专利名称：冷库电脑自动化霜温控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于冷库上的电脑自动化霜温控器。
国外在70年代已把计算机技术应用在冷库的自动控制上，出现了装有电脑的冷库自动温控装置。目前国外的冷库电脑自动温控装置是由温度传感器将所感受到的温度送到温控器上，而计算机则按一定程序对温控器发出指令以控制冷库的温度。也就是根据库内存储食品品种和库外温度自动进行调温。这种自动温控装置功能比较单一，一般由电脑对冷库温度进行控制。而国内的冷库，目前仍采用温控精度低的机械温控装置，人工除霜，冷库上没有数字显示和电子保护电路等。随着经济形势的发展，许多单位迫切需要温度控制精度高，能自动化霜的高档次冷库，用以存放药品、水果以及供出口的食品。现行的冷库已远不能满足目前经济发展的要求。
本实用新型的目的是提供一种温度控制精度高，具有自动化霜、温度显示和保护电路等多功能的冷库电脑控制装置。
为此，本实用新型采取如下技术方案它由单片机系统(1)、两个测温电路(2)(3)，温控电路(4)、霜控电路(5)、库温传感器(6)、霜温传感器(7)、两个切换开关(8)(9)和温度显示电路(10)组成。将上述的库温传感器(6)放到冷库内任何一个地方，把霜温传感器(7)放到冷库内的蒸发器上，由这两个传感器(6)(7)感受来的信号经过相应的测温电路(2)(3)变为电压信号，分别输入到温控电路(4)和霜控电路(5)，与人工所设置的对应于一定库温电压值和对应于一定的化霜结束温度的电压值相比较，产生高电位或低电位再经过门电路去控制温控电路(4)中继电器的吸合／断开或霜控继电器的吸合／断开，以便控制电控柜(11)，从而达到控制制冷压缩机的启动／停止或蒸发器的通／断。另外，切换开关(8)中的1～4档分别与单片机系统(1)相联，单片机系统(1)根据相应一档信号将温控信号和霜控信号分别送到温控电路(4)和霜控电路(5)中，起封锁或打开温控电路(4)和霜控电路(5)的作用，并通过切换开关(9)使温度显示电路(10)显示库内温度和化霜温度。当化霜到蒸发器上的温度达到所设定的霜控温度时，霜控电路(5)发出信号到单片机系统(1)使其开始延时。
上述的单片机系统中单片机IC128、29、27脚分别经六反相器IC4接上述的温控电路(4)和霜控电路(5)，即IC128脚接IC4输入端1脚，IC4输出端2脚接温控电路(4)中与非门IC62脚，IC129脚接六反相器IC4的3脚，IC4输出端4脚接霜控电路(5)中与非门IC8中9脚，而霜控电路(5)中运算放大器IC7输出接与非门IC8输入端1脚，IC46脚接IC127脚。IC138、37、36、35脚分别经切换开关(8)1、2、3、4档接地。此外，IC1输出信号到地址锁存器IC2中经译码后送入存储器IC3，再由IC3发出指令到IC1。
测温电路(2)中R1和场效应管BG1相联后，R1另一端接库温传感器(2)，BG1经R5与温控电路(4)中运算放大器IC5反相输入端(－)联接，同时与切换开关(9)中温显档相联。测温电路(3)中R2和场效应管BG2联接，R2另一端经R10接霜温传感器(7)中运算放大器IC7同相输入端(＋)，并与切换开关(9)中霜显档相联。温控电路(4)中运算放大器IC5的同相输入端(＋)经R4、R3接Vcc，IC5输出端经与非门IC6、R7后接三极管BG3基极，BG3集电极经继电器J1接Vcc，其发射极接地，二极管D1并联在J1输出、输入端。R3与电位器W1一固定端联接，W1另一固定端经R接地，其可调端接切换开关(9)中温控档。霜控电路(5)中运算放大器IC7反相输入端(－)经R9、R8接Vcc，IC7输出端经与非门IC8和R12接三极管BG4基极，BG4集电极经继电器J2接Vcc，其发射极接地，二极管D2并联在J2输出、输入端。此外R8与电位器W2一固定端相联，W2另一固定端经R11接地，其可调端接切换开关(9)中霜控档。上述的温度显示电路(10)中，C1、R13分别接集成电路IC9中38、39脚，C1、R13另一端均接IC940脚，IC935脚经R14接电位器W3一固定端，33脚经C2接34脚，32脚经R15接电位器W4一固定端，W3、W4另一固定端接Vcc，29、28、27脚分别经C3R16、C4后相联，此外，2～20脚、22～25脚分别接驱动数码管T，21脚接地，30脚经转换后可分别接切换开关(9)中温显、温控、霜显、霜控档。
本实用新型工作过程可结合图2说明1、由库温传感器(6)把感受到的库内温度变化，转成电压的变化，为－2mv／℃，BG1提供了一个恒定电流，该变化的电压信号输入到运算放大器IC5的反相输入端(－)，IC4同相输入端(＋)接库内温度控制的设定值，该设定值可通过电位器W1旋转来设定，如设定－18℃，只要把切换开关(9)接到温控那一档，旋转W1使面板上的数码管T显示－18℃，即为设定好了。然后把切换开关(9)接到温显那一档，则显示的为库内温度，当库内温度高于所设置的－18℃时，运算放大器IC5输出高电平，与非门IC61脚为高电位，若此时单片机IC1发出打开温控电路(4)信号时，与非门IC62脚为高电位，则与非门IC67脚输出高电位，BG2导通，则继电器J1吸合，压缩机运转。压缩机运转后库内温度下降，等下降到－18℃时，IC5翻转输出低电平，IC67脚输出低电位，BG3截止，J1断开，压缩机就停止运转。当冷库内温度上升高于－18℃时，IC5又翻转输出高电平，IC66脚输出高电平，BG3导通，J1又吸合，压缩机又开始工作，从而达到冷库的自动温控。
2、由霜温传感器(7)把感受到的蒸发器温度转成电压输入到IC7的同相端(＋)，IC7反相端(－)接蒸发器化霜停止温度控制的设定值，该设定值可通过电位器W2来设定，如设定的为＋5℃，把切换开关(9)接到霜控档，旋转W2使面板上的数码管T显示出＋5℃，即为设置好了。然后，把切换开关(9)接到霜显档，则显示的为蒸发器温度，当蒸发器温度低于所设置的＋5℃时，运算放大器IC7输出为低电平，与非门IC8的3脚输出为高电平，此时若单片机IC1发出为封闭的信号，IC8的9脚为低电位，则使IC8的的11脚为低电位，起到了封闭化霜的作用。若此时单片机IC1发出允许化霜的信号，此时，IC8的9脚为高电位，而IC8的3脚输出为高电平，则IC8的11脚为高电平，BG4导通，J2吸合，蒸发器上的加热器接通，进行化霜。注意，在单片机IC1发出允许化霜信号的同时，给温控电路(4)发出了封闭温控的信号，保证在化霜的时间内，压缩机不能运转。加热器接通，使蒸发器温度升高，从而融化了蒸发器上的霜，一直使蒸发器上的温度升高到所设定的＋5℃时，IC7翻转，输出高电平，IC8的3脚为低电平，IC8的11脚为低电平，BG4截止，J2断开，加热器的电源断开，停止对蒸发器加热，与此同时，IC7输出的高电平信号送到单片机IC1的27脚，单片机IC1接到该信号，马上通过29和28脚发出封闭霜控电路(5)的信号和打开温控电路(4)的信号，单片机IC1又开始进行软件延时，在延时期间要一直封闭霜控电路(5)和打开温控电路(4)。
3、定时化霜。单片机IC1进行软件延时，通过单片机IC138、37、36、35脚分别接到切换开关(8)的1、2、3、4档，通过切换开关(8)使单片机IC1的38、37、36、35脚依次接地，软件设定单片机IC1从这4脚来的信号分别对应为6小时，12小时，24小时，48小时。例如，当37脚接地时，计算机软件就转到定时12小时的子程序。另外，一开机单片机就进入延时5分钟的程序，然后就扫描38、37、36、35脚，看哪个脚接地，就转到相对应的软件延时的子程序去，同时单片机IC1通过28脚发出低电平，通过反相器IC4转成高电平到温控电路(4)的IC8的2脚，打开温控电路(4)。同时又通过29脚发出高电位，通过反相器中IC4的4脚输出低电平到霜控电路(5)，使J2不能吸合。当软件延时完后，单片机IC1通过28脚输出高电压，通过IC4输出低电平到温控电路(4)IC8的2脚，从而封闭了温控电路(4)，使J1继电器不能吸合，通过29脚输出低电平，通过IC4输出高电平到IC89脚，打开了霜控电路(5)，允许化霜。当化霜温度达到所设定的化霜控制的温度值如＋5℃时，IC7输出高电平，IC8的10脚为低电平，则IC8的11脚为低电平，化霜继电器断开，IC7的高电平输入到单片机IC1，单片机IC1得到信号，又通过28脚和29脚发出信号去打开温控电路(4)和封闭霜控电路(5)，然后又开始进行12小时延时，如此，周而复始，达到自动温控和自动化霜的目的。
综上所述，与国外同类技术相比，本实用新型具有定时化霜，冷库库温自动控制，温度数字显示，蒸发器过热保护，断电延时再启动等多种功能。而将其应用在国内冷库上，可改变目前存在的机械温控、人工除霜，冷库上没有数字显示和电子保护电路等的落后状态，从而大大改进现有冷库的性能。
该控制器还可以用在冷藏箱和食品陈列柜上。
图1为本实用新型方框图。
图2为电原理图。
电阻R1～R16分别为3KΩ、3KΩ、47KΩ、100KΩ 100KΩ、1KΩ、2KΩ、47KΩ、100KΩ、100KΩ2KΩ、1KΩ、100KΩ、20KΩ、10KΩ、100KΩ。
电容C1～C4分别为100pf、0.01f、0.47μf、0.47μf；BG1、BG2为3DJ6管，BG3、BG4均采用3DK4三极管；D1、D2为2Cp10二极管；IC1、IC2、IC3分别为8039、74LS273、2716集成电路，IC5、IC7均为741运算放大器，IC6IC8均为74LS00与非门，IC4为74LS04六反相器，IC9采用7107大规模集成电路；W1、W2、W3、W4分别为2KΩ、2KΩ、3.3KΩ、3.3KΩ。
T为BSR6102／CA七段数码管。
库温传感器(6)和霜温传感器(7)均为电压型半导体传感元件M1、M2。
权利要求1.一种冷库用的电脑自动化霜温控器，其特征在于是由单片机系统(1)、库温传感器(6)、霜温传感器(7)、测温电路(2)(3)，温控电路(4)、霜控电路(5)切换开关(8)(9)和温度显示电路(10)组成，所述的库温传感器(6)和霜温传感器(7)将感受到的信号经过相应的测温电路(2)(3)变成电压信号分别输入到温控电路(4)和霜控电路(5)，使其产生高电位或低电位去控制电控柜(11)，切换开关(8)的1～4档分别与单片机系统(1)相联，单片机系统(1)根据其相应一档信号将温控信号和霜控信号分别送到温控电路(4)和霜控电路(5)中，而温控电路(4)和霜控电路(5)通过切换开关(9)使温度显示电路(10)显示库内温度和化霜温度，此外，当化霜到蒸发器上的温度达到所设定的霜控温度时，霜控电路(5)发出信号到单片机系统(1)使其开始延时。
2.根据权利要求1所述的冷库电脑自动化霜温控器，其特征在于所述的单片机系统(1)中单片机IC128、29、27脚分别经六反相器IC4接所述的温控电路(4)和霜控电路(5)，而IC1的38、37、36、35脚分别经所述的切换开关(8)1、2、3、4档接地，此外，IC1输出信号到地址锁存器IC2中经译码后送入存储器IC3，再由IC3发出指令到IC1。
3.根据权利要求1所述的冷库电脑自动化霜温控器，其特征在于所述的测温电路(4)中R1和场效应管BG1相联后，R1另一端接所述的库温传感器(6)，BG1与所述的温控电路(4)和切换开关(9)联接。
4.根据权利要求1所述的冷库电脑自动化霜温控器，其特征在于所述的测温电路(3)中电阻R2和场效应管BG2相联后，R2一端接所述的霜温传感器(7)，BG2与所述的霜控电路(5)和切换开关(9)联接。
5.根据权利要求1所述的冷库电脑自动化霜温控器，其特征在于所述的温控电路(4)中运算放大器IC5反相输入端(一)经R5接所述的测温电路(2)中BG1，其同相输入端(＋)经R4、R3接Vcc，IC5输出端经与非门IC6、R7后接三极管BG3基极，BG3集电极经继电器J1接Vcc，其发射极接地，R3与电位器W1一固端相联，W1另一固定端经R6接地，W1可调端接所述的切换开关(9)，二极管D1并联在J1输入、输出端。
6.根据权利要求1所述的冷库电脑自动化霜温控器，其特征在于所述的霜控电路(5)中运算放大器IC7同相输入端(＋)经R10接所述的测温电路(3)中BG2，其反相输出端(－)经R9、R8接Vcc，IC7输出端经与非门IC8、R12接三极管BG4基极，BG4集电极经继电器J2接Vcc，其发射极接地，R8与电位器W2一同定端相联，W2另一固定端经R11接地，其可调端接所述的切换开关(9)，二极管D2并联在J2输入、输出端。
7.根据权利要求1所述的冷库电脑自动化霜温控器，其特征在于所述的温度显示电路(10)中，C1、R13分别接集成电路IC7中38、39脚，C1、R13另一端均接IC，40脚，IC935脚经R14接电位器W3一固定端，33脚经C2接34脚，32脚经R15接电位器W4一固定端，W3、W4另一固定端接Vcc，29、28、27脚分别经C3、R16、C9后相联，2～20脚则均接驱动数码管T，21脚接地，30脚可分别接所述的切换开关(9)中温显、温控、霜显、霜控端。
8.根据权利要求1所述的冷库电脑自动化霜温控器，其特征在于所述的库温传感器(6)、霜温传感器(7)均采用电压型半导体传感元件M1、M2。
专利摘要一种冷库电脑自动化霜温控器。库温、霜温传感器将温度信号经相应测温电路变成电压信号分别输入温控电路和霜控电路，使其产生高或低电位以控制电控柜。单片机系统根据切换开关相应一挡信号将温控或霜控信号分别送到温控或霜控电路，再通过切换开关使温度显示电路显示库内或化霜温度，其具有定时化霜、库温自动控制温度数字显示、蒸发器过热保护、断电延时再启动等多种功能。
文档编号F25D21/08GK2091437SQ9120735
公开日1991年12月25日 申请日期1991年4月29日 优先权日1991年4月29日
发明者刘莉明 申请人:天津商学院制冷技术研究所