一种温度自动控制电路制造技术

本发明专利技术提出一种温度自动控制电路，属于电子技术领域。本发明专利技术采用负反馈调节方式进行温度的自动调控，所述的温度自动控制电路利用半导体制冷器内部的温度传感器将模拟温度转化为对应的模拟电压信号，通过模数转换电路将滤波后的模拟电压信号转变为数字温度信号，微控制单元将数字温度信号的温度值与设定温度值对比产生新的数字反馈信号，所述的数字反馈信号经过数模转换电路转变为模拟反馈信号，滤波后输入至半导体制冷器控制器电路，用于控制半导体制冷器自动调节温度，从而实现温度的自动反馈调节。该电路可对目标电路温度进行实时监测，并做出迅速准确的调节，以保证其工作于恒定的温度中，提高目标电路的使用寿命。提高目标电路的使用寿命。提高目标电路的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种温度自动控制电路


[0001]本专利技术涉及电子
，具体涉及一种可对工作目标温度进行实时监测，并做出准确自动调控的电路。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展，科技的加速进步，测温仪器在各个领域应用越来越广泛，自动化和智能化已经成为现代温度控制系统的主流发展方向。电子设备长时间工作时，引起的发热情况，对其工作寿命和工作稳定性有较大的影响，需要对其工作温度做出及时、准确的调节。
[0003]因此，需要设计一种温度自动控制电路来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决上述问题。为此，本专利技术提出一种温度自动控制电路，该电路能够通过自动调节使得目标工作在相对稳定的温度下，从而使其工作更稳定、工作寿命更长。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种温度自动控制电路，包括：微控制单元、半导体制冷器控制器电路、数模转换电路、模数转换电路；
[0007]所述的温度自动控制电路利用半导体制冷器内部的温度传感器将模拟温度转化为对应的模拟电压信号，通过模数转换电路将滤波后的模拟电压信号转变为数字温度信号，微控制单元将数字温度信号的温度值与设定温度值对比产生新的数字反馈信号，所述的数字反馈信号经过数模转换电路转变为模拟反馈信号，滤波后输入至半导体制冷器控制器电路，用于控制半导体制冷器自动调节温度，从而实现温度的自动反馈调节，以保证目标工作在恒温的条件下。
[0008]进一步地，所述的温度自动控制电路使用5V和3.3V的电源供电。
[0009]进一步地，所述的温度自动控制电路选择高性能、低损耗的嵌入式微控制器作为温度调控的核心处理器，使得该温度自动控制电路能够迅速地对目标工作的温度变换做出高精度的调控。
[0010]所述的模数转换电路以同步采样模数转换器为核心，将经过低通滤波的温度变化模拟信号转换为数字信号输入至微控制单元。
[0011]所述的数模转换电路以电压输出数模转换器为核心，将微控制单元产生的数字信号转变为模拟信号，经过低通滤波后分别作为偏置输入信号和半导体制冷器的控制信号输出。
[0012]所述的微控制单元使用热电冷却器控制器作为半导体制冷器的驱动，其1％精度的电压输出使得其可对半导体制冷器进行准确的调控，以保证对目标工作环境温度的精确调节。制冷器自身集成有温度采集装置，可实时监测目标电路的工作温度，以对环境温度变化做出快速的反应。
[0013]本专利技术的有益效果在于：
[0014]本方案的温度自动控制电路可保证目标工作在稳定的温度环境中，保证其具有较长的工作寿命和稳定的工作状态，温度调节具有自动、准确、快速的特点。
附图说明
[0015]图1为温度自动控制电路总体结构框图；
[0016]图2为微控制单元电路图；
[0017]图3为模数转换电路电路图；
[0018]图4为数模转换电路电路图；
[0019]图5为半导体制冷器驱动模块电路图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细描述，
[0021]参见图1，本专利技术涉及一种温度自动控制电路，包括微控制单元、半导体制冷器控制器、数模/模数转换电路，用于自动调节目标工作环境温度，保证其工作于相对恒定的温度中。
[0022]所述温度自动控制电路，利用置于半导体制冷器内部的温度传感器实时获取工作电路温度，将模拟温度转化为对应的模拟电压信号，通过模数转换电路将经过低通滤波的模拟电压信号转变为数字温度信号，微控制单元将该实时温度与设定温度对比产生新的数字信号，该信号经过数模转换电路转变为模拟信号，经低通滤波后输入至半导体制冷器控制器，半导体制冷器控制器用于控制半导体制冷器产生温度的自动调节，从而实现温度控制电路的自动反馈调节，以保证目标工作在恒温的条件下。
[0023]本专利技术的一项实施例中，参见图2，选择高性能、低损耗的嵌入式微控制器STM32F373作为温度调控的核心处理器，使得该电路能够迅速地对目标工作的温度变换做出高精度的调控。微控制单元电路包括微控制器STM32F373芯片U1200，收发器MAX22500E芯片U1201，电阻R1200、R1201、R1202、R1204、R1205、R1206、R1207、R1208、R1209、R1210、R1211、R1212，电容C1201、C1202、C1203、C1204、C1205、C1206、C1207、C1208、C1209、C1210、C1211、C1212、C1217、C1218，晶振Y1200。其中，电阻R1200为可选电阻，根据实际应用需求选取不同阻值的电阻，本实施例中，电阻R1200、R1201、R1202、R1204、R1205、R1206、R1207、R1208、R1209、R1210、R1211、R1212的阻值分别为0Ω、4.7KΩ、22Ω、22Ω、22Ω、22Ω、22Ω、8.2Ω、22Ω、120Ω、8.2Ω、4.7KΩ，电容C1201、C1202、C1205、C1206、C1209、C1210、C1217、C1218的电容值均为0.1uF/10V，电容C1203、C1204均为1uF/10V，C1207、C1208均为0.01uF/10V，电容C1211、C1212的电容值均为20pF。
[0024]芯片U1200的1、17、48脚相连后分别与电容C1201一端、C1205一端、C1209一端、3.3V电源四者相连，电容C1201另一端、C1205另一端、芯片U1200的47脚三者相连并接地，C1209另一端接地；芯片U1200的3、4脚用于信号输出，分别与芯片U1201的4、3脚相连；芯片U1200的5脚分别与电容C1211一端、晶振Y1200的3脚相连，芯片U1200的6脚分别与电容C1212一端、晶振Y1200的1脚相连，电容C1211另一端、C1212另一端均接地，晶振Y1200的1、3脚用于为芯片提供时钟信号，晶振Y1200的2、4脚接地；芯片U1200的7脚作为异步复位脚，分
别与异步复位信号、电容C1210一端相连，电容C1210另一端接地；芯片U1200的8脚分别与电容C1202一端、C1206一端相连后接地，电容C1202另一端、C1206另一端、3.3V电源、芯片U1200的9脚四者相连；芯片U1200的11、12、13、14脚用于与模数转换电路进行信号传输；芯片U1200的18、19、21、22脚分别与电阻R1207、R1206、R1205、R1204相连，用于接收放大后的温度变化模拟信号和预设定的温度模拟信号；芯片U1200的23脚分别与电容C1203一端、C1204一端、C1207一端、C1208一端四者相连后接地，电容C1203另一端、C1207另一端、3.3V电源、芯片U1200的24脚四者相连，电容C1204另一端、C1208另一端、3.3V电源、芯片U1200的25脚四者相连；芯片U1200的26、27脚为SPI2通信串口；芯片U本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度自动控制电路，其特征在于，包括：微控制单元、半导体制冷器控制器电路、数模转换电路、模数转换电路；所述的温度自动控制电路利用半导体制冷器内部的温度传感器将模拟温度转化为对应的模拟电压信号，通过模数转换电路将滤波后的模拟电压信号转变为数字温度信号，微控制单元将数字温度信号的温度值与设定温度值对比产生新的数字反馈信号，所述的数字反馈信号经过数模转换电路转变为模拟反馈信号，滤波后输入至半导体制冷器控制器电路，用于控制半导体制冷器自动调节温度，从而实现温度的自动反馈调节，以保证目标工作在恒温的条件下。2.根据权利要求1所述的温度自动控制电路，其特征在于，所述的温度自动控制电路使用5V和3.3V的电源供电。3.根据权利要求1所述的温度自动控制电路，其特征在于，所述的模数转换电路将经过低通滤波的温度变化模拟信号转换为数字信号后输入至微控制单元，所述的模数转换电路包括同步采样模数转换器ADS8353芯片U1001，电容C1000、C1001、C1002、C1003、C1004、C1005、C1006、C1007、C1008、C1009，电阻R1000、R1001、R1002、R1003、R1004、R1005、R1006、R1007、R1008、R1009、R1010，电感L1000，OPA320运算放大器芯片U1000、U1002；以芯片U1001为核心，芯片U1001的1脚与电阻R1002的一端相连，电阻R1002另一端与电容C1003一端相连，电容C1003另一端与芯片U1001的2脚相连并接地；芯片U1001的4脚与电阻R1003一端相连，电阻R1003另一端与电容C1001一端相连，电容C1004另一端与芯片U1001的3脚相连并接地；芯片U1001的5脚分别与电阻R1005的一端、电容C1005的一端相连，电阻R1005另一端接地；芯片U1001的6脚分别与电阻R1004一端、电感C1005另一端相连；电阻R1004另一端分别与芯片U1002的1、4脚相连；芯片U1002的2脚接地；芯片U1002的3脚作为信号输入端，接收采集到的温度变化模拟信号，芯片U1002的5脚分别与+5V电源、电容C1002一端相连，电容C1002另一端接地；芯片U1001的7脚分别与3.3V电源、电容C1007一端相连，电容C1007另一端接地；芯片U1001的8脚为数字输入端，与电阻R1008一端相连，电阻R1008另一端与微控制器芯片U1200的13脚相连；芯片U1001的9脚用于输入片选数字信号，与电阻R1006一端相连，电阻R1006另一端与芯片U1200的14脚相连；芯片U1001的10脚用于输入时钟信号，与电阻R1007一端相连，电阻R1007另一端与芯片U1200的11脚相连；芯片U1001的11脚与电阻R1010一端相连，电阻R1010另一端接芯片U1200的12脚，用于输出数字信号；芯片U1001的12脚与电阻R1009一端相连，电阻R1009另一端接地；芯片U1001的14脚分别与+5V电源、电容C1006的一端、电容C1008的一端、电感L1000的一端四者相连，电感L1000另一端分别与+5V电源、电容C 1009一端相连，电容C1009的另一端、电容C1008的另一端接地，电容C1006的另一端分别与芯片U1001的13脚、17脚相连后接地；芯片U1001的16脚分别与电阻R1001一端、电容C1001一端相连，电阻R1001另一端接地；芯片U1001的15脚分别与电阻R1000一端、电容C1001另一端相连；电阻R1000另一端分别与芯片U1000的1、4脚相连；芯片U1000的2脚接地；芯片U1000的3脚输入外部模拟信号，用于设定电路的目标温度，芯片U1000的5脚分别与+5V电源、电容C1000一端相连，电容C1000另一端接地。4.根据权利要求1所述的温度自动控制电路，其特征在于，所述的数模转换电路将微控制单元产生的数字信号转变为模拟信号，经过低通滤波后作为半导体制冷器控制器电路的输入；；所述数模转换电路包括电压输出数模转换器DACx0504芯片U1101，电阻R1100、
R1103、R1104、R1105、R1106、R1107、R1108、R1109、R1112、R1113、R1114、R1115、R1116、R1117、R1118、R1119、R1120、R1123，电容C1102、C1104、C1105、C1107、C1111、C1115、C1119、C1120、C1121，电感L1100；以芯片U1101为核心，芯片U1101的1脚分别与3.3V基准电源、电容C1107一端相连，电容C1107另一端接地；芯片U1101的5脚用于控制温度设置，与电阻R1100一端相连，电阻R1100另一端作为信号输出端，并与电容C1102一端相连，电容C1102另一端接地；芯片U1101的2、3、4脚用于输出模拟电压，其中，芯片U1101的2脚与电阻R1120一端相连，电阻R1120另一端作为信号输出端，并与电容C1115一端相连，电容C1115另一端接地；芯片U1101的3脚与电阻R1123一端相连，电阻R1123另一端作为信号输出端，并与电容C1119一端相连，电容C1119另一端接地；芯片U1101的4脚与电阻R1109一端相连，电阻R1109一端作为信号输出端，并与电容C1111一端相连，电容C1111另一端接地；芯片U1101的6、17脚相连后接地；芯片U1101的7脚分别与+5V电源、电容C1105一端、电容C1120一端、电感L1120一端四者相连，电容C1105另一端、电容C1120另一端接地，电感L1100另一端分别与5V电源、电容C1121一端相连，电容C1121另一端接地；芯片U1101的8脚分别与电阻R1116一端、电阻R1117一端相连，芯片U1101的9脚分别与电阻R1114一端、电阻R1119一端相连，芯片U1101的10脚分别与电阻R1115一端、电阻R1118一端相连，电阻R1117另一端、R1118另一端、R1119另一端接地，电阻R1114另一端、R1115另一端、R1116另一端相连后与3.3V电源相连；芯片U1101的11脚分别与电阻R1113一端、电阻R1105一端相连，电阻R1113另一端与芯片U1200的35脚相连；芯片U1101的12脚分别与电阻R1112一端、电阻R1104一端相连，电阻R1112另一端与芯片U1200的32脚相连；芯片U1101的15脚分别与电阻R1108一端、电阻R110...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄腾超，石则斌，陈刚，陈依铭，梁璀，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：