CN207817545U - 一种用于超声波清洗器的控温电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于超声波清洗器的控温电路，包含单片机，开关电源模块，温度传感器，半导体制冷片和电热丝；温度传感器连接至单片机，开关电源模块用于将220V交流电源转换为12V直流电源，开关电源模块分别通过一单刀双掷开关的二选一节点连接至半导体制冷片和电热丝一端，用于为半导体制冷片和电热丝提供电能，半导体制冷片和电热丝的另一端接地，12V直流电源还通过降压变换器转换为5V直流电源为单片机和温度传感器供电；单片机根据读取温度传感器的温度数据分别控制单刀双掷开关闭合或者断开，从而将超声波清洗器水槽的温度稳定在设定值。本实用新型有效减少了人为操作，实现超声波清洗器水槽内的温度可控。
Description
技术领域
本实用新型属于温控技术领域，涉及一种用于超声波清洗器的控温电路。
背景技术
传统的实验用超声波清洗器温控范围一般介于室温到80℃之间，无法降低至室温以下，且随着超声波清洗器的使用，水温逐渐升高后无法降低，易造成溶剂挥发或活性物质损失，不能满足实验需要。
目前实验室一般采用在水槽内加入冰袋或换水的方式降低温度。所采用的降温方式操作繁琐，且不能对温度进行精确控制。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于超声波清洗器的控温电路，实现超声波清洗器水槽内的温度可控。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种用于超声波清洗器的控温电路，包含单片机，开关电源模块，温度传感器，半导体制冷片和电热丝；
所述温度传感器和所述开关电源模块均连接至所述单片机，所述开关电源模块用于将220V交流电源转换为12V直流电源，所述开关电源模块分别通过一单刀双掷开关的二选一节点连接至所述半导体制冷片和电热丝一端，用于为所述半导体制冷片和电热丝提供电能，所述半导体制冷片和电热丝的另一端接地，所述开关电源模块还通过降压变换器将12V直流电源转换为5V直流电源为所述单片机和温度传感器供电；
所述单片机用于读取所述温度传感器的温度数据，并根据温度数据分别控制单刀双掷开关闭合或者分断，从而将超声波清洗器的水槽的温度稳定在设定值。
进一步，所述单片机为PIC18F2331单片机。
进一步，该控温电路包含升温电路和降温电路；
所述降温电路包含电阻R19，电阻R22，三极管Q5，二极管D9以及单刀双掷开关线圈Ⅰ，所述电阻R19的一端连接至所述三极管Q5的基极，所述三极管Q5的基极通过电阻R22接地，所述三极管Q5的发射极接地，集电极连接至所述单刀双掷开关线圈Ⅰ的一端，所述单刀双掷开关线圈Ⅰ另一端连接至VCC，所述二极管D9的负极连接至VCC，正极连接至所述三极管Q5的集电极，所述单刀双掷开关线圈Ⅰ用于控制单刀双掷开关K5，从而闭合或者分断所述半导体制冷片的供电回路；
所述升温电路包含电阻R20，电阻R23，三极管Q6，二极管D10以及单刀双掷开关线圈Ⅱ，所述电阻R20的一端连接至所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的基极通过电阻R23接地，所述三极管Q6的发射极接地，集电极连接至所述单刀双掷开关线圈Ⅱ的一端，所述单刀双掷开关线圈Ⅱ另一端连接至VCC，所述二极管D10的负极连接至VCC，正极连接至所述三极管Q6的集电极，所述单刀双掷开关线圈Ⅱ用于控制单刀双掷开关K6，从而闭合或者分断所述电热丝的供电回路。
进一步，该控温电路还包含温度设置电路，所述温度设置电路连接至所述单片机，所述温度设置电路包含温度设置开关，温度加开关和温度减开关，所述温度设置开关，温度加开关和温度减开关的一端相互连接后接地，另一端连接至所述单片机，且所述温度设置开关，温度加开关和温度减开关的另一端分别通过一1kΩ电阻连接至VCC。
进一步，该控温电路还包含LED显示器，所述LED显示器与所述单片机连接，用于显示温度数据。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过温度传感器对超声波清洗器水槽内的温度进行实时采集，并控制电热丝或者半导体制冷片对水槽进行加热或降温，实现了超声波清洗器水槽内的温度5-80℃可控。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型电路图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，本实用新型的控温电路包含单片机，开关电源模块，温度传感器，半导体制冷片和电热丝，单片机选用PIC18F2331单片机，温度传感器为Microchip公司的数字温度传感器。
温度传感器和开关电源模块均连接至单片机，开关电源模块用于将220V交流电源转换为12V直流电源，开关电源模块分别通过一单刀双掷开关的二选一节点连接至半导体制冷片和电热丝一端，用于为半导体制冷片和电热丝提供电能，半导体制冷片和电热丝的另一端接地，开关电源模块还通过降压变换器将12V直流电源转换为5V直流电源为单片机和温度传感器供电；
单片机用于读取温度传感器的温度数据，并根据温度数据分别控制单刀双掷开关闭合或者分断，从而将超声波清洗器的水槽的温度稳定在设定值。
该控温电路包含升温电路和降温电路；
降温电路包含电阻R19，电阻R22，三极管Q5，二极管D9以及单刀双掷开关线圈Ⅰ，电阻R19的一端连接至三极管Q5的基极，三极管Q5的基极通过电阻R22接地，三极管Q5的发射极接地，集电极连接至单刀双掷开关线圈Ⅰ的一端，单刀双掷开关线圈Ⅰ另一端连接至VCC，二极管D9的负极连接至VCC，正极连接至三极管Q5的集电极，单刀双掷开关线圈Ⅰ用于控制单刀双掷开关K5，从而闭合或者分断半导体制冷片的供电回路；
升温电路包含电阻R20，电阻R23，三极管Q6，二极管D10以及单刀双掷开关线圈Ⅱ，电阻R20的一端连接至三极管Q6的基极，三极管Q6的基极通过电阻R23接地，三极管Q6的发射极接地，集电极连接至单刀双掷开关线圈Ⅱ的一端，单刀双掷开关线圈Ⅱ另一端连接至VCC，二极管D10的负极连接至VCC，正极连接至三极管Q6的集电极，单刀双掷开关线圈Ⅱ用于控制单刀双掷开关K6，从而闭合或者分断电热丝的供电回路。
该控温电路还包含温度设置电路，温度设置电路连接至单片机，温度设置电路包含温度设置开关，温度加开关和温度减开关，温度设置开关，温度加开关和温度减开关的一端相互连接后接地，另一端连接至单片机，且温度设置开关，温度加开关和温度减开关的另一端分别通过一1kΩ电阻连接至VCC。该控温电路还包含LED显示器，LED显示器与单片机连接，用于显示温度数据。
电路工作过程：
220V交流电源经开关电源变换器转换为12V直流电源。12V直流电源供半导体制冷片和电热丝使用。12V直流电源还经过LM2576降压变换器变换为5V直流电源供单片机和温度传感器、7段码LED显示器使用。U4为单片机PIC18F2331。J6为单片机的程序烧写口。温度传感器为Microchip公司的数字温度传感器芯片。它与单片机的通讯接口为I2C接口。U19、U20为串行转并行数据转换器，单片机把需要显示的数据通过它送出，并行显示在7段码显示器上。温度、加、减按钮为调节设置温度所用。
温度控制原理
1、降温原理
如果超声波清洗机水槽温度比设置温度高，单片机读取设置在水槽外壁上的数字温度传感器数据，与内部寄存器存储的设置温度对比，发现输入温度比设置温度高之后，输出脚RB5置为高，驱动三极管Q5导通，继电器K5吸合，半导体制冷片得电开始工作，由于半导体制冷片的制冷面与超声波清洗机水槽紧贴，制冷面的温度逐渐下降，致使水槽温度逐渐下降。当水槽温度下降到与设置温度一致时，输出脚RB5置为低，三极管Q5截止，继电器K5断开，半导体制冷片停止工作。单片机不断重复上述控制过程使水槽温度稳定在设定值。
2、升温原理
如果超声波清洗机水槽温度比设置温度低，单片机读取设置在水槽外壁上的数字温度传感器数据，与内部寄存器存储的设置温度对比，发现输入温度比设置温度低之后，输出脚RB4置为高，驱动三极管Q6导通，继电器K6吸合，电热丝得电开始加热，由于电热丝与超声波清洗机水槽紧贴，电热丝加热致使水槽温度逐渐上升。当水槽温度上升到与设置温度一致时，输出脚RB4置为低，三极管Q6截止，继电器K6断开，电热丝停止加热。单片机不断重复上述控制过程使水槽温度稳定在设定值。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种用于超声波清洗器的控温电路，其特征在于：包含单片机，开关电源模块，温度传感器，半导体制冷片和电热丝；
所述温度传感器和所述开关电源模块均连接至所述单片机，所述开关电源模块用于将220V交流电源转换为12V直流电源，所述开关电源模块分别通过一单刀双掷开关的二选一节点连接至所述半导体制冷片和电热丝一端，用于为所述半导体制冷片和电热丝提供电能，所述半导体制冷片和电热丝的另一端接地，所述开关电源模块还通过降压变换器将12V直流电源转换为5V直流电源为所述单片机和温度传感器供电；
所述单片机用于读取所述温度传感器的温度数据，并根据温度数据分别控制单刀双掷开关闭合或者分断，从而将超声波清洗器的水槽的温度稳定在设定值。
2.根据权利要求1所述的一种用于超声波清洗器的控温电路，其特征在于：所述单片机为PIC18F2331单片机。
3.根据权利要求2所述的一种用于超声波清洗器的控温电路，其特征在于：该控温电路包含升温电路和降温电路；
所述降温电路包含电阻R19，电阻R22，三极管Q5，二极管D9以及单刀双掷开关线圈Ⅰ，所述电阻R19的一端连接至所述三极管Q5的基极，所述三极管Q5的基极通过电阻R22接地，所述三极管Q5的发射极接地，集电极连接至所述单刀双掷开关线圈Ⅰ的一端，所述单刀双掷开关线圈Ⅰ另一端连接至VCC，所述二极管D9的负极连接至VCC，正极连接至所述三极管Q5的集电极，所述单刀双掷开关线圈Ⅰ用于控制单刀双掷开关K5，从而闭合或者分断所述半导体制冷片的供电回路；
所述升温电路包含电阻R20，电阻R23，三极管Q6，二极管D10以及单刀双掷开关线圈Ⅱ，所述电阻R20的一端连接至所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的基极通过电阻R23接地，所述三极管Q6的发射极接地，集电极连接至所述单刀双掷开关线圈Ⅱ的一端，所述单刀双掷开关线圈Ⅱ另一端连接至VCC，所述二极管D10的负极连接至VCC，正极连接至所述三极管Q6的集电极，所述单刀双掷开关线圈Ⅱ用于控制单刀双掷开关K6，从而闭合或者分断所述电热丝的供电回路。
4.根据权利要求2所述的一种用于超声波清洗器的控温电路，其特征在于：该控温电路还包含温度设置电路，所述温度设置电路连接至所述单片机，所述温度设置电路包含温度设置开关，温度加开关和温度减开关，所述温度设置开关，温度加开关和温度减开关的一端相互连接后接地，另一端连接至所述单片机，且所述温度设置开关，温度加开关和温度减开关的另一端分别通过一1kΩ电阻连接至VCC。
5.根据权利要求2所述的一种用于超声波清洗器的控温电路，其特征在于：该控温电路还包含LED显示器，所述LED显示器与所述单片机连接，用于显示温度数据。
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| CN201820128782.0U CN207817545U (zh) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | 一种用于超声波清洗器的控温电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111167388A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-05-19 | 中国民用航空飞行学院 | 一种基于单片机的聚氨酯合成反应釜温控系统 |
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2018
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