CN201097245Y - 一种可编程温湿度控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可编程温湿度控制器。ARM处理器分别与A/D转换模块、USB接口模块，串口通信uart接口，Internet web网口，LCD显示/触摸屏接口模块和I/O连接；电流转换为电压电路的一端与外部湿度变送器相连连接，另一端与高精度A/D转换模块；CPLD可编程逻辑模块经D/A模块接电压转换为电流电路，电压转换为电流电路与外部记录仪、外部控制器相连。该温湿度控制器温度测量精度达到0.01，湿度测量精度达到0.1，控制周期短，控制效果好。两种湿度测量模式，分别为干湿球测量法和4～20mA输入法；人机交界面采用新颖的彩色触摸屏，易于操作；网络连接实现了用PC机远程控制功能。

Description

一种可编程温湿度控制器

技术领域

本实用新型涉及一种可编程温湿度控制器。

背景技术

环境试验是一个可使产品增值的过程，越来越受到人们的重视。而温湿度型环境试验作为环境试验中最为基础的一种，运用领域及其广泛，大大提高了我国军用和民用产品的环境适应性和可靠性，并直接导致了产品的质量提升。温湿度试验设备一般由工作室、调节设备、辅助设备、控制系统组成。控制系统决定着整个装置的自动化过程，控制系统包括温湿度控制器、程序设定器、安全报警装置等。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可编程温湿度控制器。针对上述背景技术，在传统的温湿度控制器技术的基础上应用最新的嵌入式技术，增加了多种的功能。大容量的内存空间；采用新颖的触摸彩屏使得人机交界面更为友好；引入了USB接口与网络连接功能。

本实用新型采用的技术方案是：

包括电流转换为电压电路，高精度A/D转换模块，ARM处理器，CPLD可编程逻辑模块，D/A转换模块，电压转换为电流电路，USB接口模块，串口通信uart接口，Internet web网口，LCD显示/触摸屏接口模块和I/O口；ARM处理器分别与高精度A/D转换模块、CPLD可编程逻辑模块、USB接口模块，串口通信uart接口，Internet web网口，LCD显示/触摸屏接口模块和I/O口连接；电流转换为电压电路的一端与高精度A/D转换模块连接，另一端与外部湿度变送器相连；CPLD可编程逻辑模块经D/A模块接电压转换为电流电路，电压转换为电流电路与与外部记录仪、外部控制器相连。

本实用新型具有的有益效果是：

1)可控温度范围为：-99℃-150℃，湿度可控范围为0-100％RH；32位ARM嵌入式技术和高精度的A/D芯片，温度测量精度达到0.01，湿度测量精度达到0.1；控制周期短，控制效果好。

2)人机交界面LCD显示/触摸屏采用了TFT彩屏，将操作显示画面划分成五大部分：运行操作、运行画面、定值设定、程序设定，画面美观友好，操作方便。

3)USB接口功能装置方便了内部控制程序的更新。

4)网络连接功能的实现使得远距离控制更为有效。

附图说明

图1是本实用新型中的温湿度控制器的电路框图。

图2是本实用新型中4～20mA电流转换为电压电路。

图3是本实用新型中A/D电路模块。

图4是本实用新型中D/A电路模块。

图5是本实用新型中4～20mA电压转换为电流电路。

图6是本实用新型LCD显示/触摸屏接口模块。

图中：1、电流转换为电压电路，2、高精度A/D转换模块，3、ARM处理器，4、CPLD可编程逻辑模块，5、D/A模块，6、电压转换为电流电路，7、USB接口模块，8、串口通信UART接口，9、Internet Web网口，10、LCD显示/触摸屏接口模块，11、I/O口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括4～20mA电流转换为电压电路1，高精度A/D转换模块2，ARM处理器3，CPLD可编程逻辑模块4，D/A转换模块5，4～20mA电压转换为电流电路6，USB接口模块7，串口通信uart接口8，internet web网口9，LCD显示/触摸屏接口模块10和I/O口11；ARM处理器3分别与高精度A/D转换模块2、CPLD可编程逻辑模块4、USB接口模块7，串口通信uart接口8，Internet web网口9，LCD显示/触摸屏接口模块10和I/O口11连接；电压转换为电流电路1的一端与高精度A/D转换模块2连接，另一端与外部铂电阻相连；CPLD可编程逻辑模块4经D/A模块5接电流转换为电压电路6，电流转换为电压电路6与外部继电器相连。

如图5所示，所述的电压转换为电流电路1由XTR111芯片及其外围电路组成，共有四路4～20mA输出，两路做为记录，两路作为控制。

如图3所示，所述的高精度A/D转换模块2，该模块由ADS1216芯片及其外围电路组成，输入端与铂电阻相连，ADS1216芯片产生两路恒定电流，与外部铂电阻相连产生的电压接ADS1216芯片的3，4管脚，转换后输出的离散信号由引脚DIN、DOUT连接到ARM。

如图4所示，所述的D/A转换模块5由24位高精度数字/模拟转换的AD5326芯片组成，数字信号从CPLD可编程逻辑电路经芯片的SDA脚输入；时钟信号从SCL脚输入；设置A0与A1两端的输入可选择四路输出VoutA、VoutB、VoutC、VoutD中的一路作为输出信号连接到电压转换为电流电路6的输入端。

如图2所示，所述的电流转换为电压电路6，输入与D/A电路模块连接，该电路中运算放大器正端是4～20mA电流输入，负端由电阻R85输出端的反馈电阻R124的并联电路相连，输出端与外部继电器相连。

如图6所示，所述的LCD显示/触摸屏接口模块10与ARM处理器直接相连，经LCD/触摸屏接口模块处理，电压值由3.3V变为为5V，从而驱动LCD/触摸屏正常工作。

所述的USB接口模块有主接口与从接口两个，主接口实现u盘的读写功能，从接口用于实现程序的捎写；网络连接实现了计算机对控制器的远程控制。

干湿球法测湿度时，干球温度与湿球温度经传感电路转换为模拟电压信号了，若经外部湿度变送器测湿度，外部湿度变送器产生的4～20mA电流信号经电流到电压转换电路产生模拟电压信号，模拟电压信号经A/D转换为数字电压信号，数字电压信号输入到ARM处理器，信号经ARM处理显示到LCD上，触摸屏上中断信号输入时，ARM处理器经SN74ALVC164245 I/O芯片或高效D/A处理通道输出实时控制信号到外部接线端带动相应继电器工作。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1、一种可编程温湿度控制器，其特征在于：包括电流转换为电压电路(1)，高精度A/D转换模块(2)，ARM处理器(3)，CPLD可编程逻辑模块(4)，D/A转换模块(5)，电压转换为电流电路(6)，USB接口模块(7)，串口通信uart接口(8)，Internet web网口(9)，LCD显示/触摸屏接口模块(10)和I/O口(11)；ARM微处理器(3)分别与高精度A/D转换模块(2)、CPLD可编程逻辑模块(4)、USB接口模块(7)，串口通信uart接口(8)，Intemet web网口(9)，LCD显示/触摸屏接口模块(10)和I/O(11)连接；电流转换为电压电路的一端与外部变送器相连连接，另一端与高精度A/D转换模块相连；CPLD可编程逻辑模块(4)经D/A模块(5)接电压转换为电流电路(6)，电压转换为电流电路(6)与与外部记录仪、外部控制器相连。

2、根据权利要求1所述的一种可编程温湿度控制器，其特征在于：所述的电流转换为电压电路(1)，输入与外部湿度变送器连接，该电路中运算放大器正端是4～20mA电流输入，负端由电阻R85输出端的反馈电阻R124的并联电路相连，输出端与A/D电路模块相连。

3、根据权利要求1所述的一种可编程温湿度控制器，其特征在于：所述的高精度A/D转换模块(2)，该模块由ADS1216芯片及其外围电路组成，输入端与铂电阻或电流转换为电压电路(1)相连，ADS1216芯片产生两路恒定电流，与外部铂电阻相连产生的电压接ADS1216芯片的3，4管脚，转换后输出的离散信号由引脚DIN、DOUT连接到ARM。

4、根据权利要求1所述的一种可编程温湿度控制器，其特征在于：所述的D/A转换模块(5)由24位高精度数字/模拟转换的AD5326芯片组成，数字信号从CPLD可编程逻辑电路经芯片的SDA脚输入；时钟信号从SCL脚输入；设置A0与A1两端的输入可选择四路输出VoutA、VoutB、VoutC、VoutD中的一路作为输出信号连接到电压转换为电流电路(6)的输入端。

5、根据权利要求1所述的一种可编程温湿度控制器，其特征在于：所述的电压转换为电流电路(6)由XTR111芯片及其外围电路组成，共有四路4～20mA输出，两路做为记录，两路作为控制。

6、根据权利要求1所述的一种可编程温湿度控制器，其特征在于：LCD显示/触摸屏接口模块(10)与ARM处理器直接相连，经LCD/TS接口模块处理，电压值由3.3V变为为5 V，从而驱动LCD/触摸屏正常工作。

7、根据权利要求1所述的一种可编程温湿度控制器，其特征在于：所述的USB接口模块有主接口与从接口两个，主接口实现u盘的读写功能，从接口用于实现程序的捎写；网络连接实现了计算机对控制器的远程控制。

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