一种具备温控功能的当量空调表的制作方法

本实用新型涉及中央空调计量装置技术领域，具体涉及一种具备温控功能的当量空调表。

背景技术：

当量空调表，用于中央空调分户计量进行能量的分摊。目前的集中制冷方式，相当一部分仍然是采用中央空调系统，使用风机盘管对室内空间进行空气交换。对于使用中央空调的用户，能够准确采集电机的转速信号显得尤为重要，关系到中央空调用户的科学、合理计费；另外，目前当量空调表的功能相对比较单一，只具备当量计量的功能，不能够满足用户的多样性需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供了一种具备温控功能的当量空调表，不仅能够使采集的电机转速信号更加准确，提供可靠的计量数据；而且具备温控功能，实现了室温的自动调节，使用方便。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种具备温控功能的当量空调表，包含控制电路和温控显示电路，所述控制电路包括微处理器模块及与微处理器模块相连接的外围电路，所述外围电路包括电机转速识别电路和驱动模块；所述温控显示电路包括温度传感器、显示电路和接口电路，所述温度传感器通过接口电路与微处理器模块的信号输入端口连接，所述微处理器模块的显示输出端口与显示电路连接。

进一步地，所述电机转速识别电路包括直流分压电源电路和直流电压线性转换隔离采集电路，所述直流电压线性转换隔离采集电路包括第一运算放大模块、光电转换模块和第二运算放大模块；所述直流分压电源电路的输入端连接电机任一个档位的线圈绕组，直流分压电源电路的输出端连接第一运算放大模块的输入端，第一运算放大模块的输出端经过光电转换模块与第二运算放大模块的输入端连接，所述第二运算放大模块的输出端与微处理器模块的信号输入端口连接。

进一步地，所述直流分压电源电路包括整流桥、分压电阻和稳压管Z1；整流桥的输入端与电机任一个档位的线圈绕组连接，整流桥的输出端分两路，一路与分压电阻六R6和分压电阻七R7串联，电容三C3与分压电阻七R7并联，其连接点一端与直流电压线性转换隔离采集电路的输入端连接，另一端接地；另一路与阻容降压电路连接。

进一步地，所述阻容降压电路包括限流电阻八R8、电容四C4和稳压管Z1，所述限流电阻八R8与稳压管Z1串联，所述电容四C4与稳压管Z1并联，其连接点一端接地，另一端输出直流电源VCC1。

进一步地，所述光电转换模块采用线性光耦U3，线性光耦U3采用HCNR200/201或者LOC系列。

进一步地，所述第一运算放大模块U1A的输入端和电容三C3与分压电阻七R7的连接点连接，所述第一运算放大模块U1A的输出端与线性光耦U3的输入端连接，所述线性光耦U3的输出端与第二运算放大模块U2A的输入端连接；所述第一运算放大模块U1A和线性光耦U3的电源端与阻容降压电路的输出端连接。

进一步地，所述光电转换模块采用光耦四U4和光耦五U5，光耦四U4用于输出，光耦五U5用于反馈。

进一步地，所述第一运算放大模块U01A的输入端和电容三C3与分压电阻七R7的连接点连接，所述第一运算放大模块U01A的输出端与光耦四U4的输入侧连接，所述光耦四U4的输出侧与第二运算放大模块U02A的输入端连接，所述光耦四U4的输入侧连接光耦五U5。

进一步地，所述驱动模块包括驱动芯片、风机档位驱动电路和电动阀驱动电路；所述驱动芯片的输入端与微处理器模块的n个风机档位信号和电动阀信号输出端连接，所述驱动芯片的输出端与温控区域中风机的n个档位线圈和电动阀线圈连接，n是大于等于1的自然数。

进一步地，所述外围电路还包括分别与微处理器模块相连的电源模块、时钟模块、存储模块和通讯模块。

与现有技术相比，本实用新型的积极有益效果是：

1、本实用新型的当量空调表具有温控功能，电路中增加了温控显示电路，温度传感器能够将实时采集的室内温度送入微处理器模块，微处理器模块将实时温度与预设温度进行对比，然后发出档位控制信号，从而调整风机档位，改变风机的转速，来实现自动调节室温的目的，自动化程度高，无需人员参与。

2、本实用新型的一种具备温控功能的当量空调表，用于中央空调的控制，通讯部分采用有线通讯或者无线通讯，有线通讯和无线通讯通过多路模拟选择开关进行切换。采用无线数据传感技术，有效的解决了现场抄表的问题。

3、本实用新型的当量空调表中设计有电机转速识别电路，能够迅速可靠的识别电机的转速，利用电机绕组不同档位的电压互感实现档位识别，仅需采用一组档位连线，简化了装置的结构，成本低廉，易于实现，准确性高。同时，降低了应用时的施工难度，有利于推广和社会资源的节约。

4、电机转速识别电路解决了目前依靠单一光耦进行隔离转换时，由于光耦的非线性特征导致的输出信号的非线性问题，采用线性光耦或者两个普通光耦，使输出信号近似于线性，使采集的电机转速信号更加准确，提供可靠的计量数据。

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获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种具备温控功能的当量空调表的结构原理框图；

图2是本实用新型AC-DC电源转换模块的原理图；

图3是本实用新型DC-DC电源转换模块的原理图；

图4是本实用新型微处理器模块的原理图；

图5是本实用新型时钟模块的原理图；

图6是本实用新型驱动芯片和风机档位驱动电路的原理图；

图7是本实用新型电动阀驱动电路的原理图；

图8是本实用新型接口电路的原理图；

图9是本实用新型直流分压电源电路的原理图；

图10是本实用新型直流电压线性转换隔离采集电路的原理图；

图11是本实用新型另一种直流电压线性转换隔离采集电路的原理图；

图12是本实用新型通讯模块的原理图；

图13是本实用新型存储模块的原理图；

图14是本实用新型显示电路的原理图。

具体实施方式

实施例一

如图1和图4所示，一种具备温控功能的当量空调表，包含控制电路和温控显示电路，所述控制电路包括微处理器模块及与微处理器模块相连接的外围电路，所述外围电路包括电机转速识别电路和驱动模块；所述温控显示电路包括温度传感器、显示电路和接口电路，所述温度传感器通过接口电路与微处理器模块的信号输入端口连接，如图14所示，所述微处理器模块的显示输出端口与显示电路连接，显示电路用于实时显示室内温度值，所述微处理器模块的LCD_CS、LCD_RD、LCD_WR、LCD_DATA引脚与显示电路的对应引脚连接。

所述电机转速识别电路包括直流分压电源电路和直流电压线性转换隔离采集电路，所述直流电压线性转换隔离采集电路包括第一运算放大模块、光电转换模块和第二运算放大模块；所述直流分压电源电路的输入端连接电机任一个档位的线圈绕组，直流分压电源电路的输出端连接第一运算放大模块的输入端，第一运算放大模块的输出端经过光电转换模块与第二运算放大模块的输入端连接，所述第二运算放大模块的输出端与微处理器模块的信号输入端口连接。

如图9所示，所述直流分压电源电路包括整流桥、分压电阻和稳压管Z1；整流桥的输入端D0、AC220L与电机任一个档位的线圈绕组连接，整流桥的输出端分两路，一路与分压电阻六R6和分压电阻七R7串联，电容三C3与分压电阻七R7并联，其连接点一端与直流电压线性转换隔离采集电路的输入端连接，另一端接地；另一路与阻容降压电路连接，所述阻容降压电路包括限流电阻八R8、电容四C4和稳压管Z1，整流桥的输出端与限流电阻R8的一端连接，限流电阻R8的另一端与稳压管Z1的负极连接，滤波电容C4与稳压管Z1并联，滤波电容C4的正极与稳压管Z1的负极连接，滤波电容C4的负极与稳压管Z1的正极连接，该连接点接地。电机交流信号通过整流桥整流之后得到高直流电压信号Vin_H，通过分压电阻六R6和分压电阻七R7，将高直流电压信号Vin_H转换为弱电信号Vin_L输出；将高直流电压信号Vin_H通过限流电阻八R8加载到稳压管Z1的两端，并在稳压管Z1的两端并联滤波电容C4，得到稳定的直流电源VCC1。

所述光电转换模块采用线性光耦U3，线性光耦U3的输入输出具备线性关系，线性光耦U3采用HCNR200/201或者LOC系列。

如图10所示，所述第一运算放大模块U1A的同相输入端一路经过电阻四R4接地，另一路经过电阻三R3和电容三C3与分压电阻七R7的连接点连接，第一运算放大模块U1A的反相输入端经过电阻一R1接地，第一运算放大模块U1A的电源端使用直流分压电源电路输出的直流电源VCC1作为供电电源；线性光耦U3的引脚1接地，线性光耦U3的引脚2经过电阻五R5与第一运算放大模块U1A的输出端连接，线性光耦U3的引脚3连接直流电源VCC1，线性光耦U3的引脚4一路经过电容一C1、电阻五R5与线性光耦U3的引脚2连接，另一路与第一运算放大模块U1A的反相输入端连接，线性光耦U3的引脚6一路接控制电路工作电源，另一路经过电容二C2接地，线性光耦U3的引脚5一路经过电阻二R2接地，另一路与第二运算放大模块U2A的同相输入端连接，第二运算放大模块U2A的电源端接控制电路工作电源，第二运算放大模块U2A的反相输入端与输出端连接。直流电源VCC1作为第一运算放大模块U1A和线性光耦U3输入侧的供电电源，与控制电路工作电源隔离。弱电信号Vin_L经过两级运放和线性光耦变换后转换成模拟量U_D1输出给微处理器模块。

所述外围电路还包括分别与微处理器模块相连的电源模块、时钟模块、存储模块和通讯模块。

所述电源模块包括AC-DC电源转换模块和DC-DC电源转换模块，如图2所示，所述AC-DC电源转换模块用于将高压交流电转换为低压直流电，包含变压器T1和整流桥，220V交流电经过变压器T1转换为12V交流电，再经过整流桥整流，12V交流电转换为12V直流电，12V直流电作为DC-DC电源转换模块的输入，如图3所示，所述DC-DC电源转换模块用于控制输出电压，将12V直流电转换为控制电路所需要的电压值，所述DC-DC电源转换模块的输出端与微处理器模块的VCC引脚连接。

如图5所示，所述时钟模块为系统提供基本的时钟信号，微处理器模块读取时钟模块运行时间，微处理器模块的SCK_C、SDA_C引脚与时钟芯片U15的对应引脚连接。

所述驱动模块包括驱动芯片U2、风机档位驱动电路和电动阀驱动电路；如图6所示，驱动芯片U2的CONT_H、CONT_M、CONT_L、CONT_F引脚与微处理器模块的CONT_H、CONT_M、CONT_L、CONT_F引脚连接，驱动芯片U2的TJ_H、TJ_M、TJ_L引脚分别与温控区域中风机的3个档位继电器的线圈连接，驱动继电器的驱动器件可以是三极管和光耦驱动或者使用大电流达林顿阵列驱动。如图7所示，所述电动阀驱动电路的输入端与驱动芯片U2的TJ_F引脚连接，输出端与温控区域中管道上的电动阀连接，微处理器模块向驱动芯片U2发出控制信号，控制继电器JDQ4的线圈得电或者失电，使继电器JDQ4的常开触点和常闭触点动作，从而使电动阀开闭。

如图8所示，所述接口电路包括接口J6，接口J6的第一引脚一路接地，另一路经过电容十五C15引出，接口J6的第二引脚一路经过电阻十七R17接工作电源，另一路与电容十五C15的一端连接，其连接点与微处理器模块的DQ引脚连接。所述接口电路用于温度传感器与微处理器模块的连接，所述温度传感器采用模拟温度传感器或者数字温度传感器。

如图12所示，所述通讯模块采用有线通讯或者无线通讯，有线通讯和无线通讯通过多路模拟选择开关进行切换。

如图13所示，所述存储模块用于数据存储，微处理器模块的SPI_NSS、SPI_MISO、SPI_FRAM_WP、SPI_SCK、SPI_MOSI引脚与存储器芯片U14的对应引脚连接。

实施例二

本实施例与实施例一的内容基本相同，区别之处在于，本实施例光电转换模块采用两个普通光耦，分别是光耦四U4和光耦五U5，光耦四U4用于输出，光耦五U5用于反馈。

如图11所示，光耦四U4输入侧二极管的正极经过电阻R05与所述第一运算放大模块U01A的输出端连接，光耦四U4输入侧二极管的负极与光耦五U5输入侧二极管的正极连接，光耦五U5输入侧二极管的负极接地，光耦四U4输出侧三极管集电极经过电阻R06接控制电路工作电源，光耦四U4输出侧三极管发射极与第二运算放大模块U02A的同相输入端连接，光耦五U5输出侧三极管集电极经过电阻R07接控制电路的工作电源，光耦五U5输出侧三极管发射极与第一运算放大模块U01A的反相输入端连接。光耦五U5用来补偿光耦四U4输入侧二极管的时间、温度特性的非线性，使输出信号近似于线性。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。