基于数字式温度传感器的新风控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于数字式温度传感器的新风控制器，包括第一、二数字式温度传感器、中央处理器及稳压电源，其中：第一数字式温度传感器：测量室外温度，并输出温度信号；第二数字式温度传感器：测量室内温度，并输出温度信号；中央处理器：接收第一数字式温度传感器、第二数字式温度传感器输出的温度信号，根据输出的温度信号输出控制信号，控制新风系统主设备风机和空调的运行。本实用新型基于数字式温度传感器的新风控制器可以使硬件电路大大简化，成本降低，参数不用调整，温度测量精准且温度测量电路体积显著减小。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种新风控制器，特别是指一种基于数字式温度传感器的新风控 制器。 基于数字式温度传感器的新风控制器
【背景技术】
[0002] 新风系统是通讯运营商广泛采用的节能技术产品，一般新风系统都包括主设备和 控制器两个主要部分。传统的新风系统控制器都是采用模拟式温度传感器，然后通过信号 放大、滤波、模数转换后送到中央处理器。这种方式存在信号处理电路复杂、参数需要调整、 稳定性和一致性差、测量精度难以保证等问题。随着电子技术的发展，数字式温度传感器已 得到广泛应用，将其应用在新风控制器中，既可以大大提高新风系统的整体性能，也可以极 大地方便新风控制器的大规模生产。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种基于数字式温度传感器的新风控制器，其硬件电 路大大简化，成本降低，参数不用调整，温度测量精准且温度测量电路体积限制减小。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于数字式温度传感器的新风控制器， 其中包括第一、二数字式温度传感器、中央处理器及稳压电源，其中：
[0005] 第一数字式温度传感器：测量室外温度，并输出温度信号；
[0006] 第二数字式温度传感器：测量室内温度，并输出温度信号；
[0007] 中央处理器：接收第一数字式温度传感器、第二数字式温度传感器输出的温度信 号，根据输出的温度信号输出控制信号，控制新风系统主设备风机和空调的运行。
[0008] 所述第一数字式温度传感器、第二数字式温度传感器安装于底板上，底板上设置 有第一底板插座、第二底板插座、第三底板插座和第四底板插座，第一数字式温度传感器、 第二数字式温度传感器分别插接于第一底板插座、第二底板插座上，中央处理器安装于主 控板上，主控板上设置有第一主控板插座、第二主控板插座和第三主控板插座，第三底板插 座通过第一电缆连接器与第一主控板插座连接，第一数字式温度传感器、第二数字式温度 传感器分别通过第一底板插座、第二底板插座连接到第三底板插座，并通过电缆将信号送 到第一主控板插座再送到中央处理器，中央处理器读取数据并转换为温度值，并给主设备 风机和空调分别发出控制信号以控制二者的运行。
[0009] 第一主控板插座的管脚1-4与中央处理器的集成电路D1的管脚EA/VP连接，管脚 5-8接地，并经过电阻R0与集成电路D1的管脚9连接，第一主控板插座的管脚9、10与集 成电路01的管脚11?连接，管脚17、18与模拟+5￥电源连接，管脚19、20与46冊连接 ；第二 主控板插座的管脚1-8与集成电路D1的管脚P10-P17连接，第二主控板插座的管脚9经电 阻R1与集成电路D1的管脚RESET连接，第二主控板插座的管脚10与+5V电源连接；第三 主控板插座的管脚1接地，管脚2、20均与+5V电源连接，管脚3与可调电阻RP1连接，管脚 4-14、18、17、15与集成电路D1的管脚P02-P04、P20-P27、P05-P07连接，管脚19与可调电 阻RP1的一极连接，可调电阻RP1的另一极连接GND。
[0010] 所述第一底板插座的管脚1通过电缆与交流配电柜的接地线连接，管脚2分别通 过电缆与管脚8、交流配电柜的火线A连接，管脚3分别通过电缆与交流配电柜的零线、交流 接触器的控制点A1连接，管脚4、5、6、7分别通过电缆与主设备风机连接，管脚9通过电缆 与交流接触器的控制点A2连接，交流配电柜的火线A、火线B、火线C分别通过电缆与交流 接触器的三个电流输入端连接，交流接触器的三个电流输出端分别通过电缆与空调的三相 电连接。
[0011] 还包括隔离与驱动电路，隔离电路：采用光电隔离器将中央处理器输出的信号进 行电气隔离，隔离电路安装于主控板上，隔离电路包括集成电路D5,集成电路D5的管脚1、 3、5分别经电阻R6、R7、R8后与+5V电源连接，集成电路D5的管脚2、4、6分别与集成电路 D1的管脚INT1、T0、T1连接，集成电路D5的管脚7经R9后与模拟+5V电源连接，管脚8与 运算放大器连接，运算放大器的两极分别与模拟+5V电源和AGND连接，运算放大器的同向 输入端与第一主控板插座的管脚11、12连接，运算放大器的反向输入端与输出端之间串连 有电阻R3和R5,运算放大器的反向输入端与AGND之间连接电阻R4,集成电路D5的管脚9 接地，管脚10与集成电路D1的管脚INTO连接，管脚10经电阻R10与+5V电源连接，管脚 11、13、15与第一主控板插座的管脚13、15、16连接，第一主控板插座的管脚13与管脚14连 接，集成电路D5的管脚12、14、16分别与模拟+5V电源连接；驱动电路：将隔离后的电信号 进行功率放大，用以控制被控对象，驱动电路安装于底板上，驱动电路采用三极管驱动继电 器电路。
[0012] 还包括存储器：由中央处理器通过串行接口总线写入数据和读取数据，以便为新 风控制器保存控制参数和记录各种运行信息，所述存储器安装于主控板上，存储器包括集 成电路D2,集成电路D2的管脚AO、Al、A2、GND接地，管脚SDA、SCL与集成电路D1的管脚 P01、P02连接，管脚WP接地，管脚VCC与+5V电源连接。
[0013] 还包括键盘：由中央处理器提供扫描输出信号，然后再由中央处理器读取键盘的 反馈信号，最终根据扫描信号和反馈信号的状态，综合判断按键信息，键盘通过插座安装于 上盖板上，键盘的插座通过第二电缆连接器与第二主控板插座连接。
[0014] 还包括显示器：显示测量结果和运行状态，显示器通过插座安装于上盖板上，显示 器的插座通过电缆与第三主控板插座连接，显示器采用点阵式液晶显示器。
[0015] 还包括实时时钟：在中央处理器控制下工作，为中央处理器提供日历和时间数据； 实时时钟安装于主控板上，实时时钟包括集成电路D3,集成电路D3的管脚VCC2经直流电源 E1与管脚GND连接且接地，管脚XI经晶振E02后与管脚X2连接，管脚RST、I/0、SCLK分别 与集成电路D1的管脚RD、P00、P02连接，管脚VCC1与+5V电源连接，并经过二极管VD1及 电阻R2后与管脚1连接。
[0016] 还包括总线接口电路：将中央处理器的TTL总线电平信号转换为其他形式的串行 总线信号，以便与其他计算机互相传递数据，为测量数据、工作状态、报警信息的下载和远 传提供总线接口；总线接口电路安装于主控板上，总线接口电路包括集成电路D4,该集成 电路D4的管脚CL+经电容C3与管脚CL-连接，管脚V+经电容C5和C7后接地并与管脚 GND连接，管脚V+经电容C5与+5V电源连接，并与管脚VCC连接，管脚C2+经电容C4与管 脚C2-连接，管脚V-经电容C6后接地，管脚T1IN、R10UT分别与集成电路D1的管脚TXD、 RXD连接。
[0017] 采用上述方案后，本实用新型基于数字式温度传感器的新风控制器具有以下优 占·
[0018] (1)采用第一、二数字式温度传感器与中央处理器结合的新风控制器，只需将第 一、二数字式温度传感器的信号线与中央处理器的输入/输出接口相连即可，因此硬件电 路大大简化；
[0019] (2)虽然数字式温度传感器本身比模拟式温度传感器的成本要高，但由于采用数 字式温度传感器可减少很多复杂的硬件电路，因此，温度采集的总体成本可显著降低；
[0020] (3)由于第一、二数字式温度传感器内部本身已经调整好参数，输出的数字信号已 经与实际温度值相对应，因此本实用新型的新风控制器不用对温度测量电路进行任何参数 调整，有利于大规模批量生产；
[0021] (4)由于第一、二数字式温度传感器的测量精度是由内部电路保证的，因此比人工 调整参数来实现温度精度调整要具有精度高、一致性好等显著优点；
[0022] (5)由于第一、二数字式温度传感器本身体积非常小，同时又不需要任何输入电 路，因此本实用新型的新风控制器温度测量电路体积整体变小。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是本实用新型基于数字式温度传感器的新风控制器的组成框图；
[0024] 图2是本实用新型的电路连接总图；
[0025] 图3是本实用新型应用系统电路连接图；
[0026] 图4是本实用新型的中央处理器的电路连接图；
[0027] 图5是本实用新型的存储器的电路连接图；
[0028] 图6是本实用新型的实时时钟的电路连接图；
[0029] 图7是本实用新型的总线接口电路连接图；
[0030] 图8是本实用新型的隔离电路连接图；
[0031] 图9是本实用新型的第一主控板插座的电路连接图；
[0032] 图10是本实用新型的第二主控板插座的电路连接图；
[0033] 图11是本实用新型的第二主控板插座的电路连接图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员 可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。 [0035] 如图1所示，本实用新型基于数字式温度传感器的新风控制器，包括第一数字式 温度传感器1、第二数字式温度传感器2、中央处理器3、隔离电路4、驱动电路5、存储器6、 键盘7、显示器8、实时时钟9、总线接口电路10及稳压电源11，其中：
[0036] 第一数字式温度传感器1 :用于测量室外温度，并输出温度信号；
[0037] 第二数字式温度传感器2 :用于测量室内温度，并输出温度信号；
[0038] 中央处理器3 :接收第一数字式温度传感器1、第二数字式温度传感器2输出的温 度信号，根据输出的温度信号，采用专用的控制算法(此为现有技术，此处不赘述)，通过隔 离电路4与驱动电路5输出控制信号，控制新风系统主设备风机24和空调25的运行；
[0039] 隔离电路4 :将中央处理器3输出的信号进行电气隔离；
[0040] 驱动电路5 :将隔离后的电信号进行功率放大，用以控制被控对象；
[0041] 存储器6 :由中央处理器3通过串行接口总线写入数据和读取数据，以便为新风控 制器保存控制参数和记录各种运行信息；
[0042] 键盘7 :由中央处理器3提供扫描输出信号，然后再由中央处理器3读取键盘7的 反馈信号，最终根据扫描信号和反馈信号的状态，综合判断按键信息；
[0043] 显示器8 :显示测量结果和运行状态；
[0044] 实时时钟9 :在中央处理器3控制下工作，为中央处理器3提供日历和时间数据；
[0045] 总线接口电路10 :将中央处理器3的TTL总线电平信号转换为其他形式的串行总 线信号，以便与其他计算机互相传递数据，为测量数据、工作状态、报警信息的下载和远传 提供总线接口；
[0046] 稳压电源11 :为中央处理器3及上述各电路提供+5V电源。
[0047] 如图2所示，第一数字式温度传感器1、第二数字式温度传感器2安装于底板12 上，底板12上设置有第一底板插座13、第二底板插座14、第三底板插座15及第四底板插座 16,第一数字式温度传感器1、第二数字式温度传感器2分别插接于第一底板插座13和第 二底板插座14上；中央处理器3安装于主控板17上，主控板17上设置有第一主控板插座 18、第二主控板插座19和第三主控板插座20,第三底板插座15通过第一电缆连接器21与 第一主控板插座18连接。
[0048] 结合图2、图4、图9、图10和图11所示，第一主控板插座18的管脚1-4与中央处 理器3的集成电路D1的管脚EA/VP连接，管脚5-8接地，并经过电阻R0与集成电路D1的 管脚9连接，管脚9、10与集成电路D1的管脚WR连接，管脚17、18与模拟+5V电源连接，管 脚19、20与AGND连接；
[0049] 第二主控板插座19的管脚1-8与集成电路D1的管脚P10-P17连接，管脚9经电 阻R1与集成电路D1的管脚RESET连接，管脚10与+5V电源连接；
[0050] 第三主控板插座20的管脚1接地，管脚2、20均与+5V电源连接，管脚3与可调电 阻1^1连接，管脚4-14、18、17、15与集成电路01的管脚？02-?04、？20-?27、？05-?07连接， 管脚19与可调电阻RP1的一极连接，可调电阻RP1的另一极连接GND。
[0051] 结合图3所示，第一底板插座13的管脚1通过扁平电缆与交流配电柜22的接地 线连接，管脚2分别通过扁平电缆与管脚8、交流配电柜22的火线A连接，管脚3分别通过 扁平电缆与交流配电柜22的零线、交流接触器23的控制点A1连接，管脚4、5、6、7分别通过 扁平电缆与主设备风机24连接，管脚9通过扁平电缆与交流接触器23的控制点A2连接， 交流配电柜22的火线A、火线B、火线C分别通过扁平电缆与交流接触器23的三个电流输 入端连接，交流接触器23的三个电流输出端分别通过扁平电缆与空调25的三相电连接。
[0052] 结合图2和图8所示，隔离电路4安装于主控板17上，隔离电路4包括集成电路 D5,该集成电路D5为光电隔离器(型号TLP521-4)，其管脚1、3、5分别经电阻R6、R7、R8后 与+5V电源连接，管脚2、4、6分别与集成电路D1的管脚INT1、T0、T1连接，管脚7经R9后 与模拟+5V电源连接，管脚8与运算放大器连接，运算放大器的两极分别与模拟+5V电源和 AGND连接，运算放大器的同向输入端与第一主控板插座18的管脚11、12连接，运算放大器 的反向输入端与输出端之间串连有电阻R3和R5,运算放大器的反向输入端与AGND之间连 接电阻R4,集成电路D5的管脚9接地，管脚10与集成电路D1的管脚INTO连接，管脚10经 电阻R10与+5V电源连接，管脚11、13、15与第一主控板插座18的管脚13、15、16连接，第一 主控板插座18的管脚13与管脚14连接，光电隔离器D5的管脚12、14、16分别与模拟+5V 电源连接。
[0053] 驱动电路5安装于底板12上，驱动电路5采用三极管驱动继电器电路（9013)，此 为现有技术，此处不再赘述。
[0054] 工作时，第一数字式温度传感器1、第二数字式温度传感器2分别通过第一底板插 座13、第二底板插座14连接到第三底板插座15上，并通过扁平电缆将信号送到第一主控 板插座18再送到中央处理器3,中央处理器3读取数据并转换为温度值，并给主设备风机 24和空调25分别发出控制信号以控制二者的运行。在主控板17上，控制信号由中央处理 器3发出后，先送到隔离电路4,经过光电隔离器的隔离后再送到第一主控板插座18,再经 电缆送到底板12的第三底板插座15,在底板12上，控制信号从第三底板插座15送进来后， 送到驱动电路5,控制驱动电路5的两个继电器通断，继电器输出信号通过第四底板插座16 的相应接点再去控制主设备风机24和空调25的运行。
[0055] 结合图5所示，存储器6采用串行接口 E2PR0M型存储器。存储器6安装于主控板 17上，存储器6包括集成电路D2,集成电路D2的管脚AO、Al、A2、GND接地，管脚SDA、SCL 与集成电路D1的管脚P01、P02连接，管脚WP接地，管脚VCC与+5V电源连接。
[0056] 如图2所示，键盘7为行列式键盘。键盘7通过键盘插座26安装于上盖板27上， 键盘插座26通过第二电缆连接器28与第二主控板插座19连接。
[0057] 如图2所示，显示器8采用点阵式液晶显示器，其通过显示器插座29安装于上盖 板27上，显示器插座29的管脚1-20分别通过扁平电缆30与第三主控板插座20连接。
[0058] 结合图6所示，实时时钟9安装于主控板17上，实时时钟9包括集成电路D3,该集 成电路D3采用串行时钟芯片DS1302。集成电路D3的管脚VCC2经直流电源E1与管脚GND 连接且接地，管脚XI经晶振E02后与管脚X2连接，管脚RST、I/0、SCLK分别与集成电路D1 的管脚RD、P00、P02连接，管脚VCC1与+5V电源连接，并经过二极管VD1及电阻R2后与管 脚1连接。
[0059] 结合图7所示，总线接口电路10安装于主控板17上，总线接口电路10包括集成 电路D4,该集成电路D4的管脚CL+经电容C3与管脚CL-连接，管脚V+经电容C5和C7后 接地并与管脚GND连接，管脚V+经电容C5与+5V电源连接，并与管脚VCC连接，管脚C2+ 经电容C4与管脚C2-连接，管脚V-经电容C6后接地，管脚T1IN、R10UT分别与集成电路D1 的管脚TXD、RXD连接。
[0060] 以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型 的保护范围不限于此。本【技术领域】的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变 换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1. 一种基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：包括第一、二数字式温度 传感器、中央处理器及稳压电源，其中： 第一数字式温度传感器：测量室外温度，并输出温度信号； 第二数字式温度传感器：测量室内温度，并输出温度信号； 中央处理器：接收第一数字式温度传感器、第二数字式温度传感器输出的温度信号，根 据输出的温度信号输出控制信号，控制新风系统主设备风机和空调的运行。
2. 根据权利要求1所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：所述第 一数字式温度传感器、第二数字式温度传感器安装于底板上，底板上设置有第一底板插座、 第二底板插座、第三底板插座和第四底板插座，第一数字式温度传感器、第二数字式温度传 感器分别插接于第一底板插座、第二底板插座上，中央处理器安装于主控板上，主控板上设 置有第一主控板插座、第二主控板插座和第三主控板插座，第三底板插座通过第一电缆连 接器与第一主控板插座连接，第一数字式温度传感器、第二数字式温度传感器分别通过第 一底板插座、第二底板插座连接到第三底板插座，并通过电缆将信号送到第一主控板插座 再送到中央处理器，中央处理器读取数据并转换为温度值，并给主设备风机和空调分别发 出控制信号以控制二者的运行。
3. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：第一主 控板插座的管脚1-4与中央处理器的集成电路D1的管脚EA/VP连接，管脚5-8接地，并经 过电阻R0与集成电路D1的管脚9连接，第一主控板插座的管脚9、10与集成电路D1的管 脚WR连接，管脚17、18与模拟+5V电源连接，管脚19、20与AGND连接；第二主控板插座的 管脚1-8与集成电路D1的管脚P10-P17连接，第二主控板插座的管脚9经电阻R1与集成 电路D1的管脚RESET连接，第二主控板插座的管脚10与+5V电源连接；第三主控板插座的 管脚1接地，管脚2、20均与+5V电源连接，管脚3与可调电阻RP1连接，管脚4-14、18、17、 15与集成电路D1的管脚P02-P04、P20-P27、P05-P07连接，管脚19与可调电阻RP1的一极 连接，可调电阻RP1的另一极连接GND。
4. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：所述第 一底板插座的管脚1通过电缆与交流配电柜的接地线连接，管脚2分别通过电缆与管脚8、 交流配电柜的火线A连接，管脚3分别通过电缆与交流配电柜的零线、交流接触器的控制点 A1连接，管脚4、5、6、7分别通过电缆与主设备风机连接，管脚9通过电缆与交流接触器的控 制点A2连接，交流配电柜的火线A、火线B、火线C分别通过电缆与交流接触器的三个电流 输入端连接，交流接触器的三个电流输出端分别通过电缆与空调的三相电连接。
5. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：还包括 隔离与驱动电路，隔离电路：采用光电隔离器将中央处理器输出的信号进行电气隔离，隔离 电路安装于主控板上，隔离电路包括集成电路D5,集成电路D5的管脚1、3、5分别经电阻 R6、R7、R8后与+5V电源连接，集成电路D5的管脚2、4、6分别与集成电路D1的管脚INT1、 TO、T1连接，集成电路D5的管脚7经R9后与模拟+5V电源连接，管脚8与运算放大器连接， 运算放大器的两极分别与模拟+5V电源和AGND连接，运算放大器的同向输入端与第一主控 板插座的管脚11、12连接，运算放大器的反向输入端与输出端之间串连有电阻R3和R5，运 算放大器的反向输入端与AGND之间连接电阻R4,集成电路D5的管脚9接地，管脚10与集 成电路D1的管脚INTO连接，管脚10经电阻R10与+5V电源连接，管脚11、13、15与第一主 控板插座的管脚13、15、16连接，第一主控板插座的管脚13与管脚14连接，集成电路D5的 管脚12、14、16分别与模拟+5V电源连接；驱动电路：将隔离后的电信号进行功率放大，用 以控制被控对象，驱动电路安装于底板上，驱动电路采用三极管驱动继电器电路。
6. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：还包括 存储器：由中央处理器通过串行接口总线写入数据和读取数据，以便为新风控制器保存控 制参数和记录各种运行信息，所述存储器安装于主控板上，存储器包括集成电路D2,集成电 路D2的管脚A0、A1、A2、GND接地，管脚SDA、SCL与集成电路D1的管脚P01、P02连接，管脚 WP接地，管脚VCC与+5V电源连接。
7. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：还包括 键盘：由中央处理器提供扫描输出信号，然后再由中央处理器读取键盘的反馈信号，最终根 据扫描信号和反馈信号的状态，综合判断按键信息，键盘通过插座安装于上盖板上，键盘的 插座通过第二电缆连接器与第二主控板插座连接。
8. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：还包括 显示器：显示测量结果和运行状态，显示器通过插座安装于上盖板上，显示器的插座通过电 缆与第三主控板插座连接，显示器采用点阵式液晶显示器。
9. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：还包括 实时时钟：在中央处理器控制下工作，为中央处理器提供日历和时间数据；实时时钟安装 于主控板上，实时时钟包括集成电路D3，集成电路D3的管脚VCC2经直流电源E1与管脚GND 连接且接地，管脚XI经晶振E02后与管脚X2连接，管脚RST、I/0、SCLK分别与集成电路D1 的管脚RD、P00、P02连接，管脚VCC1与+5V电源连接，并经过二极管VD1及电阻R2后与管 脚1连接。
10. 根据权利要求2所述的基于数字式温度传感器的新风控制器，其特征在于：还包 括总线接口电路：将中央处理器的TTL总线电平信号转换为其他形式的串行总线信号，以 便与其他计算机互相传递数据，为测量数据、工作状态、报警信息的下载和远传提供总线接 口；总线接口电路安装于主控板上，总线接口电路包括集成电路D4,该集成电路D4的管脚 CL+经电容C3与管脚CL-连接，管脚V+经电容C5和C7后接地并与管脚GND连接，管脚V+ 经电容C5与+5V电源连接，并与管脚VCC连接，管脚C2+经电容C4与管脚C2-连接，管脚 V-经电容C6后接地，管脚T1IN、R10UT分别与集成电路D1的管脚TXD、RXD连接。
【文档编号】F24F11/00GK203907890SQ201420298461
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】张晨 申请人:北京博尚信科技有限公司