Cit具有变风量调节功能的通风柜小型控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风量控制技术领域，尤其涉及一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器。
【背景技术】
[0002]传统的实验室通风柜设备主要完成对照明、排风、附加电源开关进行控制等功能，这些功能是通过手动开关来实现的，其产品集成度低，电源线路凌乱，维修复杂，产品结构简单，无法升级，适用范围小，已经无法满足需要。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器，可实现通风柜风量自动调节，集成度高，有利于减小通风柜体积。
[0004]本发明提出的一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器，包括面风速传感器、压力传感器、第一 ADC模数转换电路、第二 ADC模数转换电路、DAC数模转换电路、超声波模块、第一单片机、第二单片机、上位机、矩阵开关电路、执行电路和电源转换电路；
[0005]第一单片机外接矩阵开关电路、执行电路，执行电路包括控制门开度的第一电机、控制风阀开度的第二电机、照明设备和报警设备；
[0006]面风速传感器和压力传感器分别通过第一 ADC模数转换电路和第二 ADC模数转换电路连接第二单片机，超声波模块连接第二单片机，上位机通过DAC数模转换电路连接第二单片机；
[0007]第一单片机和第二单片机通信连接；
[0008]将市电转换为直流电的电源转换电路分别连接第一 ADC模数转换电路、第二 ADC模数转换电路、DAC数模转换电路、超声波模块、第一单片机和第二单片机进行供电。
[0009]优选地，第一单片机和第二单片机均采用STC89C52芯片。
[0010]优选地，第一单片机Pl.0,PL UPl.2,Pl.3,Pl.4,Pl.5,Pl.6,Pl.7 引脚外接 4X4矩阵开关电路；第一单片机P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7引脚分别连接第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器和第八继电器；第一电机分别连接第一继电器的常开触点和第二继电器常开触点，照明设备连接第三继电器的常开触点，第二电机分别连接第四继电器的常开触点和第五继电器的常开触点，报警设备连接第六继电器的常开触点。
[0011]优选地，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器和第八继电器分别通过一个上拉电阻接直流电，第一电机、第二电机、照明设备和报警设备由市电供电。
[0012]优选地，第一 ADC模数转换电路和第二 ADC模数转换电路分别由第一 ADC0804芯片和第二 ADC0804芯片外接电路实现，其中，ADC0804芯片VREF/2引脚通过第一电阻接直流电并通过第二电阻接地，CLK IN引脚通过第^^一电容接地，CLK R引脚通过第三电阻连接 CLK IN 引脚，AGND 引脚接地，DBO、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7 引脚分别连接第二单片机的Pl.0、Pl.1、Pl.2、Pl.3、Pl.4、Pl.5、Pl.6、Pl.7引脚；面风速传感器连接在第一ADC芯片的VIN+引脚和VIN-引脚之间，压力传感器连接在第二 ADC0804芯片的VIN+引脚和VIN-引脚之间；第二单片机的P2.1引脚和P2.2引脚分别连接第一 ADC0804芯片和第二ADC0804芯片的CS引脚。
[0013]优选地，超声波模块采用HC-SR04芯片，其ECHO引脚连接第二单片机的INTO引脚，超声波模块的TRTG引脚连接第二单片机的P2.0引脚。
[0014]优选地，DAC数模转换电路由max515芯片实现，其REFIN引脚通过第四电阻接直流电并通过第五电阻接地，其SCLK引脚、CS引脚和DIN引脚分别连接第二单片机的P2.3引脚、P2.4引脚和P2.5引脚，其OUT引脚连接上位机。
[0015]优选地，电源转换电路主要包括变压器、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管、第一稳压模块、第二稳压模块和第三稳压模块；第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管依次串联成回路，变压器次级线圈的两个输出端分别连接在第一二极管和第二二极管之间与第三二极管和第四二极管之间，变压器具有接地端且其初级线圈接入220V交流电；第一稳压模块的输入端连接在第二二极管和第四二极管之间，并分别通过第一电容和第三电容接地，其输出端通过第六电阻连接第一直流电输出端，并分别通过第五电容和第七电容接地；第二稳压模块的输入端连接在第一二极管和第三二极管之间，并分别通过第二电容和第四电容接地，其输出端通过第七电阻连接第二直流电输出端，并分别通过第六电容和第八电容接地；第三稳压模块输入端连接第一稳压模块输出端，并通过第九电容接地，其输出端作为第三直流电输出端，并通过第十电容接地。
[0016]优选地，第一稳压模块和第二稳压模块的型号为7815，第三稳压模块的型号为7805ο
[0017]优选地，报警模块为蜂鸣器。
[0018]本发明提供了自动控制和手动控制两种风量调节方法，灵活度高，适用范围广；并采用单片机、ADC芯片等集成芯片实现，提高了电路集成度，减小了体积，便于安装使用，适用范围广泛。本发明中，通过实时监控、自动计算的方式实现风量自调节，自动化程度高，精度高，有利于提升工作效率，且具有控制门开度和风阀开度两种调节方式，并对门开度和风阀开度进行实时监控，有利于避免门和风阀极限工作的情况，避免极限损害。
【附图说明】
[0019]图1为本发明提出的一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器电源转换电路原理不意图；
[0020]图2为本发明提出的一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器局部电路原理示意图；
[0021]图3为本发明提出的一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器执行电路示意图；
[0022]图4为本发明提出的一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器局部电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0023]本发明提出的一种CIT具有变风量调节功能的通风柜小型控制器，包括面风速传感器、压力传感器、第一 ADC模数转换电路、第二 ADC模数转换电路、DAC数模转换电路、超声波模块、第一单片机、第二单片机、上位机、矩阵开关电路、执行电路和电源转换电路。
[0024]第一单片机外接矩阵开关电路、执行电路，执行电路包括控制门开度的第一电机Ml、控制风阀开度的第二电机M2、照明设备和报警设备。
[0025]面风速传感器用于检测风速，压力传感器用于检测风管内压。面风速传感器和压力传感器分别通过第一 ADC模数转换电路和第二 ADC模数转换电路连接第二单片机。第一ADC模数转换电路和第二 ADC模数电路分别将接收到的面风速信号和压力信号转换为数字信号后传送到第二单片机。
[0026]超声波模块连接第二单片机，第二单片机向超声波模块发送指令后，超声波模块发射超声波，超声波遇到阻碍后返回，超声波模块向第二单片机发送反馈信息，第二单片机根据超声波回波时间计算与门的距离以判断门的开度。
[0027]上位机通过DAC数模转换电路连接第二单片机，DAC数模转换电路将第二单片机计算出的面风速传值和门的开度值转换为模拟信号后发送给上位机进行显示，上位机可采用 PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)芯片。
[0028]第一单片机和第二单片机通信连接并均采用STC89C52芯片，STC89C52芯片X1、X2引脚连接最小系统，其reset引脚连接复位电路。
[0029]将市电转换为直流电的电源转换电路分别连接第一 ADC模数转换电路、第二 ADC模数转换电路、DAC数模转换电路、超声波模块、第一单片机和第二单片机进行供电。
[0030]如图1所示，电源转换电路主要包括变压器Tl、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4、第一稳压模块uu第二稳压模块U2和第三稳压模块U3。
[0031]第一二极管Dl、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4依次串联成回路。变压器Tl次级线圈的两个输出端分别连接在第一二极管Dl和第二二极管D2之间与第三二极管D3和第四二极管D4之间，变压器Tl具有接地端且其初级线圈接入220V交流电。
[0032]第一稳压模块Ul的输入端连接在第二二极管D2和第四二极管D4之间，并分别通过第一电容Cl和第三电容C3接地，其输出端通过第六电阻R6连接第一直流电输出端，并分别通过第五电容C5和第七电容C7接地。
[0033]第二稳压模块U2的输入端连接在第一二极管Dl和第三二极管D3之间，并分别通过第二电容C2和第四电容C4接地，其输出端通过第七电阻R7连接第二直流电输出端，并分别通过第六电容C6和第八电容C8接地。
[0034]第三稳压模块U3输入端连接第一稳压模块Ul输出端，并通过第九电容C9接地，其输出端作为第三直流电输出端，并通过第十电容ClO接地。
[0035]第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4的型号为1N404。第一稳压模块Ul和第二稳压模块U2的型号为7815，第三稳压模块U3的型号为7805。
[0036]第一电容Cl和第二电容C2的规格为4700uF/35V ;第三电容C3、第四电容C4、第七电容C7和第八电容C8的规格为0.1uF ;第五电容C5和第六电容C6的规格为220uF/25V ;第九电容C9和第十电容ClO的规格为220uF。第六电阻R6和第七电阻R7的阻值均为1K Ω。
[0037]该电源转换电路第一直流电输出端可输出+15V直流电，第三直流电输出端可输出+5V直流电，第一 ADC模数转换电路、第二 ADC模数转换电路、DAC数模转换电路、超声波模块、第一单片机和第二单片机的直流电接入端可根据需要选择连接至第一直流电输出端或第三直流电输出端。该电源转换电路第二直流电输出端可输出-15V直流电作为备用。
[0038]如图2、图 3 所示，第一单片机 Pl.0,PL UPl.2,Pl.3,Pl.4、Pl.5,Pl.6,Pl.7 引脚外接4X4矩阵开关电路，用于手动输入信号。第一单片机P0.0,P0.UP0.2,P0.3,P0.4、P0.5、P0.6、P0.7引脚分别连接第一继电器kl、第二继电器k2、第三继电器k3、第四继电器k4、第五继电器k5、第六继电器k6、第七继电器k7和第八继电器k8。
[0039]第一电机Ml分别连接第一继电器kl的常开触点Kl和第二继电器k2常开触点K2，以根据第一单片P0.0、P0.1引脚输出信号