【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于溫度控制，尤其涉及一種利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路及方法。
技術介紹
1、目前，半導體制冷片tec也稱為熱電制冷片的原理是peltier效應，它既可以制冷又可以加熱，通過改變直流交流的極性來決定在同一制冷片上實現(xiàn)制冷或加熱，根據熱電的原理來實現(xiàn)的。為了實現(xiàn)tec控制多采用mcu加mos加運放或者單獨的tec芯片，這樣成本較高，例如圖1，控制芯片即mcu通過整流pwm單獨控制mos開斷以單獨實現(xiàn)制冷或制熱，而對于溫度影響較大的元件的溫度難以穩(wěn)定控制，也影響了電路溫度調節(jié)的效率。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此本專利技術提供了一種對元件的溫度穩(wěn)定控制、驅動熱電制冷片精準調節(jié)的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路及方法，來解決上述存在的技術問題，具體采用以下技術方案來實現(xiàn)。
2、第一方面，本專利技術提供了一種利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，所述恒溫控制電路包括控制單元、溫度采樣單元、驅動單元和熱電制冷單元，所述溫度采樣單元、所述驅動單元與所述控制單元連接，所述熱電制冷單元與所述驅動單元連接；
3、所述驅動單元包括驅動控制芯片、整流電路、第一反饋電路和第二反饋電路，所述整流電路、所述第一反饋電路、所述第二反饋電路與所述驅動控制芯片連接，所述第一反饋電路包括并聯(lián)在所述驅動控制芯片的兩個引腳的第一電容、并聯(lián)連接在所述第一電容兩端的第一fb模塊和第二fb模塊，所述第二反饋電路包括與所述熱電制冷單元連接的第三fb模塊、與所述第三fb模塊連接的第二電容
4、所述控制單元接收所述溫度采樣單元發(fā)送的采樣電壓以確定所述采樣電壓對應的溫度值，所述控制單元將所述溫度值與預設溫度閾值進行比較通過所述整流電路控制所述驅動控制芯片調整所述熱電制冷單元的工作模式，其中，所述工作模式包括制熱模式和制冷模式。
5、作為上述技術方案的進一步改進，所述溫度采樣單元包括設置在所述控制單元上的第一采樣模塊和第二采樣模塊、與所述第一采樣模塊連接的第一熱敏電阻、以及與所述第二采樣模塊連接的第二熱敏電阻。
6、作為上述技術方案的進一步改進，所述第一采樣模塊與所述第二采樣模塊的電路結構相同，所述第一采樣模塊采集所述第一熱敏電阻所處的環(huán)境溫度，所述第二采樣模塊采集所述第二熱敏電阻所處的控溫處溫度。
7、作為上述技術方案的進一步改進，所述恒溫控制電路還包括上位機和通信接口，所述控制單元與所述上位機通過所述通信接口連接。
8、作為上述技術方案的進一步改進，所述恒溫控制電路還包括與所述控制單元連接的顯示單元，所述顯示單元用于顯示熱電制冷單元的制熱量、制冷量、環(huán)境溫度和控溫處溫度中的至少一種。
9、作為上述技術方案的進一步改進，所述控制單元的型號為stm32f103rdt6，所述驅動控制芯片的型號為drv8871dda，所述控制單元輸出pwm波控制所述驅動控制芯片的輸出電壓并根據所述熱電制冷單元的伏安特性曲線計算出當前電壓對應的制熱量或制冷量。
10、作為上述技術方案的進一步改進，所述第一fb模塊、所述第二fb模塊和所述第三fb模塊用于抑制信號或電源線的高頻噪聲和尖峰干擾，所述第一fb模塊、所述第二fb模塊和所述第三fb模塊的型號和參數(shù)相同，所述第一電容的兩端為常開觸點。
11、作為上述技術方案的進一步改進，當所述控制單元接收到所述溫度采樣單元的采樣電壓對應的溫度值小于所述預設溫度閾值，所述控制單元通過所述整流電路控制所述驅動控制芯片調整所述熱電制冷單元的工作模式為制熱模式，其中，所述驅動控制芯片驅動所述制熱模式對應的電流正向流進所述熱電制冷單元；
12、當所述控制單元接收到所述溫度采樣單元的采樣電壓對應的溫度值大于或等于所述預設溫度閾值，所述控制單元通過所述整流電路控制所述驅動控制芯片調整所述熱電制冷單元的工作模式為制冷模式，其中，所述驅動控制芯片驅動所述制熱模式對應的電流反向流進所述熱電制冷單元。
13、第二方面，本專利技術還提供了一種利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制方法，包括以下步驟：
14、獲取控制單元接收溫度采樣單元發(fā)送的采樣電壓以確定所述采樣電壓對應的溫度值；
15、判斷所述溫度值是否小于預設溫度閾值，其中，預設溫度閾值根據溫度采樣單元中的熱敏電阻的阻值表換算成對應的溫度值；
16、若是，所述控制單元通過整流電路控制所述驅動控制芯片調整熱電制冷單元的工作模式為制熱模式，其中，所述驅動控制芯片驅動所述制熱模式對應的電流正向流進熱電制冷單元，控制單元通過整流電路控制所述驅動控制芯片的輸出電壓并根據所述熱電制冷單元的伏安特性曲線計算出當前電壓對應的制熱量；
17、若否，所述控制單元通過所述整流電路控制所述驅動控制芯片調整所述熱電制冷單元的工作模式為制冷模式，其中，所述驅動控制芯片驅動所述制熱模式對應的電流反向流進所述熱電制冷單元，控制單元通過整流電路控制所述驅動控制芯片的輸出電壓并根據所述熱電制冷單元的伏安特性曲線計算出當前電壓對應的制冷量。
18、本專利技術提供了一種利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路及方法，通過在電路中設置控制單元、溫度采集單元、驅動單元和熱電制冷單元，驅動單元括驅動控制芯片、整流電路、第一反饋電路和第二反饋電路，控制單元通過整流電路控制熱電制冷單元的電流大小和方向，通過溫度采樣單元采集環(huán)境溫度或控溫處溫度，控制單元控制驅動控制芯片的輸出電壓，驅動控制芯片驅動熱電制冷單元的制熱模式或制冷模式，控制單元輸出pwm波控制驅動控制芯片的輸出電壓，根據tec的伏安特性曲線，可以計算出當前電壓對應的制熱量或制冷量。控制單元自帶的adc采樣ntc電阻即熱敏電阻的電壓值，根據阻值表換算成對應的溫度值，設定好目標溫度后，調整制熱量或制冷量，上位機可以通過串口實時監(jiān)控和調節(jié)參數(shù)并在顯示單元顯示相關內容，實現(xiàn)靈活調節(jié)tec并達到最佳溫控效果，提升了電路工作的可靠性。
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1.一種利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述恒溫控制電路包括控制單元、溫度采樣單元、驅動單元和熱電制冷單元，所述溫度采樣單元、所述驅動單元與所述控制單元連接，所述熱電制冷單元與所述驅動單元連接；
2.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述溫度采樣單元包括設置在所述控制單元上的第一采樣模塊和第二采樣模塊、與所述第一采樣模塊連接的第一熱敏電阻、以及與所述第二采樣模塊連接的第二熱敏電阻。
3.根據權利要求2所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述第一采樣模塊與所述第二采樣模塊的電路結構相同，所述第一采樣模塊采集所述第一熱敏電阻所處的環(huán)境溫度，所述第二采樣模塊采集所述第二熱敏電阻所處的控溫處溫度。
4.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述恒溫控制電路還包括上位機和通信接口，所述控制單元與所述上位機通過所述通信接口連接。
5.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述恒溫控制電路還包括與所述控制單元連
6.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述控制單元的型號為STM32F103RDT6，所述驅動控制芯片的型號為DRV8871DDA，所述控制單元輸出PWM波控制所述驅動控制芯片的輸出電壓并根據所述熱電制冷單元的伏安特性曲線計算出當前電壓對應的制熱量或制冷量。
7.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述第一FB模塊、所述第二FB模塊和所述第三FB模塊用于抑制信號或電源線的高頻噪聲和尖峰干擾，所述第一FB模塊、所述第二FB模塊和所述第三FB模塊的型號和參數(shù)相同，所述第一電容的兩端為常開觸點。
8.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，當所述控制單元接收到所述溫度采樣單元的采樣電壓對應的溫度值小于所述預設溫度閾值，所述控制單元通過所述整流電路控制所述驅動控制芯片調整所述熱電制冷單元的工作模式為制熱模式，其中，所述驅動控制芯片驅動所述制熱模式對應的電流正向流進所述熱電制冷單元；
9.一種利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制的方法，該方法適用于權利要求1-8任一項所述的恒溫控制電路，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述恒溫控制電路包括控制單元、溫度采樣單元、驅動單元和熱電制冷單元，所述溫度采樣單元、所述驅動單元與所述控制單元連接，所述熱電制冷單元與所述驅動單元連接；
2.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述溫度采樣單元包括設置在所述控制單元上的第一采樣模塊和第二采樣模塊、與所述第一采樣模塊連接的第一熱敏電阻、以及與所述第二采樣模塊連接的第二熱敏電阻。
3.根據權利要求2所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述第一采樣模塊與所述第二采樣模塊的電路結構相同，所述第一采樣模塊采集所述第一熱敏電阻所處的環(huán)境溫度，所述第二采樣模塊采集所述第二熱敏電阻所處的控溫處溫度。
4.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述恒溫控制電路還包括上位機和通信接口，所述控制單元與所述上位機通過所述通信接口連接。
5.根據權利要求1所述的利用單片機和驅動芯片實現(xiàn)恒溫控制電路，其特征在于，所述恒溫控制電路還包括與所述控制單元連接的顯示單元，所述顯示單元用于顯示熱電制冷單元的制熱量、制冷量、環(huán)境溫度和控溫處溫度...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：葉韜，甘旭，
申請(專利權)人：廣東省洛侖茲技術股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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