专利名称：智能多回路控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型可应用于农业、工业及生活等多领域，外接传感器和系统执行机构组成智能多回路控制系统，实现对被控制量的自动测量和控制。
背景技术：
现有的回路控制器存在以下几个问题1、功能较强的多回路控制器其系统构成复杂体积大、成本高，使用和维护要求高，只能应用与大型工业控制领域，难以推广。
2、简单的回路控制器其输入、输出通道少，所接传感器类型单一且测量范围小，输出类型单一，只能应用于特定环境，使用灵活性差。
3、现有的回路控制器其人机交互功能差，、显示功能单一，操作不灵活，需要使用上位机进行功能设定及参数修改等，给用户的使用带来不便。
4、现有的回路控制器其系统可扩展性差，需要扩大其控制范围时必须经过一系列繁琐的过程，而且需要专门的技术人员。
发明内容
本实用新型的目的，是推出一种有多种类型的输入输出接口、良好的人机交互界面、可扩展性强的智能多回路控制器。该智能多回路控制器内部具有CPU、实时时钟、数据存储器、模数转换器、LCD液晶显示器、RS485网络通讯接口、同向驱动器、光电隔离器、继电器等，可测量、显示、存储所接传感器的值，并可通过网络通讯接口与计算机交换数据，通过测量值与所设定范围的比较实现自动控制。具有长期稳定地工作、适用于多种场合、成本低廉、体积小、使用灵活、操作方便等特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案，智能多回路控制器由89S52单片机及其外围I2C数据总线电路构成的控制模块(1)、RS485网络通讯接口电路2、电路板3、LCD液晶显示器4、拨码盘5、按键6、塑料盒7、输入接口8、输出接口9共同组成一体；控制模块1、RS485网络通讯接口电路2、输入接口8、输出接口9焊接在电路板3上，用螺丝把电路板3固定在塑料盒7的后部，LCD液晶显示器4、拨码盘5和按键6固定在塑料盒7的前部。
其实物结构正视图见图1，侧视图见图2。
智能多回路控制器的电路部分由单片机89S52、看门狗MAX813L、实时时钟PCF8563、数据存储器AT24C64、模数转换器PCF8591、同向驱动器74HC07AP、光电隔离器TLP521-4、继电器、数字传感器接口、LCD液晶显示器LCM067、拨码盘、按键、75LBC184芯片扩展的RS485网络接口共同组成；89S52及其内部软件作为整个系统的控制核心，看门狗连接在89S52的复位管脚，实时时钟、数据存储器、模数转换器通过I2C数据总线连接到89S52的虚拟I2C接口，模拟传感器接口连接到模数转换器输入端，单片机的输出信号经过同向驱动器74HC07AP后进入光电隔离器TLP521-4，继电器接到光电隔离器TLP521-4输出端，控制输出接口连接到继电器输出端，数字传感器接口、LCD液晶显示器、拨码盘和按键连接到89S52，RS485网络接口扩展芯片75LBC184连接到89S52串口。其电路连接示意图见图3，原理图见图4。
单片机选用51系列产品89S52，片内有8kB可多次编程的程序存储器，不用扩展外部程序存储器；串口使用75LBC184扩展成RS485防雷网络接口，实现与上位机的数据传输。I2C总线实时时钟PCF8563为系统提供时间基准。I2C总线数据存储器AT24C64可存储设置的各种参数和采集计算出的数据。看门狗MAX813L用于增强抗干扰性，系统遇强干扰崩溃后可自行恢复。人机界面由拨码盘、按键、LCM067液晶显示器组成，完成各种本机号码的设置、输入输出通道的选择、被控制量范围的设定、采集数据及时间的滚动显示、通讯状态的指示等。控制电路由同向驱动器74HC07AP、光电隔离器TLP521-4及继电器组成，实现自动控制。
该控制器通过输入接口连接外界传感器，读入其数据并把它与所设定范围相比较，来确定相应继电器的开与关，从而通过外接的执行机构实现自动控制功能。系统的供电留有220V交流电接口、9-24V直流接口。
本实用新型的有益效果1、实现了对多种环境参数的测量、显示、存储和控制，适用于多种智能控制系统，安装使用灵活且体积小。
2、采用拨码盘、按键、液晶显示器构成良好的人机界面，并可通过RS485网络接口同上位机交换数据，操作使用方便。
3、由于采用了I2C数据总线的实时时钟、数据存储器、模数转换器和3线数据传输方式的LCD液晶显示器，系统具有体积小、相互之间连接线路简单的特点。
图1是本实用新型的实物结构正视示意图。
图2是本实用新型的实物结构侧视示意图。
图3是本实用新型的系统组成结构示意图。
图4是本实用新型的原理图。
具体实施方式
如图1所示，输入接口8接外界传感器，输出接口9接系统执行机构；控制模块1、RS485网络通讯接口电路2、输入接口8、输出接口9焊接在电路板3上，用螺丝把电路板3固定在塑料盒7的后部，LCD液晶显示器4、拨码盘5和按键6固定在塑料盒7的前部。
人机界面由拨码盘5、按键6、LCM067液晶显示器4组成，完成各种本机号码的设置、输入输出通道的选择、被控制量范围的设定、采集数据及时间的滚动显示、通讯状态的指示等。系统可通过RS485网络通讯接口电路2与计算机通讯，接收各种命令并发送采集的数据。
控制模块1由89S52单片机及其外围电路构成，包括I2C总线实时时钟PCF8563、I2C总线模数转换器PCF8591、I2C总线数据存储器AT24C64、看门狗MAX813L、数字传感器接口、同向驱动器74HC07AP、光电隔离器TLP521-4、继电器等。控制模块作为整个系统的控制核心，它通过数字传感器接口和模数转换器读入外界传感器值，然后把这些值同设定的范围相比较，实现自动控制的功能。
权利要求1.智能多回路控制器，其特征是由89S52单片机及其外围I2C数据总线电路构成的控制模块(1)、RS485网络通讯接口电路(2)、电路板(3)、LCD液晶显示器(4)、拨码盘(5)、按键(6)、塑料盒(7)、输入接口(8)、输出接口(9)共同组成一体；控制模块(1)、RS485网络通讯接口电路(2)、输入接口(8)、输出接口(9)焊接在电路板(3)上，用螺丝把电路板(3)固定在塑料盒(7)的后部，LCD液晶显示器(4)、拨码盘(5)和按键(6)固定在塑料盒(7)的前部。
2.如权利要求1所述的智能多回路控制器，其特征在于电路部分由单片机89S52、看门狗MAX813L、实时时钟PCF8563、数据存储器AT24C64、模数转换器PCF8591、同向驱动器74HC07AP、光电隔离器TLP521-4、继电器、数字传感器接口、LCD液晶显示器LCM067、拨码盘、按键、75LBC184芯片扩展的RS485网络接口共同组成；89S52及其内部软件作为整个系统的控制核心，看门狗连接在89S52的复位管脚，实时时钟、数据存储器、模数转换器通过I2C数据总线连接到89S52的虚拟I2C接口，模拟传感器接口连接到模数转换器输入端，单片机的输出信号经过同向驱动器74HC07AP后进入光电隔离器TLP521-4，继电器接到光电隔离器TLP521-4输出端，控制输出接口连接到继电器输出端，数字传感器接口、LCD液晶显示器、拨码盘和按键连接到89S52，RS485网络接口扩展芯片75LBC184连接到89S52串口。
专利摘要智能多回路控制器，包括有由89S52单片机及其外围I
文档编号G05B19/05GK2747606SQ20042009291
公开日2005年12月21日 申请日期2004年9月23日 优先权日2004年9月23日
发明者赵春江, 乔晓军, 王成, 焦春岩, 王纪华, 杨宝祝 申请人:北京农业信息技术研究中心