温度、时间一体化智能控制器的制作方法

本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及于一种温度、时间一体化智能控制器。

背景技术：

目前，温度控制器和时间控制器广泛应用于各种电器市场电，但是大部分的电器还是搭配使用温度控制器和时间控制器。例如传统烫印机都是采用温度控制器+时间继电器等配件组成烫印机的电气控制电路，过多的连线使得产品在使用过程中增加不少的故障隐患。一但出现问题，给使用者维护带来诸多不便，这种设计结构占用电箱的空间比较大，微控制器之间连线比较多且复杂，操作不便，后期维护成本高、难度大，不利节省生产成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，操作实用，改变传统的温度和时间微控制器应用，温度、时间一体化智能控制器。

本实用新型解决其技术问题所采用技术方案是：温度、时间一体化智能控制器，包括壳体和电路板，所述电路板置于所述壳体内，所述壳体设置有温度显示屏、时间显示屏、功能键、加数键、减数键，所述电路板设置有微控制器、电源电路、显示控制电路、测量电路、温度控制电路、时间控制电路、按键输入电路；所述电源电路用于从市电获取电压为所述电路板供电；所述显示控制电路一端连接所述温度显示屏和所述时间显示屏，另一端和所述微控制器相连接；所述测量电路、温度控制电路、时间控制电路均与所述微控制器相连接；所述按键输入电路一端连接所述功能键、加数键、减数键，另一端和所述微控制器相连。

进一步的，为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述电源电路包括电流整桥电路、滤波电路、电压调节芯片、变压器、基准电压电路，电流整桥电路的输入端作为电源电路的输入端，电流整桥电路的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接电压调节芯片输入端，电压调节芯片输出端连接变压器输入端，变压器输出端连接基准电压电路输入端，并且变压器的输出端还作为12V电压输出端，基准电压电路输出端连接电压调节芯片输入端。

进一步的，为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述壳体还设置有报警输出指示灯、计时输出指示灯、主输出指示灯、自整定输出指示灯；

所述按键输入电路包括第一连接器、第二连接器、温度显示屏的数码管驱动芯片、时间显示屏的数码管驱动芯片；

报警输出指示灯、计时输出指示灯、主输出指示灯、自整定输出指示灯均与第二连接器连接，功能键、加数键、减数键均与第二连接器连接，温度显示屏的数码管驱动芯片、时间显示屏的数码管驱动芯片均与第二连接器连接，第二连接器与第一连接器连接；第一连接器、第二连接器接地，并且均连接12V电压输出端、电源。

进一步的，为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：电路板还包括报警输出电路，复位和触发计时电路；报警输出电路包括第一二极管、第三三极管、第四三极管、第十九电阻、第二十电阻、第一限流电阻、第一继电器；

第一继电器的输出端作为报警输出电路输出端，第一限流电阻两端分别连接报警输出电路输出端的常闭和常开引线；所述第一继电器一端连接第一二极管的正极，另一端连接第一二极管负极；第一二极管负极连接12V电压输出端，正极连接第三三极管集电极；第三三极管发射极接地，第三三极管基极和第四三极管的集电极相连；第四三极管的集电极通过第十九电阻与电源连接，发射极接地，基极连接第二十电阻一端，第二十电阻另一端作为报警输出电路输入端。

进一步的，为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：复位和触发计时电路包括第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二十一电阻、第二十七电容、第二光耦合器、第四光耦合器；

第二光耦合器、第四光耦合器均由发光二极管和光敏三极管组成；第二光耦合器的发光二极管的正极通过第十八电阻连接12V电压输出端，第二光耦合器的发光二极管的负极作为复位输入端；第二光耦合器的光敏三极管的集电极连接微控制器，且还通过第十六电阻连接所述电源，发射极接地；第四光耦合器的光敏三极管集电极连接微控制器，且通过第十七电阻连接电源，发射极接地；第四光耦合器的发光二极管的的正极通过第二十一电阻连接12V 电压输出端，负极作为触发计时电路的输入端；复位和触发计时的公共端通过第二十七电容连接12V电压输出端，且还连接第二光耦合器的光敏三极管的发射极。

进一步的，为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述温度控制电路包括第三二极管、第五三极管、第七三极管、第二十二电阻、第二十四电阻、第三限流电阻、第二继电器；

所述第二继电器的输出端作为温度控制电路输出端，第三限流电阻两端分别连接温度控制电路输出端的公共引线和常开引线；所述第二继电器一端连接第三二极管的正极，另一端连接第三二极管负极；第三二极管负极连接12V电压输出端，正极连接第五三极管的集电极；第五三极管基极和第六三极管的集电极相连，第五三极管发射极接地；第七三极管集电极通过第二十二电阻与电源连接，发射极连接第五三极管的发射极，基极连接第二十四电阻的一端，第二十四电阻的另一端作为温度控制电路输入端。

进一步的，为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述时间控制电路包括第二二极管、第六三极管、第八三极管、第二十三电阻、第二十五电阻、第二限流电阻、第三继电器；

所述第三继电器的输出端作为时间控制电路输出端，第二限流电阻的两端分别连接时间控制电路输出端的公共引线和常开引线；第二继电器一端连接第二二极管的正极，另一端连接第二二极管负极；第二二极管负极连接12V电压输出端，正极连接第六三极管的集电极；第六三极管的基极连接第八三极管的集电极，第六三极管的发射极接地；第八三极管的集电极通过第二十三电阻连接电源，发射极连接第六三极管的发射极，基极连接第二十五电阻一端，第二十五电阻另一端作为时间控制电路输入端。

进一步的，为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述测量电路包括滤波电路、同相放大器、开关选通器、第一模数转换器；滤波电路输入端作为测量电路输入端，滤波电路输出端连接同相放大器输入端，同相放大器输出端连接开关选通器输入端，开关选通器输出端连接第一模数转换器输入端，第一模数转换器输出端作为测量电路输出端。

本实用新型的有益效果是：温度、时间一体化智能控制器由壳体和电路板组成，壳体由温度显示屏、时间显示屏、功能键、加数键、减数键、主输出指示灯、计时输出指示灯、报警输出指示灯、自整定指示灯组成，电路板包括微控制器、电源电路、显示控制电路、测量电路、温度控制电路、时间控制电路、按键输入电路，构成了温度控制与时间控制一体化的功能，并功能简明，便于操作。在显示控制电路，温度控制电路，计时控制电路，按键输入电路，主输出指示灯、计时输出指示灯、报警输出指示灯所连接的电路都用最简化的连线和结构，其中还用到了继电器、光耦合器，对电路起到良好的控制和保护的作用，并可以根据使用的情况，对相应的触点的数量和容量进行合理的控制增加。这样改变了设备电箱空间，免除了电器间复杂的接线，降低了故障率，简化电箱电气布线对维护设备起到了良好的影响，减少了成本。

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为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的微控制器示意图；

图3为本实用新型的电源电路原理电路图；

图4为本实用新型的按键输入电路原理电路图；

图5为本实用新型的报警输出电路原理电路图；

图6为本实用新型的复位和触发计时电路原理电路图；

图7为本实用新型的温度控制电路原理电路图；

图8为本实用新型的时间控制电路原理电路图；

图9为本实用新型的测量电路原理电路图；

图中，1-壳体，2-电路板，11-温度显示屏，12-时间显示屏，13-主输出指示灯，14-报警输出指示灯，15-自整定输出指示灯，16-计时输出指示灯，21-微控制器，22-电源电路，23- 显示控制电路、24-测量电路、25-温度控制电路、26-时间控制电路、27-按键输入电路、28- 报警输出电路，29-复位和触发计时电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型的所述温度、时间一体化智能控制器由壳体(1)和电路板(2)组成，所述电路板(2)置于所述壳体内(1)，所述壳体设置有温度显示屏(11)、时间显示屏(12)、主输出指示灯(13)、报警输出指示灯(14)、自整定输出指示灯(15)、计时输出指示灯 (16)、功能键(17)、加数键(18)、减数键(19)，所述电路板设置有微控制器(21)、电源电路(22)、显示控制电路(23)、测量电路(24)、温度控制电路(25)、时间控制电路(26)、按键输入电路(27)；所述电源电路(22)用于从市电获取电压为所述电路板 (2)供电；所述显示控制电路(23)一端连接所述温度显示屏(11)和所述时间显示屏(12)，另一端和所述微控制器(21)相连接；所述测量电路(24)、温度控制电路(25)、时间控制电路(26)均与所述微控制器(21)相连接；所述按键输入电路(27)一端连接所述功能键(17)、加数键(18)、减数键(19)，另一端和所述微控制器(21)相连。

如图1所示，本实用新型实现了温度和时间控制的一体化，更加智能，具有快捷、方便的特点。自整定指示灯直观实现自整定功能，自整定功能是通过自整定会自动设置PID调节参数，使温度控制更加准确和平稳，测量显示更精确，不会跳动幅度大。

图3，所述电源电路(22)包括电流整桥电路、滤波电路、电压调节芯片、变压器、基准电压电路，电流整桥电路的输入端作为电源电路的输入端，电流整桥电路的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接电压调节芯片输入端，电压调节芯片输出端连接变压器输入端，变压器输出端连接基准电压电路输入端，并且变压器的输出端还作为12V电压输出端，基准电压电路输出端连接电压调节芯片输入端。

图4，所述按键输入电路(27)包括第一连接器、第二连接器、温度显示屏的数码管驱动芯片、时间显示屏的数码管驱动芯片。

主输出指示灯(13)、报警输出指示灯(14)、自整定输出指示灯(15)、计时输出指示灯(16)均与第二连接器连接，功能键(17)、加数键(18)、减数键(19)均与第二连接器连接，温度显示屏(11)的数码管驱动芯片、时间显示屏(12)的数码管驱动芯片均与第二连接器连接，第二连接器与第一连接器连接；第一连接器、第二连接器接地，并且均连接12V电压输出端、电源。

电路板还包括报警输出电路(28)，复位和触发计时电路(29)。

图5，报警输出电路(28)包括第一二极管、第三三极管、第四三极管、第十九电阻、第二十电阻、第一限流电阻、第一继电器。

第一继电器的输出端作为报警输出电路输出端，第一限流电阻两端分别连接报警输出电路输出端的常闭和常开引线；所述第一继电器一端连接第一二极管的正极，另一端连接第一二极管负极；第一二极管负极连接12V电压输出端，正极连接第三三极管集电极；第三三极管发射极接地，第三三极管基极和第四三极管的集电极相连；第四三极管的集电极通过第十九电阻与电源连接，发射极接地，基极连接第二十电阻一端，第二十电阻另一端作为报警输出电路输入端。

图6，复位和触发计时电路(29)包括第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二十一电阻、第二十七电容、第二光耦合器、第四光耦合器。

第二光耦合器、第四光耦合器均由发光二极管和光敏三极管组成；第二光耦合器的发光二极管的正极通过第十八电阻连接12V电压输出端，第二光耦合器的发光二极管的负极作为复位输入端；第二光耦合器的光敏三极管的集电极连接微控制器(21)，且还通过第十六电阻连接所述电源，发射极接地；第四光耦合器的光敏三极管集电极连接微控制器(21)，且通过第十七电阻连接电源，发射极接地；第四光耦合器的发光二极管的的正极通过第二十一电阻连接12V电压输出端，负极作为触发计时电路的输入端；复位和触发计时的公共端通过第二十七电容连接12V电压输出端，且还连接第二光耦合器的光敏三极管的发射极。

图7，所述温度控制电路(25)包括第三二极管、第五三极管、第七三极管、第二十二电阻、第二十四电阻、第三限流电阻、第二继电器。

所述第二继电器的输出端作为温度控制电路输出端，第三限流电阻两端分别连接温度控制电路输出端的公共引线和常开引线；所述第二继电器一端连接第三二极管的正极，另一端连接第三二极管负极；第三二极管负极连接12V电压输出端，正极连接第五三极管的集电极；第五三极管基极和第六三极管的集电极相连，第五三极管发射极接地；第七三极管集电极通过第二十二电阻与电源连接，发射极连接第五三极管的发射极，基极连接第二十四电阻的一端，第二十四电阻的另一端作为温度控制电路输入端。

图8，所述时间控制电路(26)包括第二二极管、第六三极管、第八三极管、第二十三电阻、第二十五电阻、第二限流电阻、第三继电器。

所述第三继电器的输出端作为时间控制电路输出端，第二限流电阻的两端分别连接时间控制电路输出端的公共引线和常开引线；第二继电器一端连接第二二极管的正极，另一端连接第二二极管负极；第二二极管负极连接12V电压输出端，正极连接第六三极管的集电极；第六三极管的基极连接第八三极管的集电极，第六三极管的发射极接地；第八三极管的集电极通过第二十三电阻连接电源，发射极连接第六三极管的发射极，基极连接第二十五电阻一端，第二十五电阻另一端作为时间控制电路输入端。

图9，所述测量电路(24)包括滤波电路、同相放大器、开关选通器、第一模数转换器；滤波电路输入端作为测量电路输入端，滤波电路输出端连接同相放大器输入端，同相放大器输出端连接开关选通器输入端，开关选通器输出端连接第一模数转换器输入端，第一模数转换器输出端作为测量电路输出端，测量电路输出端与微控制器(21)相连。

以上电路中，有用到继电器，作为一种辅助的继电器，对电路起到的是控制和保护的作用，可以根据使用的情况，对相应的触点的数量和容量进行合理的控制增加。继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等) 的感应机构(输入部分)；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分)；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)。有扩大控制范围、放大、综合信号、自动、遥控、监测等功能。

还用到了光耦合器，以光为媒介传输电信号，它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

本实用新型整体在不降低使用功能的前提下，大大减少布线和装配的差错，简化电路连接，降低对其进行检修维护的难度。

本实用新型的工作原理是：

微控制器(21)接收测量电路(24)的温度信号，再根据通过按键输入电路(27)得到的输入信号进行处理，从而驱动显示控制电路(23)、温度控制电路(25)、时间控制电路(26)进行工作。

本实用新型的操作方法：

正确接线，上电开机；短按功能键一下，进入控温值设定；短按功能键一下，进入计时时间设定，短按功能键一下，确定设置。其中，长按加数键或减数键能快速修改数值。

若启用设置参数的功能操作为正确接线，上电开机；长按功能键3秒进入现场参数组，进入报警值设置窗口；按功能键一下，进入传感器修正设置窗口；按功能键一下，进入P比例设置窗口；按功能键一下，进入I积分参数设置窗口；按功能键一下，进入D微分设置窗口；按功能键一下，进入T输出周期设置窗口；按功能键一下，进入AT自整定设置窗口；按功能键一下，进入LCK软件锁设置窗口。长按功能键5秒，确定并回到最初界面，或者继续设置就按功能键一下，进入LCK＝19时的工程参数组设置；设置完后，长按功能键5秒，确定并回到最初界面，或者继续设置就按功能键一下，进入LCK＝199时的工程参数组设置。

以烫印机为例，PV窗口显示温度测量值，SV窗口不计时时显示温度设定值，计时状态下则显示计时时间值，温度与时间在同一个控制面板上显示方便观察，温度、时间一目了然。机器温度升到设定温度值后，工人开始放入物产品生产，按一下计时开关，烫印机下压烫印布料，时间到了后自动移开。以类循环工作。