CN208282353U - 洁净室控制电路及洁净室控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种洁净室控制电路及洁净室控制器，其中，洁净室控制电路包括MCU控制器、气压传感器、空调控制器、第一串口通讯电路及第二串口通讯电路；气压传感器及空调控制器均与MCU控制器连接，MCU控制器还通过第一串口通讯电路与上位机连接，空调控制器还通过第二串口通讯电路与空调器连接。本实用新型洁净室控制电路可实时检测洁净室内大气压参数，并将参数上传至上位机实现联网控制，从而解决了空调控制器无法联网自动控制的问题。

Description

洁净室控制电路及洁净室控制器

技术领域

本实用新型涉及控制技术领域，特别涉及一种洁净室控制电路及洁净室控制器。

背景技术

随着物联网技术的发展，人们对于设备的控制的实时性要求越来越高，同时对于移动设备的依赖日益增强。以前通过串口和USB等导线连接的设备不能够直接通过网络来控制的劣势越来明显。洁净室内当前的灯光以及空调器的控制器都是采用RS485单机控制，无法通过直接联网集中控制，对于复杂的洁净室工作环境和工作流程造成很大不便。由于洁净室的气压值是由净化空调系统来调节的，气压控制只能凭手持压差计或者经验值调节，但是人体的舒适度关键因素是大气压而不是气压差，所以造成洁净室内大气压失衡，引起工作人员的身体不适，同时由于此类控制器调节风均为定值不能够动态调节，引起气压波动比较厉害，对洁净室的环境造成了不良影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种洁净室控制电路，旨在解决空调控制器无法直接联网和洁净室气压无法动态调节的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种洁净室控制电路，所述洁净室控制电路包括MCU控制器、气压传感器、空调控制器、第一串口通讯电路及第二串口通讯电路；所述气压传感器及所述空调控制器均与所述MCU控制器连接，所述MCU控制器还通过所述第一串口通讯电路与上位机连接，所述空调控制器还通过所述第二串口通讯电路与空调器连接；其中，

所述气压传感器，用于采集洁净室实时气压参数，并将气压参数发送至所述MCU控制器；

所述MCU控制器，用于根据接收到的所述气压参数，输出相应的控制信号至所述空调控制器，或者将所述气压参数输出至所述上位机并接收所述上位机反馈的控制信号，且将所述上位机反馈的控制信号输出至所述空调控制器；

所述空调控制器，用于根据所述MCU控制器输出的控制信号控制所述空调器的工作，以实现对洁净室内的气压调节；

所述第一串口通讯电路，用于所述MCU控制器与所述上位机的数据通讯；所述第二串口通讯电路，用于所述空调控制器与所述空调器的数据通讯。

优选地，所述第一串口通讯电路及所述第二串口通讯电路均为RS485通讯电路。

优选地，所述洁净室控制电路还包括网络通讯电路，所述MCU控制器还经由所述网络通讯电路与所述上位机连接，所述网络通讯电路为以太网通讯电路或者WIFI通讯电路。

优选地，所述洁净室控制电路还包括用于控制洁净室内用电设备的工作状态的多路继电器，多路所述继电器的受控端均与所述MCU控制器的控制端连接。

优选地，所述洁净室控制电路还包括多路用于采集洁净室内用电设备的手动开关所输出电信号的光耦采集电路，多路所述光耦采集电路的信号输入端与洁净室内用电设备的手动开关连接，多路所述光耦采集电路的信号输出端均与所述MCU控制器的信号端连接。

优选地，所述洁净室控制电路还包括用于输出触发信号的多个按键，多个所述按键包括继电器开关按键及空调器开关按键，多个所述按键均与所述MCU控制器连接。

优选地，所述洁净室控制电路还包括用于显示所述洁净室的温度和湿度的数码显示屏，所述数码显示屏与所述空调控制器或者MCU控制器连接。

优选地，所述洁净室控制电路还包括用于采集洁净室内电量变送器所输出电信号的电量采集电路，所述电量采集电路分别与所述电量变送器以及MCU控制器连接。

本实用新型还提出一种洁净室控制器，所述洁净室控制器包括如上所述的洁净室控制电路。

本实用新型洁净室控制电路包括MCU控制器、气压传感器、空调控制器、第一串口通讯电路及第二串口通讯电路；本实用新型洁净室控制电路工作时，MCU控制器接收气压传感器采集的气压参数并根据预设算法对应输出控制信号至空调控制器，或者经由第一串口通讯电路接收上位机输出的控制信号并输出至空调控制器，以使空调控制器根据控制信号对空调器进行对应控制，从而实现洁净室内的气压调节。本实用新型洁净室控制电路可实时检测洁净室内大气压参数，并将参数上传至上位机实现联网控制，从而解决了空调控制器无法联网自动控制洁净室内气压的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型洁净室控制电路一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型洁净室控制电路一实施例中RS485通讯电路的电路结构示意图；

图3为本实用新型洁净室控制电路另一实施例的功能模块示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种洁净室控制电路100，如图1所示，图1为本实用新型洁净室控制电路100一实施例的功能模块示意图，本实施例洁净室控制电路100包括MCU控制器101、气压传感器102、空调控制器104、第一串口通讯电路103及第二串口通讯电路105；所述气压传感器102及所述空调控制器104均与所述MCU控制器101连接，所述MCU控制器101还通过所述第一串口通讯电路103与上位机200连接，所述空调控制器104还通过所述第二串口通讯电路105与空调器300连接；其中，

所述气压传感器102，用于采集洁净室实时气压参数，并将气压参数发送至所述MCU控制器101；

所述MCU控制器101，用于根据接收到的所述气压参数，输出相应的控制信号至所述空调控制器104，或者将所述气压参数输出至所述上位机200并接收所述上位机200反馈的控制信号，且将所述上位机200反馈的控制信号输出至所述空调控制器104；

所述空调控制器104，用于根据所述MCU控制器101输出的控制信号控制所述空调器300的工作，以实现对洁净室内的气压调节；

所述第一串口通讯电路103，用于所述MCU控制器101与所述上位机200的数据通讯；

所述第二串口通讯电路105，用于所述空调控制器104与所述空调器300的数据通讯。

需要说明的是，气压传感器102主要的传感元件是一个对压强敏感的薄膜，它连接了一个柔性电阻器。当被测气体的压强降低或升高时，这个薄膜变形，该电阻器的阻值将会改变，电阻器的阻值发生变化。从传感元件取得变化的信号电压，经过A/D转换由MCU控制器101接收，本实施例中，气压传感器102是一种由SPI和I2C总线接口组成的高分辨率高度计传感器。气压传感器102包括高线性压力传感器和具有内部工厂校准系数的超低功率24位的增量ADC，提供精确的数字24位压力和温度值以及允许用户优化转换速度和电流消耗的不同操作模式，高分辨率的温度输出允许在没有任何附加传感器的情况下实现高度表/温度计功能。所采用的传感原理导致压力和温度信号具有低滞后和高稳定性，气压传感器102通过IIC总线将气压数据传送给MCU控制器101。

MCU控制器101为洁净室控制电路的运算与存储核心，采用STM32F103系列单片机，MCU控制器101通过第一串口通讯电路103对上位机200发送或者接收命令，处理后向各空调控制器104发送指令，空调控制器104用于与空调器300进行交互连接，收发数据通过第二串口通讯电路105实现，空调控制器104实时根据MCU控制器101输出的控制信号同步空调相关参数，以确保与上位机200发送的控制命令保持一致，第一串口通讯电路103为MCU控制器101的主要通讯串口，该串口数据与命令与上位机200中的数据保持一致，气压传感器102通过IIC与MCU控制器101相连接，向MCU控制器101提供实时气压数据，MCU控制器101根据上传的气压值对应输出控制信号至通过空调控制器104，同时将气压参数输出至上位机200，上位机200根据气压参数对应输出控制信号至MCU控制器101，MCU控制器101将控制信号同步至空调控制器104，以使其调整对应空调相关参数控制空调器300，从而实现控制洁净室室内气压的目的。

本实施例中，所述第一串口通讯电路103及所述第二串口通讯电路105均为RS485通讯电路。

如图2所示，图2为本实用新型洁净室控制电路100一实施例中RS485通讯电路的电路结构示意图，本实施例中，所述RS485通讯电路的信号端包括第一信号端、第二信号端、第三信号端、第四信号端、第五信号端及第六信号端，所述第一通讯电路包括485芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1及第一工作电压输入端，所述第一二极管D1及所述第二二极管D2均为隔离二极管。

具体地，所述第一电阻R1的第一端及所述第一二极管D1的阴极与所述空调器300的第一信号端或者所述上位机200的第一信号端连接，所述第二电阻R2的第一端及所述第二二极管D2的阴极与所述空调器300的第二信号端或者所述上位机200的第二信号端连接，所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阳极均接地；所述第一电阻R1的第二端、所述第三电阻R3的第一端及所述第五电阻R5的第一端均与所述485芯片U1的第一信号端连接，所述第二电阻R2的第二端、所述第三电阻R3的第二端及所述第四电阻R4的第一端均与所述485芯片U1的第二信号端连接，所述第四电阻R4的第二端接地，所述第五电阻R5的第二端、所述第一电容C1的第一端及所述485芯片U1的电源端均与所述第一工作电压输入端连接，所述第一电容C1的第二端及所述485芯片U1的接地端均接地，所述485芯片U1的第三信号端、第四信号端、第五信号端及第六信号端与所述MCU控制器101的信号端对应连接。

需要说明的是，本实施例中，第一串口通讯电路103及第二串口通讯电路105结构相同，均包括485芯片U1以及外围电路，485芯片U1的RO脚表示芯片内部接收器输出脚，/RE表示接收器输出使能脚，且低电平有效，DE表示发送器输出使能脚，且高电平有效，DI则表示发送器输入脚，A表示发送器输出/接收器输入反相脚，B表示发送器输出/接收器输入反相脚，当485芯片U1为第一串口通讯电路103中的通讯单元时，485芯片U1的脚A与脚B与上位机200连接时，485芯片U1通过脚A与脚B与上位机200连接，485芯片U1的RO脚、/RE脚、DE脚、DI脚分别与MCU控制器101对应的引脚连接，从而实现MCU控制器101与上位机200的信号交互，当485芯片U1为第二串口通讯电路105中的通讯单元时，485芯片U1的脚A与脚B与空调器300的信号端对应连接，485芯片U1的RO脚、/RE脚、DE脚、DI脚分别与空调控制器104对应的引脚连接，从而实现空调控制器104与空调器300的信号交互。

本实用新型技术方案通过采用一种洁净室控制电路100，包括MCU控制器101、气压传感器102、空调控制器104、第一串口通讯电路103及第二串口通讯电路105；工作时，MCU控制器101接收气压传感器102采集的气压参数并输出相应的控制信号至空调控制器104，或者经由第一串口通讯电路103接收上位机200反馈的控制信号并输出至空调控制器104，以使空调控制器104根据控制信号对空调器300进行对应控制从而实现洁净室内的气压调节。本实用新型洁净室控制电路100可实时检测洁净室内大气压参数，并将参数上传至上位机200实现联网控制，从而解决了空调控制器104无法联网自动控制洁净室内气压的问题。

进一步地，参照图3，基于上述实施例所述的洁净室控制电路，在本实用新型洁净室控制电路的另一实施例中，所述洁净室控制电路100还包括网络通讯电路106，所述MCU控制器101还经由所述网络通讯电路106与所述上位机200连接，所述网络通讯电路106为以太网通讯电路或者WIFI通讯电路。

需要说明的是，本实施例中，洁净室控制电路100还可设置网络通讯电路106，包括通过网线进行信号交互的以太网通讯电路或者通过无线传输方式的WIFI通讯电路，本实施例中，WIFI通讯电路上集成了MAC、基频芯片、射频收发单元，内置低功耗运行机制，可以有效实现模块的低功耗运行，支持WiFi协议以及TCP/IP协议，MCU控制器101可选择网络通讯电路106中的有线方式或者无线方式与上位机200进行交互。

本实施例中，所述洁净室控制电路100还包括用于控制洁净室内用电设备的工作状态的多路继电器107，多路继电器107的受控端均与所述MCU控制器101的控制端连接。

需要说明的是，多路继电器107用于进行照明灯或者其他用电设备的开关控制，多路继电器107接收MCU控制器101的开关命令后执行动作，本实施例中，继电器107设置有8个，分别串接在不同线路中以控制不同的照明灯或者其他设备的通断，继电器107的数量与用电设备的数量可一对多或者一对一，继电器107具体数量可根据洁净室内的用电设备的安装具体设计，在此不做限制。

进一步地，所述洁净室控制电路100还包括多路用于采集洁净室内用电设备的手动开关500所输出电信号的光耦采集电路108，所述光耦采集电路108的信号输入端与洁净室内用电设备的手动开关500连接，所述光耦采集电路108的信号输出端均与所述MCU控制器101的信号端连接。

本实施例中，光耦采集电路108用于继电器107控制的联动控制，继电器107可手动控制通断或者自动控制通断，当自动控制时，MCU控制器101接收上位机200命令后控制继电器107的通断，从而控制洁净室内照明灯或者其他设备的开关控制，当手动控制时，人为控制照明灯或者其他设备的手动开关500，例如按钮开关、旋钮开关等，光耦采集电路108采集手动开关500输出的电信号，当光耦采集电路108采集到电信号时，光耦采集电路108将电信号反馈至MCU控制器101，MCU控制器101输出控制信号至对应的继电器107，继电器107吸合，当光耦采集电路108没有检测到手动开关500输出的电信号时，且MCU控制器101在无上位机200输出控制命令时，MCU控制器101停止输出控制信号，继电器107断开，用电设备不工作。

需要说明的是，光耦采集电路108设置有多个，分别采集手动开关500的电信号，手动开关500与洁净室内的照明灯或者其他设备相对应，所述光耦采集电路108的数量与继电器107的数量可一对一，或者一对多在此不做限制。

本实施例中，所述洁净室控制电路100还包括用于输出触发信号的多个按键110，多个按键110包括继电器开关按键及空调器开关按键，多个按键110均与所述MCU控制器101连接。

需要说明的是，本实施例中，为了方便紧急情况下的操作，洁净室控制电路100设置了继电器107和空调器300的按键控制，通过继电器开关按键以及空调器开关按键可手动对继电器107进行通断控制，以及对空调器300的工作模式以及开关进行控制。

本实施例中，所述洁净室控制电路100还包括用于显示所述洁净室的温度和湿度的数码显示屏111，所述数码显示屏111与所述空调控制器104或者MCU控制器101连接。

为了更加直观的查看洁净室内的环境情况，本实施例中，洁净室控制电路100还对应设置有数码显示屏111，用于对洁净室内的温度和湿度进行显示，数码显示屏111与MCU控制器101连接，MCU控制器101根据空调控制器104输出的温湿度参数控制数码显示屏111进行数字显示，数码显示屏111还可与空调控制器104连接，直接根据空调控制器104获取的温湿度进行显示。

本实施例中，所述洁净室控制电路100还包括用于采集洁净室内电量变送器600所输出电信号的电量采集电路109，所述电量采集电路109分别与所述电量变送器600以及MCU控制器101连接。

需要说明的是，电量变送器600是一种将被测量参数(交流电流、交流电压、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、频率、相位、功率因数、直流电压、直流电流等)按线性比例转换成直流电流或电压(电能脉冲输出)的测量仪表，本实施例中，洁净室控制电路100还设有电量采集电路109，电量采集电路109的采集端与电量变送器600连接，根据电量变送器600输出的直流电流参数及电压参数计算洁净室内照明灯或者负载所耗电量，并将计算出的电量数据输出至MCU控制器101以及上位机200，从而实现电表的作用。

可以理解的是，洁净室控制电路100还包括电源电路112，电源电路112用于为各模块提供供电电源，可采用稳压器以及外围电路组成电源电路112以输出稳定的输出电压，或者采用其他元器件组成电源电路112，在此不作具体限制。

本实用新型还提出一种洁净室控制器，该洁净室控制器包括洁净室控制电路100，该洁净室控制电路100的具体结构参照上述实施例，由于本洁净室控制电器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种洁净室控制电路，其特征在于，包括MCU控制器、气压传感器、空调控制器、第一串口通讯电路及第二串口通讯电路；所述气压传感器及所述空调控制器均与所述MCU控制器连接，所述MCU控制器还通过所述第一串口通讯电路与上位机连接，所述空调控制器还通过所述第二串口通讯电路与空调器连接；其中，

所述气压传感器，用于采集洁净室实时气压参数，并将气压参数发送至所述MCU控制器；

所述MCU控制器，用于根据接收到的所述气压参数，输出相应的控制信号至所述空调控制器，或者将所述气压参数输出至所述上位机并接收所述上位机反馈的控制信号，且将所述上位机反馈的控制信号输出至所述空调控制器；

所述空调控制器，用于根据所述MCU控制器输出的控制信号控制所述空调器的工作，以实现对洁净室内的气压调节；

所述第一串口通讯电路，用于所述MCU控制器与所述上位机的数据通讯；

所述第二串口通讯电路，用于所述空调控制器与所述空调器的数据通讯。

2.如权利要求1所述的洁净室控制电路，其特征在于，所述第一串口通讯电路及所述第二串口通讯电路均为RS485通讯电路。

3.如权利要求1所述的洁净室控制电路，其特征在于，所述洁净室控制电路还包括网络通讯电路，所述MCU控制器还经由所述网络通讯电路与所述上位机连接，所述网络通讯电路为以太网通讯电路或者WIFI通讯电路。

4.如权利要求1所述的洁净室控制电路，其特征在于，所述洁净室控制电路还包括用于控制洁净室内用电设备的工作状态的多路继电器，多路所述继电器的受控端均与所述MCU控制器的控制端连接。

5.如权利要求4所述的洁净室控制电路，其特征在于，所述洁净室控制电路还包括多路用于采集洁净室内用电设备的手动开关所输出电信号的光耦采集电路，所述光耦采集电路的信号输入端与洁净室内用电设备的手动开关连接，所述光耦采集电路的信号输出端与所述MCU控制器的信号端连接。

6.如权利要求1所述的洁净室控制电路，其特征在于，所述洁净室控制电路还包括用于输出触发信号的多个按键，多个所述按键包括继电器开关按键及空调器开关按键，多个所述按键均与所述MCU控制器连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的洁净室控制电路，其特征在于，所述洁净室控制电路还包括用于显示所述洁净室的温度和湿度的数码显示屏，所述数码显示屏与所述空调控制器或者MCU控制器连接。

8.如权利要求1至6中任一项所述的洁净室控制电路，其特征在于，所述洁净室控制电路还包括用于采集洁净室内电量变送器所输出电信号的电量采集电路，所述电量采集电路分别与所述电量变送器以及MCU控制器连接。

9.一种洁净室控制器，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的洁净室控制电路。