CN101216714A - 实时智能温控器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实时智能温控器，包括微控制器模块、温度检测模块、显示模块，它还包括用于将感应电流输入至微控制器模块的电流检测模块、用于提供当前时间和实现实时控制的实时钟模块、用于设定工作参数和控制显示电路的显示输出的输入模块、用于切断和恢复设备与电源的连接的输出模块、用于为微控制器模块提供通信接口的通讯模块，由于设置有电流检测模块，对设备的电流过载、缺相、不平衡进行监控，当出现上述故障，输出保护电路将切断设备与电源的连接，从而保护了压缩机，实时钟模块实现对温度的分时段控制，且通信模块的设置，实现了对设备的集中控制。

Description

实时智能温控器

技术领域

本发明涉及一种在冷冻冷藏系统中用于自动控制温度的智能温控器。

背景技术

智能温控器在大型超市、工业用冷库、冷柜等场合应用十分广泛，其主要以单片机为核心实现自动控制温度，现有的智能控制器的控制线路通常包括单片机、为单片机供电的电源电路、设置在相应设备上的温度传感器、进行温度显示的显示器，所述的单片机根据预设温度范围与温度传感器感应的温度进行判断，实现对温度的自动控制，但是现有的智能温控器存在以下不足：1、温控器只具备温度控制，缺少对机组运行电流显示控制，若出现电流过载、缺相或三相不平衡时不能够及时发现，因此无法及时排出故障，保护机组；2、温控器无法进行实时监测控制；3、对多个温控器使用的场合无法进行集中控制。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够集中控制且可实时进行电流检测智能温控器。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种实时智能温控器，包括微控制器模块、与所述的微控制器模块一输入端相连接用于感应温度的温度检测模块、用于将交流电转换为直流电为所述的微控制器模块供电的电源电路、与所述的微控制器模块一输出端相连接的显示模块，它还包括：

电流检测模块，与所述的微控制器模块的一输入端相连接，用于将感应电流输入至微控制器模块；

实时钟模块，受控于所述的微控制器模块用于提供当前时间和实现实时控制；

输入模块，与微控制器的一输入端相连接用于设定工作参数和控制显示电路的显示输出；

输出模块，与所述的微控制器模块的一输出端相连接，用于切断和恢复设备与电源的连接；

通讯模块，与所述的微控制器模块相电连接用于为所述的微控制器模块提供通信接口。

在使用的时候，微控制器模块实时采集温度检测模块感应输出的温度并对设备的温度进行控制且通过数码管进行显示，同时，微控制器模块还实时采集电流检测模块感应的电流值，对设备的运行电流情况进行检测判断，并通过数码管进行显示，当发生电流过载、缺相、不平衡等故障时，微处理器模块输出控制信号驱动输出模块切断设备与电源的连接，并且发出告警信息，从而有效保护了设备；且通过设置实时钟模块，温控器具有实时钟显示的功能，可进行分时段控制，同时其具有通信接口，使得温控器能够与计算机相连接实现网络控制。

本发明与现有技术相比，具有下列优点：由于设置有电流检测模块，对设备的电流过载、缺相、不平衡进行监控，当出现上述故障，输出保护电路将切断设备与电源的连接，从而保护了压缩机，实时钟模块实现对温度的分时段控制，且通信模块的设置，实现了对设备的集中控制。

附图说明

附图1为本发明实时智能温控器电原理框图；

附图2为本发明微控制器模块电路原理图；

附图3为本发明电流检测模块电原理图

附图4为本发明测温模块电原理图；

附图5为本发明电源电路电原理图；

附图6为本发明输出模块电原理图；

附图7为本发明显示电路电原理图；

附图8为本发明输入模块电原理图；

附图9为本发明通讯模块电原理图；

附图10为本发明实时钟模块电原理图；

其中：1、微控制器模块；2、温度检测模块；3、电源电路；4、显示模块；5、电流互感器；6、实时钟模块；7、输入模块；8、输出模块；9、通讯模块；10、电流检测模块；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作详细的介绍：

如附图1所示的智能温控器电原理框图，包括微控制器模块1，与该微控制器模块1的输入端相连接的有温度检测模块2、电流检测模块10、实时钟模块6、电源电路3、输入模块7，与微控制器模块1输出端相连接的有显示模块4、输出模块8，以及与所述的微控制器模块1进行双向通信连接的通讯模块9，下面先将各功能模块介绍如下：

图2所示的为微控制器模块1的电原理图，该模块核心为单片机，单片机内置有A/D转换器，从而可对输入的模拟信号转换成数字信号通过数码管显示。

图3为电流检测模块10的电原理图，该电流检测模块10包括电流互感器5，在本实施例中，电流互感器为三个互感线圈，与每个线圈相连一分压电阻，分压电阻的连接到单片机的输入端口，在使用的时候，将待控制设备的三相电源的三根相线分别穿过相应的线圈，经过分压电阻得到电压信号输入到单片机中，单片机内部的A/D转换器将不同相线的电压信号转换成相应的数字电流值，通过显示模块4进行显示，因此单片机可实时地对设备的运行电流情况进行监测，从而维护设备的正常运行，所述的A/D转换器可选择9～12位A/D转换器，其以较高的采样速率和较低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨率，从而提供智能温控器的测温精度。

图4为温度检测模块2的电原理图，该温度检测模块由温度传感器(图中未显示)、分压电阻相串联并接入到单片机的输入端，单片机对分压电阻的电压信号进行采集，电压信号通过内部A/D转换器转换成数字信号，并且单片机对该数字信号进行计算后将对应的温度值通过显示模块4显示，因此本实施例的智能温控器可实时地对环境和设备的温度进行监测。

图5为电源电路3的电原理图，该电源电路3用于为单片机提供直流工作电压，该电路由变压器、整流器、滤波电容、稳压器依次串联而成，交流市电(220V交流电)经过变压器转换成低压交流电，低压交流电再经过整流器和滤波电容整流滤波后变为低压直流电，该直流电经过稳压器进一步稳压输出给单片机以及其他功能模块。

图6为输出模块8的电原理图，该输出模块8由驱动芯片、继电器相串联而成，所述的驱动芯片集成多个晶体三极管，每个晶体三极管的集电极连接一继电器，在使用的时候，可将其中一个继电器与电源相连接，其他继电器用于实现风机控制和化霜控制，单片机在进行电流检测过程中若发现过流、缺相或不平衡等故障时，将输出高电平驱动所述的驱动芯片中的晶体三极管从而控制各继电器工作，即断开与电源的连接，并发出告警信号，当电流恢复正常，继电器将在单片机的控制下自动复合。

图7为显示模块的电路原理图，该显示模块4主要由数码管组成，单片机的输出口与数码管的各段口相连接控制显示内容。

图8为输入模块7的电路原理图，其主要由多路按键和上拉电阻相串联而成，当有键按下时，输出低电平；当无键按下，输出为高电平，输入模块7选择不同的按键进行不同的参数设置和输出显示控制，单片机通过检测该输入模块7的高低电平，进行相应的控制。

图9为通讯模块9的电路原理图，该通信模块9与单片机相连用于为微控制器模块提供通信接口，通过设置通讯模块9，本实施例的温控器可与计算机等设备进行连接，通过通信协议可实现人机对话、多机相连的网络控制，本实施例中，通讯模块主要选用MAX485芯片。

图10为实时钟模块6的电路原理图，该电路由时钟芯片、晶振、电阻、电容组成，单片机对时钟芯片进行读写控制，使控制器按照北京时间进行控制。同时，电容的使用使得在控制器断电时，实时钟仍能继续运行，保证北京时间的准确性。且该时间可通过数码管显示，也可通过显示模块的按键对时钟进行调整、设定。本实施例中，时钟芯片选用HT1302，电容为0.22F，晶振采用32768Hz。

具体工作过程如下：单片机实时采集温度传感器感应的温度并对设备的温度进行控制且通过数码管进行显示，同时，单片机还实时采集电流互感器感应的电流值，对设备的运行电流情况进行检测判断，并通过数码管进行显示，当发生电流过载、缺相、不平衡等故障时，单片机输出控制信号驱动输出模块切断设备与电源的连接，并且发出告警信息，从而有效保护了设备；且通过设置实时钟模块，温控器具有实时钟显示的功能，可进行分时段控制，同时其具有通信接口，使得温控器能够与计算机相连接实现网络控制。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实时智能温控器，包括微控制器模块(1)、与所述的微控制器模块(1)一输入端相连接用于感应温度的温度检测模块(2)、用于将交流电转换为直流电为所述的微控制器模块(1)供电的电源电路(3)、与所述的微控制器模块(1)一输出端相连接的显示模块(4)，其特征在于：它还包括

电流检测模块(10)，与所述的微控制器模块(1)的一输入端相连接，用于将感应电流输入至微控制器模块(1)；

实时钟模块(6)，受控于所述的微控制器模块(1)用于提供当前时间和实现实时控制；

输入模块(7)，与微控制器(1)的一输入端相连接用于设定工作参数和控制显示电路(4)的显示输出；

输出模块(8)，与所述的微控制器模块(1)的一输出端相连接，用于切断和恢复设备与电源的连接；

通讯模块(8)，与所述的微控制器模块(1)相电连接用于为所述的微控制器模块(1)提供通信接口。

2.根据权利要求1所述的实时智能温控器，其特征在于：所述的微控制器模块(1)为单片机。

3.根据权利要求1或2所述的实时智能温控器，其特征在于：所述的微控制器模块(1)内置有A/D转换器，所述的A/D转换器用于将温度检测模块(2)和电流检测模块(10)输入其中的模拟信号转换成数字信号。

4.根据权利要求3所述的实时智能温控器，其特征在于：所述的A/D转换器为8～12位A/D转换器。

5.根据权利要求1所述的实时智能温控器，其特征在于：所述的电流检测模块(10)包括电流互感器(5)、与所述的电流互感器(5)相电连接的分压电阻。

6.根据权利要求1所述的实时智能控制器，其特征在于：所述的显示模块(4)为数码管显示电路。

7.根据权利要求1所述的实时智能温控器，其特征在于：所述的输出模块(7)包括一路与所述的微控制器模块(1)一个输出端相连接的晶体管、与晶体管相串接的继电器，所述的微控制器模块(1)驱动晶体管的导通与断开从而控制所述的继电器开启或闭合。

8.根据权利要求1所述的实时智能温控器，其特征在于：所述的通讯模块(8)为总线为RS-485的通信模块。

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