基于ATmega16與DS18B20的智能溫控系統(tǒng)的設計

2．3 加熱／通風執(zhí)行機構
加熱／通風主要是通過控制風扇轉動以達到降溫的目的，或者通過控制加熱器加熱達到升溫的目的。溫度的上升或下降具有一定的慣性，因此要想達到精度較高的溫控效果必須要設計相應的控制電路。傳統(tǒng)的加熱／通風執(zhí)行機構可能采用電磁繼電器作為開關元件，其缺點是壽命短、開關速度慢、溫度變化慣性大，難以滿足工藝要求。本系統(tǒng)采用固態(tài)繼電器(Solid State Relay，SSR)作為加熱／通用執(zhí)行機構的開關元件，它具有壽命長、可靠性高、開關速度快、電磁干擾小、無噪聲、無火花等特點。
要達到較好的溫控效果，風扇的轉速和通過加熱器的電流大小應能發(fā)生改變，即功率可調。采用可控硅實現(xiàn)交流調功時通常有2種方法：一種是改變負載電壓波形的導通角，即調相；另一種是負載電壓波形不變而改變其電壓波形在時間段內的出現(xiàn)次數(shù)，即PWM脈沖調功。調相調功采用移相觸發(fā)，PWM脈沖調功采用過零觸發(fā)。由于過零觸發(fā)方式不對電網造成嚴重污染和干擾其它用電設備，是應用較為廣泛的一種方法，因此本系統(tǒng)采用PWM調功?？梢酝ㄟ^軟件編程方式由ATmega16的PD4(OC1B)和PD5(OC1A)直接輸出PWM波形來控制風扇的轉速和加熱器電流的大小。
加熱／通風執(zhí)行機構的開關元件選用交流過零觸發(fā)型SSR，控制方法采用過零觸發(fā)，當控制信號輸入后，SSR在交流電源為零電壓附近導通。通風執(zhí)行機構的電路如圖3所示，加熱執(zhí)行機構的電路與此電路類似。