基于A(yíng)TMEGA16的太陽(yáng)能供電制冷系統設計
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半導體制冷的熱端散熱，通過(guò)降低熱端的溫度，可以減少熱端向冷端的傳熱，因此熱端散熱很重要，減少冷熱端溫差成為提高熱電制冷性能的一個(gè)重要因素。在本次設計中，采用散熱片加上空氣強制對流散熱的方式對半導體制冷進(jìn)行散熱，經(jīng)過(guò)重復實(shí)驗證明，該方式散熱效果良好。
2．3 電流采樣電路
為防止負載電流過(guò)高，需要檢測經(jīng)過(guò)負載的電流。采用康銅絲電阻對電流信號采樣，通過(guò)康銅絲電阻采樣的電壓信號經(jīng)過(guò)LM258放大，輸入到ATMEGA16的模數轉換器端口進(jìn)行A／D轉換。如圖3所示。
2．4 溫度檢測電路
溫度傳感器使用的是DS18B20，與傳統的熱敏電阻相比，DS18B20能夠直接讀出被測溫度并且可根據實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現9～12位的數字值讀數方式?？梢苑謩e在93．75ms和750 ms內完成9位和12位的數字量，并且從DS18B20讀出的信息或寫(xiě)入DS18B20的信息僅需要一根接口線(xiàn)(單總線(xiàn)接口)讀寫(xiě)，單總線(xiàn)本身也可以向所掛接的DS18B20供電。其溫度檢測電路如圖4所示。
3 系統軟件設計
系統軟件設計流程如圖5所示，系統初始化后接著(zhù)啟動(dòng)內部A／D轉換器，采樣蓄電池電壓VBAT，若蓄電池電壓小于正常電壓VC，進(jìn)入充電程序；若蓄電池電壓正常，采樣制冷目標物的溫度Ta，若溫度高于預設溫度Th，啟動(dòng)制冷程序。
系統進(jìn)入充電程序后，檢測太陽(yáng)能電池光照強度并進(jìn)行判斷，若光照強度低，系統休眠；若光照強度高于一定值，給蓄電池分段式充電并判斷蓄電池電壓狀態(tài)，當蓄電池電壓上升至正常電壓，充電結束。
啟動(dòng)制冷程序后，判斷當前溫度Ta與Th的偏差、偏差變化率信號，經(jīng)PID控制調節制冷驅動(dòng)電路的PWM脈寬信號，對半導體制冷進(jìn)行控制，當溫度不高于預設溫度Th，制冷結束并返回。
4 結束語(yǔ)
實(shí)驗表明，該制冷系統結構簡(jiǎn)單，性能穩定，制冷效果良好。在工業(yè)儲藏和日常的冷藏保鮮中可以得到廣泛的推廣應用。系統采用單片機控制技術(shù)，實(shí)現了基于太陽(yáng)能供電的半導體制冷，在低能耗和環(huán)保方面顯示出一定的優(yōu)勢。
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