專利名稱：一種基于微控制器的制冷機控制電路的制作方法
技術領域：
—種基于微控制器的制冷機控制電路技術領域[0001]本實用新型涉及自動控制技術領域，特別是涉及一種基于微控制器的制冷機控制電路。
背景技術：
[0002]紅外探測器是紅外成像系統(tǒng)的核心器件，按焦平面工作溫度的不同，紅外探測器可分為制冷型和非制冷型兩種。制冷型探測器的工作需要制冷機的配合。RM2-7i/XD-2型斯特林制冷機是一種常用的探測器適配制冷機，與其他型號的制冷機相比，該制冷機具有較小的體積和較低的功耗，但需要外接控制板。[0003]RM2-7i/XD-2型斯特林制冷機是基于第二代杜瓦技術的探測器集成制冷組件，該型制冷機采用斯特林微型閉式循環(huán)的一體化結構，它包括一個壓力波生成器和指型冷凍器，指型冷凍器跟一體化結構中的曲柄軸箱連接在一起。指型冷凍器中的置換劑作熱交換齊U，壓縮機由一個旋轉(zhuǎn)的三相直流無刷電機驅(qū)動。制冷機的工作原理是三相電機驅(qū)動壓縮機，進行能量交換，探測器焦平面上的測溫二極管會隨溫度的變化反饋不同的電壓。因此對制冷機的控制，就是根據(jù)測溫二極管的反饋信號，對三相電機進行控制。[0004]當前的制冷機控制板多采用模擬控制方式，而模擬控制板的電路比較復雜，容易引入噪聲，不利于工程應用。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于微控制器的制冷機控制電路，用以解決現(xiàn)有技術中存在的上述的問題。[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種基于微控制器的制冷機控制電路，包括:微控制器模塊、測溫電路模塊、電機驅(qū)動模塊以及電源模塊；其中，所述測溫電路模塊的一端與所述微控制器模塊連接，測溫電路模塊的另一端與探測器內(nèi)置的測溫二極管連接；所述電機驅(qū)動模塊的一端與微控制器模塊連接，電機驅(qū)動模塊的另一端與制冷機內(nèi)的三相電機連接；所述電源模塊分別為所述微控制器模塊、測溫電路模塊和電機驅(qū)動模塊提供所需電壓。[0007]進一步，所述微控制器模塊包括:[0008]單片機C8051F061和電壓參考源LT1790-2.5，其中，LT1790-2.5輸出2.5伏參考電壓給C8051F061作AD采樣的參考。[0009]進一步，C8051R)61的AINO與測溫電路模塊的AD DTA連接；C8051R)61的VRERKVREFl 及 VREF2 與 LT1790-2.5 的 Vout 連接；C8051F061 的 P0.0、P0.1 與上位機串 口 的 TX、RX連接；C8051F061的P0.2、P0.3、P0.4與電機驅(qū)動模塊的INl、IN2、IN3連接。[0010]進一步，所述測溫電路模塊包括:[0011]恒流源3CR3A、共模電感RN102和運算放大器AD8061 ;其中，3CR3A的I腳連接RN102的Vo ；RN102的Vin、Gi與測溫二極管的DTA、DTK連接；經(jīng)過RN102濾波之后的DTAL信號連接AD8061的3腳，經(jīng)過AD8061之后的AD_DTA信號輸出給微控制器模塊。進一步，所述電機驅(qū)動模塊包括:三相電機驅(qū)動芯片L6234，其中L6234的0UT1、0UT2、0UT3與探測器制冷機的三相電機 M_LA_E7、M_LB_E 1、M_LC_E8 連接。進一步，所述電源模塊包括:電源芯片LTM8021和電源芯片LT3085 ;其中，LTM8021將輸入的30伏電源轉(zhuǎn)換為5伏電源，提供給LT3085 ；LT3085將5伏電源轉(zhuǎn)換為3.3伏電源，提供給微控制模塊。本實用新型有益效果如下:本實用新型采用模塊化設計，使控制電路與系統(tǒng)保持隔離狀態(tài)，有效地抑制了噪聲；選用數(shù)字元器件，通過數(shù)字控制方式，使電路具有較高的控制精度和穩(wěn)定性；采用單片機作微控制器，通過串口與上位機通訊，可實時接收指令和反饋狀態(tài)，便于工程應用。

圖1是本實用新型實施例中一種基于微控制器的制冷機控制電路的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例中微控制器模塊的電路圖；圖3是本實用新型實施例中測溫模塊的電路圖；圖4是本實用新型實施例中電機驅(qū)動模塊的電路圖；圖5是本實用新型實施例中電源模塊的電路圖；圖6是本實用新型的微控制器的內(nèi)部工作原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖以及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型。如圖1所示，本實用新型實施例涉及一種基于微控制器的制冷機控制電路，包括:微控制器模塊、測溫電路模塊、電機驅(qū)動模塊以及電源模塊；測溫電路模塊的一端與微控制器模塊連接，測溫電路模塊的另一端與探測器內(nèi)置的測溫二極管連接；電機驅(qū)動模塊的一端與微控制器模塊連接，電機驅(qū)動模塊的另一端與制冷機內(nèi)的三相電機連接；電源模塊分別為微控制器模塊、測溫電路模塊和電機驅(qū)動模塊提供所需電壓。測溫電路模塊將探測器內(nèi)置的測溫二極管反饋的溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；如圖6所示，微控制器模塊采集該電壓信號，并進行計算，然后輸出PWM信號給電機驅(qū)動模塊；電機驅(qū)動模塊將PWM信號轉(zhuǎn)換為功率信號，輸出給制冷機內(nèi)的三相電機。如圖2所示，微控制器模塊包括單片機C8051F061、電壓參考源LT1790-2.5、電阻和電容，其中，C8051R)61作為微控制器完成控制參數(shù)的計算、三相電機驅(qū)動信號的生成以及串口命令的接收和執(zhí)行，LT1790-2.5輸出2.5伏參考電壓給C8051F061作AD采樣的參考。C8051R)61的AINO與測溫電路模塊的AD_DTA連接，用于采集溫度信號。C8051R)61的VRERKVREFl及VREF2與LT1790-2.5的Vout連接，為C8051F061內(nèi)部的AD提供參考電壓。C8051F061的P0.0、P0.1與上位機串口的TX、RX連接，用于接收上位機串口的指令，并反饋相關狀態(tài)數(shù)據(jù)。C8051R)61的P0.2、P0.3、P0.4與電機驅(qū)動模塊的IN1、IN2、IN3連接，將計算得到的PWM信號，輸出給電機驅(qū)動模塊，用于控制電機的轉(zhuǎn)速以達到溫度的穩(wěn)定。[0028]如圖3所示，測溫電路模塊包括恒流源3CR3A、共模電感RN102、運算放大器AD8061、電阻和電容。3CR3A的I腳連接RN102的Vo，用于為探測器內(nèi)置的測溫二極管供電；RN102的Vin、Gi與測溫二極管的DTA、DTK連接，用于接收溫度信號；經(jīng)過8附02濾波之后的DTAL信號連接AD8061的3腳，經(jīng)過AD8061之后的AD_DTA信號輸出給微控制器模塊，AD8061提聞電路的驅(qū)動能力。[0029]如圖4所示，電機驅(qū)動模塊包括三相電機驅(qū)動芯片L6234、電阻和電容。L6234的0UT1、0UT2、0UT3與探測器制冷機的三相電機M_LA_E7、M_LB_E1、M_LC_E8連接，將微控制器模塊輸出的控制信號進行功率轉(zhuǎn)換后輸出給制冷機內(nèi)的三相電機。[0030]如圖5所示，電源模塊包括電源芯片LTM8021、電源芯片LT3085、電阻和電容。LTM8021將輸入的30伏電源轉(zhuǎn)換為5伏電源，提供給LT3085 ；LT3085將5伏電源轉(zhuǎn)換為3.3伏電源，提供給微控制模塊。[0031]由上述實施例可以看出，本實用新型采用模塊化設計，使控制電路與系統(tǒng)保持隔離狀態(tài)，有效地抑制了噪聲；選用數(shù)字元器件，通過數(shù)字控制方式，使電路具有較高的控制精度和穩(wěn)定性；采用單片機作微控制器，通過串口與上位機通訊，可實時接收指令和反饋狀態(tài)，便于工程應用。[0032]盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本實用新型的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本實用新型的范圍應當不限于上述實施例。
權利要求1.一種基于微控制器的制冷機控制電路，其特征在于，包括:微控制器模塊、測溫電路模塊、電機驅(qū)動模塊以及電源模塊；其中，所述測溫電路模塊的一端與所述微控制器模塊連接，測溫電路模塊的另一端與探測器內(nèi)置的測溫二極管連接；所述電機驅(qū)動模塊的一端與微控制器模塊連接，電機驅(qū)動模塊的另一端與制冷機內(nèi)的三相電機連接；所述電源模塊分別為所述微控制器模塊、測溫電路模塊和電機驅(qū)動模塊提供所需電壓。
2.如權利要求1所述的基于微控制器的制冷機控制電路，其特征在于，所述微控制器模塊包括: 單片機C8051F061和電壓參考源LT1790-2.5，其中，LT1790-2.5輸出2.5伏參考電壓給C8051F061作AD采樣的參考。
3.如權利要求2所述的基于微控制器的制冷機控制電路，其特征在于，C8051F061的AINO 與測溫電路模塊的 AD_DTA 連接；C8051R)61 的 VRERK VREFl 及 VREF2 與 LT1790-2.5的 Vout 連接；C8051F061 的 P0.0、P0.1 與上位機串口 的 TX、RX 連接；C8051F061 的 P0.2、P0.3、P0.4與電機驅(qū)動模塊的INl、IN2、IN3連接。
4.如權利要求Γ3任一項所述的基于微控制器的制冷機控制電路，其特征在于，所述測溫電路模塊包括: 恒流源3CR3A、共模電感RN102和運算放大器AD8061 ;其中，3CR3A的I腳連接RN102的Vo ；RN102的Vin、Gi與測溫二極管的DTA、DTK連接；經(jīng)過RN102濾波之后的DTAL信號連接AD8061的3腳，經(jīng)過AD8061之后的AD_DTA信號輸出給微控制器模塊。
5.如權利要求4所述的基于微控制器的制冷機控制電路，其特征在于，所述電機驅(qū)動模塊包括: 三相電機驅(qū)動芯片L6234，其中L6234的0UT1、0UT2、0UT3與探測器制冷機的三相電機M_LA_E7、M_LB_E 1、M_LC_E8 連接。
6.如權利要求1、2、3或5所述的基于微控制器的制冷機控制電路，其特征在于，所述電源模塊包括: 電源芯片LTM8021和電源芯片LT3085 ;其中，LTM8021將輸入的30伏電源轉(zhuǎn)換為5伏電源，提供給LT3085 ；LT3085將5伏電源轉(zhuǎn)換為3.3伏電源，提供給微控制模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種基于微控制器的制冷機控制電路，包括微控制器模塊、測溫電路模塊、電機驅(qū)動模塊以及電源模塊；其中，所述測溫電路模塊的一端與所述微控制器模塊連接，測溫電路模塊的另一端與探測器內(nèi)置的測溫二極管連接；所述電機驅(qū)動模塊的一端與微控制器模塊連接，電機驅(qū)動模塊的另一端與制冷機內(nèi)的三相電機連接；所述電源模塊分別為所述微控制器模塊、測溫電路模塊和電機驅(qū)動模塊提供所需電壓。本實用新型采用模塊化設計，使控制電路與系統(tǒng)保持隔離狀態(tài)，有效地抑制了噪聲；選用數(shù)字元器件，通過數(shù)字控制方式，使電路具有較高的控制精度和穩(wěn)定性；采用單片機作微控制器，通過串口與上位機通訊，可實時接收指令和反饋狀態(tài)，便于工程應用。
文檔編號G05D23/20GK203084572SQ20122072602
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權日2012年12月25日
發(fā)明者楊寧寧, 于繁迪, 高旭輝, 夏寅輝, 劉晗, 李政, 倪云龍 申請人:中國電子科技集團公司第十一研究所