专利名称：可编程温湿度控制器的制作方法
技术领域：
本发明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
本发明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。
本发明采用的技术方案是
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。
本发明具有的有益效果是
1) 可控温度范围为-99°C—150°C，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。
图1是本发明中的温湿度控制器的电路框图。
图2是本发明中4 20mA电流转换为电压电路。
图3是本发明中A/D电路模块。
图4是本发明中D/A电路模块。
图5是本发明中4 20mA电压转换为电流电路。
图6是本发明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。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括4 20mA电流转换为电压电路l，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l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AO与Al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
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本 发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落 入本发明的保护范围。
权利要求
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)，Internet 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l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(l)，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l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(l)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l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AO与 Al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l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l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5V，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。
全文摘要
本发明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。
文档编号G05D27/00GK101109968SQ20071007074
公开日2008年1月23日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者周建川, 熠 秦, 贺惠农 申请人:杭州亿恒科技有限公司