一种温度控制电路的制作方法

本实用新型属于温控电路技术领域，尤其涉及一种温度控制电路。

背景技术：

一些应用中，由于一些器件、模块自身的属性限制，他们不能在一定的温度点启动并在一定温度点停止，例如高温、低温。因此在使相应的器件正常工作前，需要对温度进行监控，根据采集结果进行升温或者降温控制温度，只有当温度在启动的范围内才允许器件启动。

例如：电烙铁这一器件是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元件及导线接头，按机械结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，主要包括烙铁头和烙铁芯，烙铁芯位于烙铁头内部为内加热式电烙铁，烙铁头位于烙铁芯内部为外加热式电烙铁。目前的电烙铁对镀锡温度难于保证，加热温度过高，易出现镀锡端头上部线缆绝缘层过热损坏现象，加热温度不足，易导致镀锡不匀，影响成品质量。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种温度控制电路，可保证器件使用过程中的加热温度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种温度控制电路，所述温度控制电路包括主电路、继电器控制电路、直流稳压电源电路、温度检测电路和模/数转换电路。

所述主电路包括串接的加热电阻丝R3和继电器常闭触点K1，所述继电器控制电路包括控制所述继电器常闭触点K1动作的继电器K，所述温度检测电路的信号输出端与所述模/数转换电路的信号输入端电连接，所述模/数转换电路的信号输出端与所述继电器控制电路的信号输入端电连接，所述直流稳压电源电路的电源输入端与所述主电路的电源输出端电连接，所述直流稳压电源电路的电源输出端与所述继电器控制电路、所述模/数转换电路和所述温度检测电路的电源输入端均电连接。

进一步，所述主电路还包括：

电源插头P1和电源开关S1，所述电源插头P1、所述电源开关S1、所述继电器常闭触点K1和所述加热电阻丝R3依次串接构成加热回路；

分压电阻R1和电源指示灯LED，所述分压电阻R1和所述电源指示灯LED串接后一端与所述电源开关S1电连接，另一端与所述电源插头P1电连接。

进一步，所述继电器控制电路还包括单片机U2和光电耦合器U1；

所述单片机U2的控制输出端与所述光电耦合器U1的输入端电连接，所述光电耦合器U1的输出端与所述继电器K电连接，所述单片机U2的信号输入端与所述模/数转换电路的信号输出端电连接。

进一步，所述单片机U2采用AT89C51单片机。

进一步，所述直流稳压电源电路包括依次电连接的变压器T1、单相桥式整流电路、滤波电路和三端稳压器VR1；

所述变压器T1的初级线圈一端与所述电源开关S1电连接，另一端与所述电源插头P1电连接，所述变压器T1的次级线圈两端与所述单相桥式整流电路的两个输入端电连接；

所述滤波电路包括并接的电容C1和电容C2，并接后的两端分别与所述单相桥式整流电路的两个输出端电连接；

所述三端稳压器VR1的输入端与所述电容C1的阳极电连接，所述三端稳压器VR1的输出端与所述电容C2的阳极电连接，所述三端稳压器VR1的剩余端接地，所述三端稳压器VR1的输出端为所述直流稳压电源电路的电源输出端。

进一步，所述温度检测电路包括串接的分压电阻R5和热敏电阻Rt,串接后的一端与所述直流稳压电源电路的电源输出端电连接，另一端接地；

所述分压电阻R5和所述热敏电阻Rt的中间连接结点为所述温度检测电路的信号输出端。

进一步，所述模/数转换电路包括模/数转换芯片U3，所述温度检测电路的信号输出端与所述模/数转换芯片U3的信号输入端电连接，所述模/数转换芯片U3 的信号输出端与所述单片机U2的信号输入端电连接。

进一步，所述模/数转换芯片U3采用ADC0809N模/数转换芯片。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

器件(电烙铁)使用过程中利用温度控制电路对加热温度进行管控。即温度检测电路输出的检测信号经模/数转换电路的转换后，输入给继电器控制电路，继电器控制电路根据输入的信号控制继电器K得电或失电,进而控制主电路中继电器常闭触点K1的通断，实现加热温度的管控；即加热达到加热温度上限阈值，继电器控制电路控制继电器K得电，继电器常闭触点K1断开，加热电阻丝R3 停止工作，降低加热温度；低于下限阈值，继电器控制电路控制继电器K失电，继电器常闭触点K1闭合，加热电阻丝R3重新开始加热，提高加热温度。

附图说明

图1是主电路、直流稳压电源电路及部分继电器控制电路的电路原理图；

图2是继电器控制电路中单片机U2的接口电路图；

图3是模/数转换电路中模/数转换芯片U3的接口电路图；

图4是温度检测电路的电路原理图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。下面以器件为电烙铁为例，对本实用新型进行阐述。

温度控制电路主要包括主电路、继电器控制电路、直流稳压电源电路、温度检测电路和模/数转换电路这五部分。

如图1所示，主电路的核心为串接在一起的继电器常闭触点K1和加热电阻丝R3，除此之外还包括电源插头P1和电源开关S1，电源插头P1(接入220V/50Hz 的交流电)、电源开关S1、继电器常闭触点K1和加热电阻丝R3(加热电阻丝 R3缠绕在电烙铁的烙铁芯上，实现热量的传导，烙铁芯安装在烙铁头的内部或外部，实现烙铁芯和烙铁头热量的传导)依次串接构成闭合的加热回路。为了确保安全期间，增加保险丝FU，保险丝FU一端与电源插头P1电连接，另一端与加热电阻丝R3电连接。还包括分压电阻R1和电源指示灯LED，分压电阻R1 和电源指示灯LED串接后一端与电源开关S1电连接，另一端与电源插头P1电连接，相当于分压电阻R1和电源指示灯LED串接后的支路与加热电阻丝R3和继电器常闭触点K1串接后的支路并联。

其中：电源插头P1和电源开关S串接后的两端为主电路的电源输出端。

直流稳压电源电路的电源输入端与上述主电路的电源输出端电连接。直流稳压电源电路包括依次电连接的变压器T1、单相桥式整流电路、滤波电路和三端稳压器VR1。

变压器T1的初级线圈一端与电源开关S1电连接，另一端与电源插头P1电连接，变压器T1的次级线圈两端与单相桥式整流电路的两个输入端电连接。

单相桥式整流电路包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4；整流二极管D1与整流二极管D2的阴极连接在一起组成二极管共阴极组，整流二极管D3、整流二极管D4的阳极连接在一起组成二极管共阳极组。整流二极管D1的阳极与整流二极管D3的阴极相连接，连接结点为单相桥式整流电路的一个输入端；整流二极管D2的阳极与整流二极管D4的阴极相连接，连接结点为单相桥式整流电路的另一个输入端。

滤波电路包括并接的电容C1和电容C2，并接后的两端分别与单相桥式整流电路的两个输出端电连接，单相桥式整流电路的两个输出端分别为二极管共阴极组的阴极和二极管共阳极组的阳极，电容C1和电容C2的阳极与二极管共阴极组的阴极电连接，电容C1和电容C2的阴极与二极管共阳极组的阳极电连接并接地。

三端稳压器VR1的输入端与电容C1的阳极电连接，三端稳压器VR1的输出端与电容C2的阳极电连接，三端稳压器VR1的剩余端接地，三端稳压器VR1的输出端为直流稳压电源电路的电源输出端(即图1中的VCC端)。

如图2所示，继电器控制电路包括单片机U2、光电耦合器U1和继电器K。单片机U2为AT89C51单片机，AT89C51单片机的控制输出端(即图2中的 P3.0/RxD引脚—CTRL端)与光电耦合器U1的输入端(即图1中的CTRL端)电连接，光电耦合器U1的输出端与继电器K电连接，继电器K控制继电器常闭触点K1的通断。AT89C51单片机的电源输入端(即图2中的VCC引脚—VCC端) 与直流稳压电源电路的电源输出端电连接。AT89C51单片机的信号输入端(即图 2中的P2.0/A8、P2.1/A9、P2.2/A10、P2.3/A11、P2.4/A12、P2.5/A13、P2.6/A14、 P2.7/A15引脚)与模/数转换电路对应的信号输出端电连接。

另：AT89C51单片机还外接晶振电路，方便使用定时器、计数器的功能。 AT89C51单片机中有高增益的反相放大器，它是是构成内部振荡器的主要单元，引脚XTAL2和引脚XTAL1分别是该放大器的输出端和输入端。片外石英晶体或陶瓷谐振器Y1和放大器共同构成自激振荡器，旁路电容C8、C9与外接石英晶体(或陶瓷谐振器Y1)接在具有反馈功能的放大器中，构成了并联反馈振荡电路。

AT89C51单片机还外接复位电路,无论是在AT89C51单片机刚开始接上电源时，还是运行过程中发生故障都需要复位。复位电路用于将AT89C51单片机内部各电路的状态恢复到一个确定的初始值，并从这个状态开始工作。AT89C51单片机的复位条件：必须使其RST引脚上持续出现两个(或以上)机器周期的高电平。AT89C51单片机的复位形式：上电复位、按键复位。上电复位电路中，利用电容C4充电来实现复位。在电源接通瞬间，RST引脚上的电位是高电平(VCC)，电源接通后对电容C4进行快速充电，随着充电的进行，RST引脚上的电位也会逐渐下降为低电平。只要保证RST引脚上高电平出现的时间大于两个机器周期，便可以实现正常复位。按键复位电路中，当复位开关S2没有按下时，电路同上述的上电复位电路。如在AT89C51单片机运行过程中，按下复位开关S2，已经充好电的电容C4会快速通过电阻R4的回路放电，从而使得RST引脚上的电位快速变为高电平，此高电平会维持到按键释放，从而满足AT89C51单片机复位的条件实现按键复位。

如图3所示，模/数转换电路包括模/数转换芯片U3，即ADC0809N模/数转换芯片。温度检测电路的信号输出端(即图4中INO端)与模/数转换芯片U3的信号输入端(即图3中INO引脚)电连接；模/数转换芯片U3的信号输出端(即图 3中的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引脚)与AT89C51单片机的信号输入端(即图2中的P2.0/A8、P2.1/A9、P2.2/A10、P2.3/A11、P2.4/A12、P2.5/A13、 P2.6/A14、P2.7/A15引脚)电连接。如图4所示，温度检测电路包括串接在一起的分压电阻R5和热敏电阻Rt,串接后的一端与直流稳压电源电路的电源输出端电连接，另一端接地；分压电阻R5与直流稳压电源电路的电源输出端电连接，热敏电阻Rt接地。分压电阻R5和热敏电阻Rt的两端分别并联有反向的二极管 D6和二极管D7；热敏电阻Rt的两端还并联有电容C7。分压电阻R5和热敏电阻 Rt的中间连接结点为温度检测电路的信号输出端(图4中INO端，输出电压信号)。

即，温度检测电路输出的检测信号(电压信号—模拟量信号)经模/数转换电路的转换后(温度信号—数字量信号)，输入给继电器控制电路中的AT89C51 单片机，AT89C51单片机根据输入的温度信号与预存的温度上、下限阈值进行对比判断，进而控制光电耦合器U1导通或截止，使继电器K得电或失电，主电路中继电器常闭触点K1断开或闭合，实现加热温度的管控。具体为：加热达到加热温度上限阈值，继电器控制电路控制继电器K得电，继电器常闭触点K1断开，加热电阻丝R3被切断供电电源而停止工作，由于加热电阻丝R3缠绕在电烙铁的烙铁芯上，致使电烙铁的烙铁芯加热温度开始下降，低于下限阈值时，继电器控制电路控制继电器K失电，继电器常闭触点K1闭合，加热电阻丝R3接入供电电源，重新开始加热，致使电烙铁的烙铁芯加热温度开始回升。整个温控过程，可确保烙铁头加热温度稳定在设定的范围内。

其中：图1至图4中有很多相同标识符号，标有相同标识符号的地方代表相互电连接，例如图1与图2中均有CTRL标识，代表该处相互电连接，对其他相同标识不做赘述。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。