基于ATMEGA16的太陽能供電制冷系統設計
加入技術交流群
半導體制冷的熱端散熱，通過降低熱端的溫度，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行散熱，經過重復實驗證明，該方式散熱效果良好。
2．3 電流采樣電路
為防止負載電流過高，需要檢測經過負載的電流。采用康銅絲電阻對電流信號采樣，通過康銅絲電阻采樣的電壓信號經過LM258放大，輸入到ATMEGA16的模數轉換器端口進行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際要求通過簡單的編程實現9～12位的數字值讀數方式。可以分別在93．75ms和750 ms內完成9位和12位的數字量，并且從DS18B20讀出的信息或寫入DS18B20的信息僅需要一根接口線(單總線接口)讀寫，單總線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，系統初始化后接著啟動內部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，啟動制冷程序。
系統進入充電程序后，檢測太陽能電池光照強度并進行判斷，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，當蓄電池電壓上升至正常電壓，充電結束。
啟動制冷程序后，判斷當前溫度Ta與Th的偏差、偏差變化率信號，經PID控制調節制冷驅動電路的PWM脈寬信號，對半導體制冷進行控制，當溫度不高于預設溫度Th，制冷結束并返回。
4 結束語
實驗表明，該制冷系統結構簡單，性能穩定，制冷效果良好。在工業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，實現了基于太陽能供電的半導體制冷，在低能耗和環保方面顯示出一定的優勢。
模數轉換器相關文章:模數轉換器工作原理
半導體制冷相關文章:半導體制冷原理
脈寬調制相關文章:脈寬調制原理
評論