發射臺真空器件庫恒溫控制系統的設計

現場采集的溫度顯示電路與目標溫度顯示電路類似，用P3口作為數碼管的段控碼輸出，集成電路74LS244作為段碼輸出的驅動電路。 P1．5 ～P1．7作為數碼管的位控碼輸出，用PNP型三極管驅動，通過DS18B20采集的現場溫度信號，改變3位數碼管的數據顯示。
2．5 加熱設備
為了確保真空器件庫室內溫度實現快速加熱、快速冷卻，滿足恒溫條件，系統選擇受控電加熱暖風機作為加熱設備。需要加熱時，由于風機的作用，把真空器件庫室內待加熱的空氣送入加熱器，在高功率加熱器的作用下進行加熱，加熱后的熱空氣經暖風機的出風口送回真空器件庫室內，如此反復，達到加熱的目的。需要降溫時，高功率加熱器停止工作，靠風機的作用加速真空器件庫室內空氣循環，實現降溫的目的。按每10m2安裝一臺受控電加熱暖風機，合理布置在真空器件庫室內，使暖風機的風均勻擴散，以免真空器件庫室內的溫度偏差過大。
2．6 溫控驅動電路
電路系統中的控制信號從AT89C52芯片中的P1端口輸出，但單片機I／O口的負載能力無法直接驅動加熱設備，必須通過中間驅動電路實現單片機對加熱設備工作狀態的控制。實際應用中，通常采用繼電器或交流接觸器間接驅動，但繼電器或交流接觸器具有機械接觸的缺點，因而在很大程度上降低了控制系統整體的穩定性和可靠性。為了避免機械接觸開關的缺點，本系統選用以可控硅為主體的完全光電隔離的中間驅動電路。可控硅用隔離器實現了控制端與負載端的隔離，以小功率控制大功率，能在高電壓、大電流條件下工作，具有無機械接觸、體積小、便于安裝等優點，是理想的交流開關器件。加熱驅動電路如圖5所示。

當現場采集溫度值低于設定的目標溫度下限值時，單片機P1．3輸出高電平，通過限流保護電阻R4的雙向光電耦合器上電工作，雙向可控硅TRIAC柵極由R1、R2和雙向光電耦合器的信號觸發導通，加熱電路開始工作。當單片機P1．3輸出低電平時，雙向光電耦合器截止，雙向可控硅TRIAC柵極無觸發信號被關斷，加熱電路停止工作。電路中的R3、C2組成阻容吸收單元，可減小可控硅關斷時加熱電路中感性元件所產生的自感電動勢對可控硅的過壓沖擊。R1、C1組成低通濾波單元，能降低雙向光電耦合器誤觸發對后續電路的影響。同時，雙向光電耦合器的使用徹底隔離了強弱電路，避免了加熱設備對單片機的干擾。
降溫驅動電路和加熱驅動電路相同，現場采集溫度值高于設定的目標溫度上限值時，單片機P1．4輸出高電平，驅動降溫電路上電工作；單片機P1．4輸出低電平時，降溫電路斷電停止工作。
2．7 報警及指示燈電路
報警電路和指示燈電路如圖6所示，當現場采集溫度值高于設置的目標溫度上限值，或者低于設置的目標溫度下限值時，單片機P3．4輸出高電平，越限報警電路的三極管Q2導通，蜂鳴器工作，發出連續不斷的滴答滴答報警。現場采集溫度保持在設置目標溫度上下限范圍時，單片機P3．4輸出低電平，越限報警電路的三極管Q2關斷，蜂鳴器不工作。指示燈電路綠燈D0亮，單片機P3．1輸出高電平，表示現場采集溫度值在設置目標溫度值上下限范圍內，系統運行正常。若指示燈電路紅燈D1亮，單片機P3．2輸出低電平，表示現場采集的溫度值超過設置目標溫度上限值，系統正在進行降溫；若指示電路藍燈D2亮，單片機P3．3輸出低電平，表示現場采集溫度值低于設置目標溫度下限值，系統正在進行加熱。