CN104519615A - 一种调温电路以及照明设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种调节温度的方法，包括：温度传感器、微控制器、控制电路以及风扇；其中，所述温度传感器的I/O引脚与所述微控制器的第一I/O引脚连接，所述温度传感器的电源引脚连接电源，所述温度传感器的接地引脚接地；所述微控制器的第二I/O引脚与所述控制电路的第一接线端连接，所述微控制器的第三I/O引脚通过所述风扇接地，所述微控制器的电源引脚连接电源，所述微控制器接地引脚接地；所述控制电路的第二接线端连接电源，所述控制电路的第三接线端与负载连接。本发明实施例还公开了一种照明设备。采用本发明，可在系统温度超过阈值时利用系统开路，通过风扇给系统降温，否则，系统重新工作，达到自动调温的目的，且电路简单，便于实现。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种调温电路以及照明设备。
背景技术
众所周知，电路中的绝大多数元器件在工作过程中会发热，系统在工作时温度会上升，当系统温度过高时，可能烧坏系统中的元器件，造成很大损失。因此，在系统工作过程中，及时地给系统降温散热成为关键。
现有技术中，采用热敏电阻等元器件来感应被测温度，电路结构繁复，成本较高。而且现有的调温电路并不能在系统温度过高时及时地进行自动调节，给系统降温，不能有效解决因系统温度过高而烧坏电路中元器件的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种调温电路以及照明设备。可根据系统温度是否超过阈值来实现自动调节系统温度。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种调温电路，包括：
温度传感器、微控制器、控制电路以及风扇；
其中，所述温度传感器的I/O引脚与所述微控制器的第一I/O引脚连接，所述温度传感器的电源引脚连接电源，所述温度传感器的接地引脚接地；
所述微控制器的第二I/O引脚与所述控制电路的第一接线端连接，所述微控制器的第三I/O引脚通过所述风扇接地，所述微控制器的电源引脚连接电源，所述微控制器接地引脚接地；
所述控制电路的第二接线端连接电源，所述控制电路的第三接线端与负载连接。
其中，所述控制电路包括：
三极管、继电器、二极管、第一限流电阻以及第二限流电阻；
所述第一限流电阻的一端与所述微控制器的第二I/O引脚连接，所述第一限流电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极分别与所述二极管的阳极以及所述继电器线圈的一端连接，所述二极管的阴极与第二限流电阻的一端连接，所述第二限流电阻的另一端与所述继电器线圈的另一端连接，所述继电器线圈的另一端连接电源，所述三极管的发射极接地。
其中，所述方法还包括第三限流电阻，所述风扇通过第三限流电阻接地。
其中，所述继电器为电磁继电器。
其中，所述温度传感器的型号为DS18B20。
其中，所述微控制器的型号为ATtiny13。
相应地，本发明实施例还提供了一种照明设备，包括：电源、调温电路和负载，所述调温电路分别与所述电源以及所述负载连接，其中，所述调温电路包括：
温度传感器、微控制器、控制电路以及风扇；
其中，所述温度传感器的I/O引脚与所述微控制器的第一I/O引脚连接，所述温度传感器的电源引脚连接电源，所述温度传感器的接地引脚接地；
所述微控制器的第二I/O引脚与所述控制电路的第一接线端连接，所述微控制器的第三I/O引脚通过所述风扇接地，所述微控制器的电源引脚连接电源，所述微控制器接地引脚接地；
所述控制电路的第二接线端连接电源，所述控制电路的第三接线端与负载连接。
其中，所述控制电路包括：
三极管、继电器、二极管、第一限流电阻以及第二限流电阻；
所述第一限流电阻的一端与所述微控制器的第二I/O引脚连接，所述第一限流电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极分别与所述二极管的阳极以及所述继电器线圈的一端连接，所述二极管的阴极与第二限流电阻的一端连接，所述第二限流电阻的另一端与所述继电器线圈的另一端连接，所述继电器线圈的另一端连接电源，所述三极管的发射极接地。
其中，所述方法还包括第三限流电阻，所述风扇通过第三限流电阻接地。
其中，所述负载包括LED灯。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例可在系统温度超过阈值时自动让系统开路，并通过风扇给系统降温，在系统温度不超过阈值时，系统重新工作，达到了自动调温的目的，而且电路简单，便于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种调温电路的电路图；
图2是本发明实施例提供的一种照明设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，是本发明实施例提供的一种调温电路的电路图，所述调温电路包括：微控制器U1、温度传感器U2、控制电路100以及风扇P1；
其中，所述温度传感器U2的I/O引脚与所述微控制器U1的第一I/O引脚PB5连接，温度传感器U2的电源引脚连接电源，温度传感器U2的接地引脚接地。
温度传感器U2用于测试当前系统的温度，具体的，该温度传感器U2可以选用型号为DS18B20的温度传感器，该温度传感器是一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，DS18B20温度传感器可直接读出被测系统的温度数据。微控制器U1通过第一I/O引脚PB5与温度传感器U2的I/O引脚的连接获取温度传感器U2检测到的温度数据。
微控制器U1的第二I/O引脚PB0与所述控制电路100的第一接线端连接，微控制器U1的第三I/O引脚PB1通过所述风扇P1接地，微控制器U1的电源引脚连接电源，微控制器U1接地引脚接地。
本发明实施例中，微控制器U1以及温度传感器U2接入的电源可以是5V的工作电压。
所述控制电路100的第二接线端连接电源，控制电路100的第三接线端与负载连接。
微控制器U1在获取到温度传感器U2传输的温度数据后，对数据进行解析，看当前温度是否超过阈值。该微控制器U1在经过得到的温度数据与所设阈值的对比之后输出控制信号，具体表现为输出高电平或者低电平来实现对系统的降温处理或者在系统温度不超过阈值时保持正常工作。具体的，该阈值可以预先设置为一固定温度值，微控制器U1可以是型号为ATtiny13的单片机。
其中，所述控制电路100包括：
三极管Q1、继电器K1、二极管D1、第一限流电阻R1以及第二限流电阻R2；
所述第一限流电阻R1的一端与微控制器U1的第二I/O引脚PB0连接，第一限流电阻R1的另一端与所述三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极分别与所述二极管D1的阳极以及所述继电器K1线圈的一端连接，二极管D1的阴极与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端与继电器K1线圈的另一端连接，继电器K1线圈的另一端连接电源，三极管Q1的发射极接地。
具体实施例中，控制电路继电器K1线圈端接入的电源可以是5V的工作电压。所述继电器K1可以是电磁继电器，电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成。具体的，控制电路100中的继电器的静触点2作为该控制电路的第二接线端与电源连接，控制电路100中的继电器的动触点1作为该控制电路的第三接线端与负载连接。
当得到的温度数据高于所设阈值时，微控制器U1通过第二I/O引脚PB0输出高电平使得三极管Q1导通，继电器K1线圈两端有了一定电压，线圈中流过一定电流，从而产生电磁感应，继电器K1的衔铁在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点1与静触点3吸合，电源与负载断开连接，系统开路。同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出高电平，驱动风扇P1开始工作，用以给负载降温，有效防止了系统温度过高时造成的元器件损坏。
当得到的负载温度数据不超过阈值时，微控制器U1通过第二I/O引脚PB0输出低电平使三极管Q1截止，继电器K1两端没有电压。当继电器K1线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点1与原来的静触点2释放，电源与负载重新连接，系统开始工作。同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出低电平，风扇P1停止工作。
由于继电器线圈在断电的瞬间会产生峰值很高的反向电压，可能击穿电路的元器件，为了避免这样的现象，具体实施例中可以反向并联二极管D1进行放电，并且二极管D1同时串联连接第二限流电阻R2起限流作用。
进一步可选的，在本发明实施例中，所述调温电路还可以包括：第三限流电阻R3，所述风扇P1通过第三限流电阻R3接地。
本发明实施例中，当系统正常工作时，电源和负载组成回路，系统工作。检测到系统温度超过阈值时，由微控制器U1的第二I/O引脚PB0输出高电平，此时三极管Q1导通，继电器K1的动触点1与静触点3吸合，电源与负载断开连接，系统开路，同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出高电平，驱动风扇P1开始工作，给负载降温；当检测到的系统温度不超过阈值时，微控制器U1通过第二I/O引脚PB0输出低电平使三极管Q1截止，继电器K1两端没有电压，继电器K1的动触点1与静触点2释放，电源与负载重新连接，系统开始工作，同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出低电平，风扇P1停止工作。
实施本发明实施例，可在系统温度超过阈值时自动让系统开路，并通过风扇给系统降温，在系统温度不超过阈值时，系统重新工作，达到了自动调温的目的，而且电路简单，便于实现。
请参见图2，是本发明实施例提供的一种照明设备的结构示意图，所述照明设备包括电源20、调温电路10和负载30，所述调温电路10分别与所述电源20以及所述负载30连接，其中，结合图1，所述调温电路10包括：
微控制器U1、温度传感器U2、控制电路100以及风扇P1；
其中，所述温度传感器U2的I/O引脚与所述微控制器U1的第一I/O引脚PB5连接，温度传感器U2的电源引脚连接电源，温度传感器U2的接地引脚接地。
温度传感器U2用于测试当前系统的温度，具体的，该温度传感器U2可以选用型号为DS18B20的温度传感器，该温度传感器是一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，DS18B20温度传感器可直接读出被测系统的温度数据。微控制器U1通过第一I/O引脚PB5与温度传感器U2的I/O引脚的连接获取温度传感器U2检测到的温度数据。
微控制器U1的第二I/O引脚PB0与所述控制电路100的第一接线端连接，微控制器U1的第三I/O引脚PB1通过所述风扇P1接地，微控制器U1的电源引脚连接电源，微控制器U1接地引脚接地。
本发明实施例中，微控制器U1以及温度传感器U2接入的电源可以是5V的工作电压。
所述控制电路100的第二接线端连接电源20，所述控制电路100的第三接线端与负载30连接。
其中，所述负载30可以包括LED灯。
微控制器U1在获取到温度传感器U2传输的温度数据后，对数据进行解析，看当前温度是否超过阈值。该微控制器U1在经过得到的温度数据与所设阈值的对比之后输出控制信号，具体表现为输出高电平或者低电平来实现对系统的降温处理或者在系统温度不超过阈值时保持正常工作。具体的，该阈值可以预先设置为一固定温度值，微控制器U1可以是型号为ATtiny13的单片机。
其中，所述控制电路100包括：
三极管Q1、继电器K1、二极管D1、第一限流电阻R1以及第二限流电阻R2；
所述第一限流电阻R1的一端与所述微控制器U1的第二I/O引脚PB0连接，所述第一限流电阻R1的另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极分别与所述二极管D1的阳极以及所述继电器K1线圈的一端连接，所述二极管D1的阴极与第二限流电阻R2的一端连接，所述第二限流电阻R2的另一端与所述继电器K1线圈的另一端连接，所述继电器K1线圈的另一端连接电源，所述三极管Q1的发射极接地。
具体实施例中，控制电路继电器K1线圈端接入的电源可以是5V的工作电压。所述继电器K1可以是电磁继电器，电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成。具体的，控制电路100中的继电器的静触点2作为该控制电路的第二接线端与电源连接，控制电路100中的继电器的动触点1作为该控制电路的第三接线端与负载连接。当得到的温度数据高于所设阈值时，微控制器U1通过第二I/O引脚PB0输出高电平使得三极管Q1导通，继电器K1线圈两端有了一定电压，线圈中流过一定电流，从而产生电磁感应，继电器K1的衔铁在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点1与静触点3吸合，电源20与负载30断开连接，系统开路。同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出高电平，驱动风扇P1开始工作，用以给负载30降温，有效防止了系统温度过高时造成的元器件损坏。
当得到的负载温度数据不超过阈值时，微控制器U1通过第二I/O引脚PB0输出低电平使三极管Q1截止，继电器K1两端没有电压。当继电器K1线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点1与原来的静触点2释放，电源20与负载30重新连接，系统开始工作。同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出低电平，风扇P1停止工作。
由于继电器线圈在断电的瞬间会产生峰值很高的反向电压，可能击穿电路的元器件，为了避免这样的现象，具体实施例中可以反向并联二极管D1进行放电，并且二极管D1同时串联连接第二限流电阻R2进行限流。
进一步可选的，在本发明实施例中，所述调温电路还可以包括：第三限流电阻R3，所述风扇P1通过第三限流电阻R3接地。
本发明实施例中，当系统正常工作时，电源20和负载30组成回路，系统工作。检测到系统温度超过阈值时，由微控制器U1的第二I/O引脚PB0输出高电平，此时三极管Q1导通，继电器K1的动触点1与静触点3吸合，电源20与负载30断开连接，系统开路，同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出高电平，驱动风扇P1开始工作，给负载30降温；当检测到的系统温度不超过阈值时，微控制器U1通过第二I/O引脚PB0输出低电平使三极管Q1截止，继电器K1两端没有电压，继电器K1的动触点1与静触点2释放，电源20与负载30重新连接，系统开始工作，同时微控制器U1的第三I/O引脚PB1输出低电平，风扇P1停止工作。
本发明实施例所提供的照明设备包含的调温电路结构简单，成本相对低廉。在负载温度超过阈值时自动让系统开路，并通过风扇给负载降温；在负载温度不超过阈值时，系统重新工作，达到了自动调温的目的。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种调温电路，其特征在于，包括：温度传感器、微控制器、控制电路以及风扇；
其中，所述温度传感器的I/O引脚与所述微控制器的第一I/O引脚连接，所述温度传感器的电源引脚连接电源，所述温度传感器的接地引脚接地；
所述微控制器的第二I/O引脚与所述控制电路的第一接线端连接，所述微控制器的第三I/O引脚通过所述风扇接地，所述微控制器的电源引脚连接电源，所述微控制器接地引脚接地；
所述控制电路的第二接线端连接电源，所述控制电路的第三接线端与负载连接。
2.如权利要求1所述的调温电路，其特征在于，所述控制电路包括：
三极管、继电器、二极管、第一限流电阻以及第二限流电阻；
所述第一限流电阻的一端与所述微控制器的第二I/O引脚连接，所述第一限流电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极分别与所述二极管的阳极以及所述继电器线圈的一端连接，所述二极管的阴极与第二限流电阻的一端连接，所述第二限流电阻的另一端与所述继电器线圈的另一端连接，所述继电器线圈的另一端连接电源，所述三极管的发射极接地。
3.如权利要求1所述的调温电路，其特征在于，还包括第三限流电阻，所述风扇通过第三限流电阻接地。
4.如权利要求3所述的调温电路，其特征在于，所述继电器为电磁继电器。
5.如权利要求3所述的调温电路，其特征在于，所述温度传感器的型号为DS18B20。
6.如权利要求3所述的调温电路，其特征在于，所述微控制器的型号为ATtiny13。
7.一种照明设备，其特征在于，包括电源、调温电路和负载，所述调温电路分别与所述电源以及所述负载连接，其中，所述调温电路包括：
温度传感器、微控制器、控制电路以及风扇；
其中，所述温度传感器的I/O引脚与所述微控制器的第一I/O引脚连接，所述温度传感器的电源引脚连接电源，所述温度传感器的接地引脚接地；
所述微控制器的第二I/O引脚与所述控制电路的第一接线端连接，所述微控制器的第三I/O引脚通过所述风扇接地，所述微控制器的电源引脚连接电源，所述微控制器接地引脚接地；
所述控制电路的第二接线端连接电源，所述控制电路的第三接线端与负载连接。
8.如权利要求7所述的照明设备，其特征在于，所述控制电路包括：
三极管、继电器、二极管、第一限流电阻以及第二限流电阻；
所述第一限流电阻的一端与所述微控制器的第二I/O引脚连接，所述第一限流电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极分别与所述二极管的阳极以及所述继电器线圈的一端连接，所述二极管的阴极与第二限流电阻的一端连接，所述第二限流电阻的另一端与所述继电器线圈的另一端连接，所述继电器线圈的另一端连接电源，所述三极管的发射极接地。
9.如权利要求7所述的照明设备，其特征在于，还包括第三限流电阻，所述风扇通过第三限流电阻接地。
10.如权利要求9所述的照明设备，其特征在于，所述负载包括LED灯。
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