畢業(yè)設計---自動氣象站風傳感器防凍控制電路設計-畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-02-24 04:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 口及 USART異步串口。 ATmega8 片內(nèi)集成的眾多系統(tǒng)級功能單元為控制系統(tǒng)的開發(fā)提供了很大便利。設計過 程中，盡量通過軟件編程簡化硬件電路，有效縮短了開發(fā)周期。 在本系統(tǒng)的應用中，通過軟件提取自動氣象站測量的氣溫、平均風速、相對濕度 3 個實時氣象要素指標，確定了凍結、融化的氣象要素臨界值。當需要給風傳感器加熱時，通過接口電路給 ATmega8單片機發(fā)送輸出指令，使 ATmega8 的 PC0端（ 23 腳）輸出高電平，控制驅(qū)動電路使加熱裝置開始工作；當達到設定時間或不滿足凍結條件時，發(fā)送一個停止加熱指令，使 ATmega8 的 PC0端（ 23 腳）輸出低電平，控制驅(qū)動電路斷開加熱裝置，使加熱電路停止工作。從而達到自動氣 象站風傳感器防凍保護的目的 [8] 。 ATmega8 單片機控制電路如圖 3 所示。 加熱驅(qū)動電路 ATmega8 的 I/O口輸出負載能力最大為 40mA,無法直接驅(qū)動大功率設備，必須通過中間驅(qū)動電路實現(xiàn)單片機對功率設備工作狀態(tài)的控制。實際應用中，通常采用繼電器或交流接觸器間 接驅(qū)動。由于繼電器或交流接觸器具有機械接觸特點，因而在很大程度上降低了控制系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和可靠性 [9] 。可控硅是功率開關型半導體器件，能在高電壓、電流條件下工作，有無機械接觸、大具體積小、便于安裝等優(yōu)點，廣泛應用于電力電子設備中。為了避免機械接觸開關的缺點，本系統(tǒng)選用以可控硅為主體的完全光電隔離的中間驅(qū)動電路。加熱驅(qū)動電路示意圖如圖 4 所示。 當 ATmega8 的 23 腳（ PC0端）輸出高電平時，通過限流保護電阻器 R4 的雙向光電耦合器上電工作，雙向可控硅 TRIACI 柵極被經(jīng)由 R R2 和雙向光電耦合器的信號觸發(fā)導通，加熱電路得電工作；當 ATmega8 的 23 腳（ PC0端）輸出低電平時，雙向光電耦合器截止，雙向可控硅 TRIACI 柵極無觸發(fā)信號被關斷，加熱電路斷電停止工作。 電路中的 R C2組成阻容吸收單元，可減小可控硅關斷時加熱電路中感性元件所產(chǎn)生的自感電動勢對可控硅的過壓沖擊。 RC1組成低通濾波單元，能降低雙向光電耦合器誤觸發(fā)對后續(xù)電路的
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