差(W)是某一被測溫度(T)的函數(shù)關(guān)系，單片機(jī)通過采集的被測溫度(T)(此被測溫度為冷凍室溫度)計(jì)算出最佳開停機(jī)溫差的上限W上和下限W下，再將W上及W下與冷凍室溫度比較后指令開機(jī)制冷或停機(jī)保溫。
單片機(jī)根據(jù)采集的冷藏室溫度(t)與設(shè)定溫度比較，如t＞10℃則指令開機(jī)制冷，如t＜0℃則指令繼電器JB吸合，接通冷藏室加熱器，控制冷藏室溫度在設(shè)定的0～10度范圍內(nèi)，加熱器可采用加熱線圈或燈泡。
由單片機(jī)程序安排，置于冰箱箱體外表面的數(shù)碼管，將以1～2秒的間隔輪番顯示冷凍室及冷藏室溫度，如需顯示予置溫度時，則需按下連接在冷藏室取樣放大器A2輸出端的按鈕K5，使冷藏室的溫度信號短路，單片機(jī)根據(jù)此信號將輸出予置溫度到數(shù)字顯示電路中。
圖3給出了保護(hù)子程序方框圖。斷電延時保護(hù)為當(dāng)斷電或停機(jī)時，電容C3上的電荷通過二極管D2及三極管BG1迅速放掉，如再次接通電源時，因三極管BG1處于截止?fàn)顟B(tài)電源通過電阻R3對電容C3進(jìn)行充電，此時a點(diǎn)電壓Ua大于設(shè)定電壓A值，單片機(jī)接到此信號則啟動保護(hù)程序，切斷壓縮機(jī)的驅(qū)動電路，指令壓縮機(jī)停機(jī)，保護(hù)指示燈亮，隨著C3充電，Ua電壓降低。當(dāng)Ua＜A值時，保護(hù)程序轉(zhuǎn)入正常的控溫程序，斷電延時保護(hù)結(jié)束。
過欠壓保護(hù)為由取樣電路提供電網(wǎng)電壓Ub，單片機(jī)定時對Ub采集取樣，當(dāng)設(shè)定電壓的下限B1＞Ub1即欠壓，設(shè)定電壓的上限B2＜Ub時，即過壓，單片機(jī)將從正常的控溫程序轉(zhuǎn)入保護(hù)程序，切斷壓縮機(jī)驅(qū)動電路，保護(hù)燈亮。當(dāng)B1＜Ub＜B2時，則重新轉(zhuǎn)入正常控溫程序。電網(wǎng)取樣電路的時間常數(shù)應(yīng)大于1秒，以保證電網(wǎng)電壓臨近欠壓保護(hù)值時能正常啟動。
圖4給出了半自動化霜程序，如進(jìn)行化霜，可按按鈕K3，電源將對電容C2進(jìn)行充電，充至接近電源電壓，松開K3，C2通過電阻R2放電，單片機(jī)定期對Uc采集取樣，因此時C點(diǎn)電壓Uc大于設(shè)定電壓C值，即啟動半自動化霜程序，指示繼電器JA釋放，壓縮機(jī)停機(jī)保溫，繼電器Jc吸合，電源接入化霜線圈，對冷凍室進(jìn)行加熱化霜，化霜指示燈發(fā)光。電容C2上的電荷通過R2慢慢放樣，因R2阻值大，放電速度很慢，Uc下降緩慢。如果Uc電壓小于C值時，或冷凍室溫度達(dá)到某一溫度，如設(shè)定為7度或按按鈕K4迅速放樣C3上的電荷時均能結(jié)束化霜，且形成或門工作狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)出化霜程序，轉(zhuǎn)入主程序。
圖5給出了速凍復(fù)位程序圖，如進(jìn)行速凍，可按按鈕K1電源對電容C1充電，接近電源電壓。松開K1，電容C1通過電阻R1放電。單片機(jī)定期對Ud采集取樣，此時d點(diǎn)電壓Ud大于設(shè)定電壓D值，啟動速凍程序，指令壓縮機(jī)連續(xù)開機(jī)制冷，速凍指示燈亮，當(dāng)電容C1通過電阻R1放電電壓下降時，因電阻R1阻值很大，所以C1的電壓降低的很慢，約1.5～2小時后，Ud＜D值時，單片機(jī)則從速凍程序轉(zhuǎn)入正?？販爻绦?，如想結(jié)束速凍即可通過電容緩慢放電使Ud下降到小于D值，也可手動接下按鈕K2使電容C1迅速放電來結(jié)束速凍。
本實(shí)用新型還裝有臭氧空氣凈化器，利用臭氧的強(qiáng)烈氧化作用來消除異味及殺菌。
權(quán)利要求1.一種電腦溫控器，主要包括單片機(jī)，數(shù)字顯示電路、傳感電路、多路選擇模擬開關(guān)，A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，發(fā)光指示電路和執(zhí)行電路，其特征在于A.傳感電路測讀的各種溫度變化的模擬信號以及予置溫度的模擬信號的輸出端連接在多路選擇開關(guān)的輸入端上，并經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入至單片機(jī)，利用制冷設(shè)備開停機(jī)溫差是被測溫度的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)控制制冷設(shè)備壓縮機(jī)開停機(jī)，同時單片機(jī)輸出至數(shù)字顯示電路，由其顯示各種被測溫度或予置溫度。B.包括斷電保護(hù)，過欠壓保護(hù)，半自動化霜，速凍復(fù)位的子程序啟動電路與多路選擇模擬開關(guān)相連接，并通過此開關(guān)將模擬信號的變化輸入單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)主程序與子程序的轉(zhuǎn)換，并通過與單片機(jī)輸出相連的三組開關(guān)電路來控制壓縮機(jī)開停和二組加熱器的通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦溫控器，其特征在于斷電保護(hù)、過欠壓保護(hù)、半自動化霜，速凍復(fù)位的子程序啟動電路均由阻容電路構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種以單片機(jī)為核心的電冰箱溫控器，它控制的開停機(jī)溫差(W)是冷凍室溫度(T)的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了全程定量控溫，從控制角度達(dá)到最佳節(jié)能效果。還可用數(shù)字顯示各種被測及預(yù)置溫度。該溫控器具有冷藏室極限溫度控制，壓縮機(jī)斷電保護(hù)、過欠壓保護(hù)、半自動化霜，速凍復(fù)位，超溫報(bào)警等功能，還可配裝臭氧空氣凈化器。本實(shí)用新型有助于提高電冰箱的使用壽命和節(jié)能效果。
文檔編號G05D23/30GK2053352SQ89216428
公開日1990年2月21日 申請日期1989年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月29日
發(fā)明者王敦強(qiáng), 李貞宋 申請人:中國人民解放軍第四三○九工廠