基于ATmega16与DS18B20的智能温控系统的设计

2．3 加热／通风执行机构
加热／通风主要是通过控制风扇转动以达到降温的目的，或者通过控制加热器加热达到升温的目的。温度的上升或下降具有一定的惯性，因此要想达到精度较高的温控效果必须要设计相应的控制电路。传统的加热／通风执行机构可能采用电磁继电器作为开关元件，其缺点是寿命短、开关速度慢、温度变化惯性大，难以满足工艺要求。本系统采用固态继电器(Solid State Relay，SSR)作为加热／通用执行机构的开关元件，它具有寿命长、可靠性高、开关速度快、电磁干扰小、无噪声、无火花等特点。
要达到较好的温控效果，风扇的转速和通过加热器的电流大小应能发生改变，即功率可调。采用可控硅实现交流调功时通常有2种方法：一种是改变负载电压波形的导通角，即调相；另一种是负载电压波形不变而改变其电压波形在时间段内的出现次数，即PWM脉冲调功。调相调功采用移相触发，PWM脉冲调功采用过零触发。由于过零触发方式不对电网造成严重污染和干扰其它用电设备，是应用较为广泛的一种方法，因此本系统采用PWM调功。可以通过软件编程方式由ATmega16的PD4(OC1B)和PD5(OC1A)直接输出PWM波形来控制风扇的转速和加热器电流的大小。
加热／通风执行机构的开关元件选用交流过零触发型SSR，控制方法采用过零触发，当控制信号输入后，SSR在交流电源为零电压附近导通。通风执行机构的电路如图3所示，加热执行机构的电路与此电路类似。