智能光照培养箱升温降温电路工作原理

中国教育装备采购网2014-02-19 13:33围观169次我要分享

  

  上海皓庄仪器有限公司开拓皓庄(LNB)品牌光照培养箱, 节能环保、国内领先。专业制造更具保障,价格实惠。工作原理:当需要升温时, 电接点水银温度计为断开状态(WDJ不导通), 运算放大器LM358(IC9B)的⑤脚为高电平, 其⑥脚为R9与R11分压后得到的2.5V固定电压, 此时⑤脚电位高于⑥脚电位, ⑦脚输出高电平。该高电平输入到单片机IC1的12脚。当需要降温时, 根据上述分析, 单片机IC1的12脚为低电平。单片机IC1(8301)上电复位初始化后, 首先从12脚读入数据, 由上述分析可知, 若12脚输入的数据为“1”,则说明恒温箱需要升温,否则需要降温。升温时, 单片机使P2端输出高点平;降温时, 单片机使P2端输出低电平。由上述分析可知, 当需要升温时, IC9B的⑦脚输出高电平。该高电平使与非门IC10B(74LS10)的③脚为高电平。同时IC9B的⑦脚输出的高电平经过非门IC7B使与非门IC10C的⑨脚为 低电平, 此低电平将与非门IC10C关闭, 降温电路不能工作。当单片机自动识别出恒温箱需要升温时, 将P2端置位(输出高电平), P0端输出占空比为1:1的方波, 则IC10B的⑤脚为高电平,④脚为方波, 其⑥脚输出与⑤脚反相的方波, IC8得电工作, 双向可控硅SCR导通, 电热板开始对恒温箱进行供热。此时虽然IC10C的9脚变为高电平, 但其(11)脚仍为低电平, 所以与非门IC10C保持关闭状态, 降温电路仍不能工作当恒温箱的温度达到设定的温度值时, WDJ导通, 此时IC9B的⑤脚电位低于⑥脚电位, ⑦脚输出低电平, 与非门IC10B被关闭, 其⑥脚输出高电平, IC8停止工作, 电热板停止加热。与此同时, IC9B的⑦脚输出的低电平同时送到IC1的中断控制输入引脚INTO端, 其下降沿引起IC1中断, 外部中断服务程度使IC1的内部定时器开始计数。电热板停止加热后, 恒温箱的温度开始下降, 经过一段时间后, WDJ断开, 根据上述分析可知, 电热板又开始对控温设备进行加热。当加热到设定温度值时, WDJ导通, 使IC9的⑦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停止加热;另一方面其下降沿又一次引起IC1中断, 外部中断服务程序使IC1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IC1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。IC1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P0端输出方波的占空比, 按此时间比输出控温脉冲。这样在一定时间内, 改变了双向可控硅SCR的导通周波数, 从而控制了电热板的功率。控制算法如下:若WDJ本次通、断周期小于上次通断时间周期, 则在基本周期内减小P10端输出的高、低电平时间比, 否则在基本周期内增大P10端输出高、低电平时间比, 最后使得WDJ的通、断周期最短。P0端按由此确定的占空比脉冲输出控温脉冲, 恒温箱散失的热量与电热板提供的热量基本达到动态平衡, 从而使控制精度达到较高水平。可见, 电热板不仅受WDJ的控制, 而且还受P0输出脉冲的控制, 其中WDJ用来控制是否对控温设备加热,P0输出的脉冲用来控制双向可控硅通、断的时间比, 从而控制电热板功率的大小。 1.3降温控制电路 由上述分析可知, 当需要降温时, IC9B的⑦脚输出低电平。该低电平经过非门IC7B反相后使与非IC10C(74LS10)的⑨脚为高电平。同时IC9B的⑦脚输出的低电平使IC10B的③脚为低电平, 此低电平将与非门IC10B关闭, 升温电路不能工作。单片机自动识别出恒温箱需要降温时, 将P2端复位(输出低电平), P0端输出占空比为1:1的方波, P2端输出的低电平经过IC7A反相后输入到IC10C的(11)脚, 使与非门IC10C的(8)脚输出方波。三极管9013、大功率场效应管Q1随方波断续工作, 半导体制冷器得电工作, 恒温箱开始降温。当恒温箱的温度降到设定的温度值时, WDJ断开, 由上述对升温电路的分析可知, 降温电路停止工作。但由于此时恒温箱仍处于降温工作状态, 单片机的P2端为低电平, 此低电平将与非门IC10B关闭。电热板不能工作。半导体制冷器停止制冷后, 恒温箱的温度开始上升, 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智能液晶光照培养箱进行降温。以后的降温控温过程与升温控温过程相似, 其不同点是降温控温电路用单片机P0端输出的调整后的方波控制半导体制冷器的工作时间。最后恒温箱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, 从而使控制精度达到较高水平。 1.4温度异常报警电路 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, 此周期必然发生异常。根据恒温箱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P3端输出低电平, 经IC7F反相后使三极管Q2饱和导通, 自带音源微型直流音响器SP得电工作, 发出报警声。

  上海皓庄仪器有限公司是各种生化、光照培养箱、振荡培养箱、恒温培养箱、霉菌培养箱、冷热循环仪、摇床、振荡器、搅拌器、水浴锅、离心机、电热板的专业制造企业。公司集高科技实验仪器的研发、生产、销售于一体,其产品有八大系列,百十余个品种。本公司依托现代科学技术,不断提高产品质量及推出新品,使之同步于国际水平,产品远销全国各地,并以优良的品质、完善的服务赢得了用户信赖。本公司员工始终奉行“团结、求实、创新”的企业精神,以“用户第一、质量第一、信誉第一”为宗旨,竭诚欢迎新老客户惠顾,共同发展、共创辉煌!

 

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