本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種風(fēng)力發(fā)電配電柜內(nèi)的溫濕度控制器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電子式溫濕度控制器主要有以下幾種產(chǎn)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(chǎn)品中輸出控制較少，可視化設(shè)計(jì)僅完成到閾值設(shè)定環(huán)節(jié)，動(dòng)作回滯空間固定，機(jī)械式檢測裝置存在動(dòng)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(shè)計(jì)成本也較高。另外就目前的裝置來看，檢測調(diào)節(jié)范圍較窄，運(yùn)行環(huán)境條件和儲(chǔ)存條件等都還不能較好的適應(yīng)地區(qū)的差異性，對電器柜內(nèi)的環(huán)境調(diào)節(jié)還是簡單的輸出控制，不能較好的應(yīng)對環(huán)境變化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實(shí)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(fēng)力發(fā)電行業(yè)電器柜的柜內(nèi)防凝露的溫濕度控制。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)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(jī)交互顯示模塊，所述電源管理模塊為其他模塊提供穩(wěn)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(jī)交互顯示模塊與MCU模塊雙向傳輸數(shù)據(jù)；
所述信號采集模塊包括數(shù)字溫濕度傳感器和溫度傳感器，1個(gè)數(shù)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(gè)數(shù)字溫濕度傳感器和2個(gè)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(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步檢測；所述輸出控制模塊包括4路常開干接點(diǎn)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(jìn)一步的，所述MCU模塊選用STM32單片機(jī)為MCU模塊的核心控制板，搭建STM32最小系統(tǒng)，利用CH340G搭建USB轉(zhuǎn)串口電路，以用于模塊程序升級與串口在線數(shù)據(jù)傳輸。
進(jìn)一步的，所述數(shù)字溫濕度傳感器與單片機(jī)之間通過單總線通信方式傳輸當(dāng)前檢測的溫濕度信號，完成對數(shù)據(jù)序列的分解，分別得到當(dāng)前的溫度和濕度。
進(jìn)一步的，所述人機(jī)交互顯示模塊包括4位按鍵和3位8段共陽極數(shù)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(shù)碼管的輸入端相連。實(shí)現(xiàn)各模塊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和動(dòng)作參數(shù)的顯示，以及動(dòng)作參數(shù)的設(shè)定。
進(jìn)一步的，所述人機(jī)交互顯示模塊還包括電源指示燈、運(yùn)行指示燈和繼電器動(dòng)作指示燈，用于直觀的指示當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)。
進(jìn)一步的，所述4-20mA模擬量輸出電路由OPA2348雙路運(yùn)放和MS8050三極管構(gòu)成，所述常開干接點(diǎn)電路由STM32單片機(jī)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(qū)動(dòng)電路，由光耦TLP181輸出驅(qū)動(dòng)信號控制繼電器動(dòng)作，構(gòu)成4路常開干接點(diǎn)電路。
進(jìn)一步的，所述數(shù)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(jìn)一步的，所述電源管理模塊包括如下：
輸入保護(hù)電路；
指示燈電路，指示當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)；
基于金升陽WRB2405S-3WR2電源模塊的24VDC轉(zhuǎn)5V電路，為系統(tǒng)供電；
采用LM1117IMPX-3.3寬工作溫度范圍的電源芯片，為單片機(jī)及其外圍電路供3.3VDC電源；
MC7805穩(wěn)壓器，輸出5VDC為繼電器驅(qū)動(dòng)電路供電。
進(jìn)一步的，本溫濕度控制器采用金屬結(jié)構(gòu)外殼，保證較好的EMC防護(hù)，采用通用的導(dǎo)軌卡裝，使用便捷。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述的溫濕度控制器具有以下優(yōu)勢：集成3路溫度和2路濕度信號接入，實(shí)現(xiàn)高精度信號采集，方便實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步檢測；采用4路常開干接點(diǎn)與兩路4-20mA模擬量輸出構(gòu)成輸出電路，滿足不同的輸出控制要求；人機(jī)交互顯示模塊實(shí)現(xiàn)檢測信號可視化的同時(shí)，可針對不同應(yīng)用環(huán)境條件完成動(dòng)作參數(shù)的設(shè)定；具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、集成度高、體積小、柜內(nèi)溫濕度控制更加方便等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為本實(shí)用新型的原理圖。
圖2為本實(shí)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(shí)用新型中人機(jī)交互顯示模塊的電路圖。
圖4為本實(shí)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(diǎn)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(shí)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(shù)字溫濕度傳感器輸入的電路圖。
圖6為本實(shí)用新型中電源管理模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)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(jī)交互顯示模塊，所述電源管理模塊為其他模塊提供穩(wěn)定的工作電源。本溫濕度控制器采用金屬結(jié)構(gòu)外殼，保證較好的EMC防護(hù)，采用通用的導(dǎo)軌卡裝，使用便捷。
如圖2所示，MCU模塊選用STM32單片機(jī)為MCU模塊的核心控制板，搭建STM32最小系統(tǒng)，利用CH340G搭建USB轉(zhuǎn)串口電路，以用于模塊程序升級與串口在線數(shù)據(jù)傳輸。
如圖5所示，信號采集模塊包括AM2320數(shù)字溫濕度傳感器和PT100溫度傳感器，1個(gè)AM2320數(shù)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(gè)AM2320數(shù)字溫濕度傳感器和2個(gè)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(jìn)行放大，經(jīng)單片機(jī)的模擬量輸入口檢測當(dāng)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(jì)算公式，得到當(dāng)前環(huán)境溫度。AM2320數(shù)字溫濕度傳感器與單片機(jī)之間通過單總線通信方式傳輸當(dāng)前檢測的溫濕度信號，完成對數(shù)據(jù)序列的分解，分別得到當(dāng)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(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步檢測。
如圖4所示，輸出控制模塊包括4路常開干接點(diǎn)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(yùn)放和MS8050三極管構(gòu)成，常開干接點(diǎn)電路由STM32單片機(jī)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(qū)動(dòng)電路，由光耦TLP181輸出驅(qū)動(dòng)信號控制繼電器動(dòng)作，構(gòu)成4路常開干接點(diǎn)電路。
如圖3所示，人機(jī)交互顯示模塊包括4位按鍵、3位8段共陽極數(shù)碼管，電源指示燈、運(yùn)行指示燈和繼電器動(dòng)作指示燈，用于直觀的指示當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)。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(shù)碼管的輸入端相連，實(shí)現(xiàn)各模塊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和動(dòng)作參數(shù)的顯示，以及動(dòng)作參數(shù)的設(shè)定。另外，MCU模塊可對傳感器進(jìn)行短接或斷線檢測，通過數(shù)碼管顯示，實(shí)現(xiàn)傳感器故障報(bào)警功能。
如圖6所示，電源管理模塊包括輸入保護(hù)電路；指示燈電路，指示當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)；基于金升陽WRB2405S-3WR2電源模塊的24VDC轉(zhuǎn)5V電路，為系統(tǒng)供電；采用LM1117IMPX-3.3寬工作溫度范圍的電源芯片，為單片機(jī)及其外圍電路供3.3VDC電源；MC7805穩(wěn)壓器，輸出5VDC為繼電器驅(qū)動(dòng)電路供電。
本實(shí)例的工作過程：使用時(shí)，信號采集模塊集成3路溫度和2路濕度信號接入，方便實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步檢測，采用4路常開干接點(diǎn)與兩路4-20mA模擬量輸出構(gòu)成輸出電路，滿足不同的輸出控制要求。同時(shí)在控制邏輯中加入防凝露算法，智能化控制加熱器和風(fēng)扇的動(dòng)作，防止柜內(nèi)凝露的產(chǎn)生。人機(jī)交互顯示模塊實(shí)現(xiàn)檢測信號可視化的同時(shí)，可針對不同應(yīng)用環(huán)境條件完成動(dòng)作參數(shù)的設(shè)定，附加傳感器的短接或斷線檢測，實(shí)現(xiàn)傳感器故障報(bào)警功能。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
