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利用电子技术制作家用恒温发酵箱

利用电子技术制作家用恒温发酵箱

点击数:7917 次   录入时间:03-04 11:55:02   整理:http://www.55dianzi.com   小家电-保健

  农家传统的豆豉、米酒(醪糟)、酸奶制作以及面团发酵等,因为需要酵母菌,就需要30℃左有的恒温。温度过高(48℃以上),酵母死亡,食材变酸或腐败;而温度过低(20℃以下),酵母停止活动.食材就不能发酵。传统的发酵技术,是将要发酵的食材用棉褥、稻草等包起来保温,尤其在冬季容易失败。而利用电子技术可以很容易营造一个恒温的发酵环境,下图是制作米酒的最佳温度曲线。利用这个恒温发酵箱,还可以用于生豆芽、种子发芽、孵禽蛋等。

  下图是恒温发酵箱的电路。用双向可控硅控制加热器的电源,温度传感器选用负温度系数的热敏电阻,用PIC单片机及相关程序控制需要的恒温.并由LED显示发酵时间和发酵温度.



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  1.发酵箱体
  
  因为发酵温度不高,箱体可用木板制作.有条件的话可以作成夹层.中间填充隔热材料。下图是发酵箱的截面图,内部用网格板设六格发酵室。加热器选用300W PTC加热器成品,加热器不安装在箱底,而是安装在箱后部下方,以避免上部食材落在加热器上。温度传感器安装在发酵室中部。为使箱内温度均匀,在上部装有换气扇.使空气沿箱后部通道从上向下形成环流。虽然发酵需一定湿度.但不严格.而湿度控制较复杂,成本也高,故省去。

  2.双向可控硅的控制
  
  双向可控硅是控制交流电源的开关元件,利用加在其栅极上的触发脉冲作移相控制,可以使加在加热器上的功率从OW(关断1到全功率间任意改变。双向可控硅的额定电流应在实际电流的两倍以上,而加热器的额定电阻是在赤热状态下的电阻,低温时的电阻较小.使刚通电时产生较大的冲击电流。故选择元件参数应留有一定的电流、电压余量,这里选用6A.600V的双向可控硅。

  3.温度传感器
  
  使用热敏电阻作温度传感器,结构简单、价格低、可靠性高。实际选用负温度系数热敏电阻,在25C时的电阻为lOkΩ,其电阻一温度曲线如下图.可用下式计算:R=RoexpB(1/T-1T/o)式中:Ro[Ω]是在温度To[K]时的电阻,B(β参数)是热敏电阻的固有参数,上述的热敏电阻B=3917kΩ。

 



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  4.单片机功能利用单片机实现以下功能:
  
  (1)时间累计60小时以上的时间累计及定时控制。
  
  (2)时间显示经过时间显示.作00时00分的4位显示。
  
  (3)温度显示实时温度显示,作小数点后l位的3位显示.显示范围o℃~500C.(4)温度目标值设定在最初的24小时内使温度徐徐下降.24小时后设定温度同定为30℃。
  
  (5)双向可控硅控制按功率设定值.在交流过零后一定时间触发双向可控硅导通。
  
  (6)加热器功率控制将现时温度与目标温度比较,接通或断开加热器。
  
  (7)7段LED控制使用7段LED数码管显示,采用动态驱动。
  
  下图为程序框图。

  5.电路设计
  
  下图的电路.在电源开关接通后,加热器和时钟即开始工作.不需要操作另外的开关,但发酵结束后需断开电源开关。
  
  如果使用单片机控制.其A-D转换的精度可为10位,此处选8位即可。而A-D转换的基准参考电压Vref为1.25V.这个电压可用并联稳压器产生。
  
  双向可控硅的触发,采用非过零型光电耦合器S21ME3控制,在I、Ⅲ象限驱动。
  
  交流过零检测用光电耦合器TLP320。
  
  单片机的时钟频率可选为20MHz或16.384MHz。
  
  LED1用来监视双向可控硅的通、断状态。
  
  单片机程序可从http//toragi.cqpub.co.jp/的网页下载。




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