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    一種溫濕度控制器的制作方法

    作者: 來源: 發布于:2019-10-21 9:03:14

    本實用新型屬于風力發電技術領域,尤其是涉及一種風力發電配電柜內的溫濕度控制器。
     


    背景技術:
     
    在現有技術中,電子式溫濕度控制器主要有以下幾種產品:深圳欣銳特電子制造的RETF 012電子式溫濕度控制器、百能堡FLZ 510恒溫控制器、百能堡FLZ610恒溫恒濕器。目前產品中輸出控制較少,可視化設計僅完成到閾值設定環節,動作回滯空間固定,機械式檢測裝置存在動作疲勞的可能,使用壽命首先,精度也較難提高,在使用過程中如若使用的分離式的恒溫器和恒濕器完成控制,設計成本也較高。另外就目前的裝置來看,檢測調節范圍較窄,運行環境條件和儲存條件等都還不能較好的適應地區的差異性,對電器柜內的環境調節還是簡單的輸出控制,不能較好的應對環境變化。
     
    技術實現要素:
     
    有鑒于此,本實用新型旨在提出一種低成本、高精度、智能化的溫濕度控制器,尤其適合風力發電行業電器柜的柜內防凝露的溫濕度控制。
     
    為達到上述目的,本實用新型的技術方案是這樣實現的:
     
    一種溫濕度控制器,包括電源管理模塊、MCU模塊,信號采集模塊、輸出控制模塊和人機交互顯示模塊,所述電源管理模塊為其他模塊提供穩定的工作電源,所述信號采集模塊的輸出端與MCU模塊的輸入端相連,所述MCU模塊的輸出端與輸出控制模塊的輸入端相連,所述人機交互顯示模塊與MCU模塊雙向傳輸數據;
     
    所述信號采集模塊包括數字溫濕度傳感器和溫度傳感器,1個數字溫濕度傳感器作為板載傳感器,提供1路濕度信號檢測,外接1個數字溫濕度傳感器和2個溫度傳感器提供3路溫度和1路濕度信號檢測,所述溫度傳感器搭建三線式電路,集成3路溫度和2路濕度信號接入,方便實現多點同步檢測;所述輸出控制模塊包括4路常開干接點電路和兩路4-20mA模擬量輸出電路,滿足不同的輸出控制要求。
     
    進一步的,所述MCU模塊選用STM32單片機為MCU模塊的核心控制板,搭建STM32最小系統,利用CH340G搭建USB轉串口電路,以用于模塊程序升級與串口在線數據傳輸。
     
    進一步的,所述數字溫濕度傳感器與單片機之間通過單總線通信方式傳輸當前檢測的溫濕度信號,完成對數據序列的分解,分別得到當前的溫度和濕度。
     
    進一步的,所述人機交互顯示模塊包括4位按鍵和3位8段共陽極數碼管,所述4位按鍵的輸出端與MCU模塊的輸入端相連,所述MCU模塊的輸出端與8段共陽極數碼管的輸入端相連。實現各模塊實時數據和動作參數的顯示,以及動作參數的設定。
     
    進一步的,所述人機交互顯示模塊還包括電源指示燈、運行指示燈和繼電器動作指示燈,用于直觀的指示當前設備的工作狀態。
     
    進一步的,所述4-20mA模擬量輸出電路由OPA2348雙路運放和MS8050三極管構成,所述常開干接點電路由STM32單片機的DA輸出管腳控制模擬信號輸出,選用V23092薄片型繼電器,組成繼電器驅動電路,由光耦TLP181輸出驅動信號控制繼電器動作,構成4路常開干接點電路。
     
    進一步的,所述數字溫濕度傳感器的型號為AM2320,所述溫度傳感器的型號為PT100。
     
    進一步的,所述電源管理模塊包括如下:
     
    輸入保護電路;
     
    指示燈電路,指示當前設備的工作狀態;
     
    基于金升陽WRB2405S-3WR2電源模塊的24VDC轉5V電路,為系統供電;
     
    采用LM1117IMPX-3.3寬工作溫度范圍的電源芯片,為單片機及其外圍電路供3.3VDC電源;
     
    MC7805穩壓器,輸出5VDC為繼電器驅動電路供電。
     
    進一步的,本溫濕度控制器采用金屬結構外殼,保證較好的EMC防護,采用通用的導軌卡裝,使用便捷。
     
    相對于現有技術,本實用新型所述的溫濕度控制器具有以下優勢:集成3路溫度和2路濕度信號接入,實現高精度信號采集,方便實現多點同步檢測;采用4路常開干接點與兩路4-20mA模擬量輸出構成輸出電路,滿足不同的輸出控制要求;人機交互顯示模塊實現檢測信號可視化的同時,可針對不同應用環境條件完成動作參數的設定;具有結構簡單、維修方便、模塊化結構設計、集成度高、體積小、柜內溫濕度控制更加方便等優點。
     
    附圖說明
     
    構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
     
    圖1為本實用新型的原理圖。
     
    圖2為本實用新型中MCU的電路圖,其中2A是MCU電路圖,2B是MCU的隔離輸出電路圖。
     
    圖3為本實用新型中人機交互顯示模塊的電路圖。
     
    圖4為本實用新型中輸出控制模塊的電路圖,其中4A是4路常開干接點電路的電路圖,4B是兩路4-20mA模擬量輸出電路的電路圖。
     
    圖5為本實用新型中信號采集模塊的電路圖,其中5A是溫度傳感器輸入的電路圖,5B是數字溫濕度傳感器輸入的電路圖。
     
    圖6為本實用新型中電源管理模塊的電路圖。
     
    具體實施方式
     
    需要說明的是,在不沖突的情況下,本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
     
    下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
     
    如圖1所示,一種溫濕度控制器,包括電源管理模塊、MCU模塊,信號采集模塊、輸出控制模塊和人機交互顯示模塊,所述電源管理模塊為其他模塊提供穩定的工作電源。本溫濕度控制器采用金屬結構外殼,保證較好的EMC防護,采用通用的導軌卡裝,使用便捷。
     
    如圖2所示,MCU模塊選用STM32單片機為MCU模塊的核心控制板,搭建STM32最小系統,利用CH340G搭建USB轉串口電路,以用于模塊程序升級與串口在線數據傳輸。
     
    如圖5所示,信號采集模塊包括AM2320數字溫濕度傳感器和PT100溫度傳感器,1個AM2320數字溫濕度傳感器作為板載傳感器,提供1路濕度信號檢測,外接1個AM2320數字溫濕度傳感器和2個PT100溫度傳感器提供3路溫度和1路濕度信號檢測,所述PT100溫度傳感器搭建三線式配線電路;通過對溫度傳感器的阻值隨溫度的變化進行放大,經單片機的模擬量輸入口檢測當前放大的模擬信號,程序中加入溫度傳感器的阻值隨溫度變化曲線計算公式,得到當前環境溫度。AM2320數字溫濕度傳感器與單片機之間通過單總線通信方式傳輸當前檢測的溫濕度信號,完成對數據序列的分解,分別得到當前的溫度和濕度。集成3路溫度和2路濕度信號接入,方便實現多點同步檢測。
     
    如圖4所示,輸出控制模塊包括4路常開干接點電路和兩路4-20mA模擬量輸出電路,滿足不同的輸出控制要求。4-20mA模擬量輸出電路由OPA2348雙路運放和MS8050三極管構成,常開干接點電路由STM32單片機的DA輸出管腳控制模擬信號輸出,選用V23092薄片型繼電器,組成繼電器驅動電路,由光耦TLP181輸出驅動信號控制繼電器動作,構成4路常開干接點電路。
     
    如圖3所示,人機交互顯示模塊包括4位按鍵、3位8段共陽極數碼管,電源指示燈、運行指示燈和繼電器動作指示燈,用于直觀的指示當前設備的工作狀態。4位按鍵的輸出端與MCU模塊的輸入端相連,MCU模塊的輸出端與8段共陽極數碼管的輸入端相連,實現各模塊實時數據和動作參數的顯示,以及動作參數的設定。另外,MCU模塊可對傳感器進行短接或斷線檢測,通過數碼管顯示,實現傳感器故障報警功能。
     
    如圖6所示,電源管理模塊包括輸入保護電路;指示燈電路,指示當前設備的工作狀態;基于金升陽WRB2405S-3WR2電源模塊的24VDC轉5V電路,為系統供電;采用LM1117IMPX-3.3寬工作溫度范圍的電源芯片,為單片機及其外圍電路供3.3VDC電源;MC7805穩壓器,輸出5VDC為繼電器驅動電路供電。
     
    本實例的工作過程:使用時,信號采集模塊集成3路溫度和2路濕度信號接入,方便實現多點同步檢測,采用4路常開干接點與兩路4-20mA模擬量輸出構成輸出電路,滿足不同的輸出控制要求。同時在控制邏輯中加入防凝露算法,智能化控制加熱器和風扇的動作,防止柜內凝露的產生。人機交互顯示模塊實現檢測信號可視化的同時,可針對不同應用環境條件完成動作參數的設定,附加傳感器的短接或斷線檢測,實現傳感器故障報警功能。
     
    以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。




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