專利名稱：可編程溫濕度控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可編程溫濕度控制器。
背景技術：
環(huán)境試驗是一個可使產(chǎn)品增值的過程，越來越受到人們的重視。而溫濕度 型環(huán)境試驗作為環(huán)境試驗中最為基礎的一種，運用領域及其廣泛，大大提高了 我國軍用和民用產(chǎn)品的環(huán)境適應性和可靠性，并直接導致了產(chǎn)品的質(zhì)量提升。 溫濕度試驗設備一般由工作室、調(diào)節(jié)設備、輔助設備、控制系統(tǒng)組成?？刂葡?統(tǒng)決定著整個裝置的自動化過程，控制系統(tǒng)包括溫濕度控制器、程序設定器、 安全報警裝置等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可編程溫濕度控制器。針對上述背景技術，在 傳統(tǒng)的溫濕度控制器技術的基礎上應用最新的嵌入式技術，增加了多種的功能。
大容量的內(nèi)存空間；采用新穎的觸摸彩屏使得人機交界面更為友好；引入了USB 接口與網(wǎng)絡連接功能。
本發(fā)明采用的技術方案是
包括電流轉(zhuǎn)換為電壓電路，高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊，ARM處理器，CPLD可 編程邏輯模塊，D/A轉(zhuǎn)換模塊，電壓轉(zhuǎn)換為電流電路，USB接口模塊，串口通 信uart接口 ， Internet web網(wǎng)口 ， LCD顯示/觸摸屏接口模塊和I/O 口 ； ARM處 理器分別與高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊、CPLD可編程邏輯模塊、USB接口模塊，串 口通信uart接口 ， Internet web網(wǎng)口 ， LCD顯示/觸摸屏接口模塊和I/O 口連接； 電流轉(zhuǎn)換為電壓電路的一端與高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，另一端與外部濕度變 送器相連；CPLD可編程邏輯模塊經(jīng)D/A模塊接電壓轉(zhuǎn)換為電流電路，電壓轉(zhuǎn) 換為電流電路與與外部記錄儀、外部控制器相連。
本發(fā)明具有的有益效果是
1) 可控溫度范圍為-99°C—150°C，濕度可控范圍為0—100%RH ; 32位ARM 嵌入式技術和高精度的A/D芯片，溫度測量精度達到0.01，濕度測量精度達到0.1; 控制周期短，控制效果好。
2) 人機交界面LCD顯示/觸摸屏采用了TFT彩屏，將操作顯示畫面劃分成五 大部分運行操作、運行畫面、定值設定、程序設定，畫面美觀友好，操作方 便。
3) USB接口功能裝置方便了內(nèi)部控制程序的更新。
4) 網(wǎng)絡連接功能的實現(xiàn)使得遠距離控制更為有效。


圖1是本發(fā)明中的溫濕度控制器的電路框圖。
圖2是本發(fā)明中4 20mA電流轉(zhuǎn)換為電壓電路。
圖3是本發(fā)明中A/D電路模塊。
圖4是本發(fā)明中D/A電路模塊。
圖5是本發(fā)明中4 20mA電壓轉(zhuǎn)換為電流電路。
圖6是本發(fā)明LCD顯示/觸摸屏接口模塊。
圖中1、電流轉(zhuǎn)換為電壓電路，2、高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊，3、 ARM處理器， 4、 CPLD可編程邏輯模塊，5、 D/A模塊，6、電壓轉(zhuǎn)換為電流電路，7、 USB接 口模塊，8、串口通信UART接口， 9、 Internet Web網(wǎng)口 ， 10、 LCD顯示/觸摸屏 接口模塊，11、 I/O 口。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明包括4 20mA電流轉(zhuǎn)換為電壓電路l，高精度A/D轉(zhuǎn) 換模塊2， ARM處理器3， CPLD可編程邏輯模塊4， D/A轉(zhuǎn)換模塊5， 4 20mA 電壓轉(zhuǎn)換為電流電路6， USB接口模塊7，串口通信uart接口8， internet web網(wǎng) 口 9， LCD顯示/觸摸屏接口模塊10和I/O 口 11; ARM處理器3分別與高精度 A/D轉(zhuǎn)換模塊2、 CPLD可編程邏輯模塊4、 USB接口模塊7，串口通信uart接 口 8， Internet web網(wǎng)口 9， LCD顯示/觸摸屏接口模塊10和I/O 口 11連接；電 壓轉(zhuǎn)換為電流電路1的一端與高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊2連接，另一端與外部鉑電 阻相連；CPLD可編程邏輯模塊4經(jīng)D/A模塊5接電流轉(zhuǎn)換為電壓電路6，電流 轉(zhuǎn)換為電壓電路6與外部繼電器相連。
如圖5所示，所述的電壓轉(zhuǎn)換為電流電路l由XTR111芯片及其外圍電路組 成，共有四路4 20mA輸出,兩路做為記錄,兩路作為控制。
如圖3所示，所述的高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊2，該模塊由ADS1216芯片及其外圍 電路組成，輸入端與鉑電阻相連，ADS1216芯片產(chǎn)生兩路恒定電流，與外部鉑 電阻相連產(chǎn)生的電壓接ADS1216芯片的3， 4管腳，轉(zhuǎn)換后輸出的離散信號由引 腳DIN、 DOUT連接到ARM。
如圖4所示，所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊5由24位高精度數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的AD5326芯
片組成，數(shù)字信號從CPLD可編程邏輯電路經(jīng)芯片的SDA腳輸入；時鐘信號從SCL 腳輸入；設置AO與Al兩端的輸入可選擇四路輸出VoutA 、 VoutB、 VoutC、 VoutD 中的一路作為輸出信號連接到電壓轉(zhuǎn)換為電流電路6的輸入端。
如圖2所示，所述的電流轉(zhuǎn)換為電壓電路6，輸入與D/A電路模塊連接，該電 路中運算放大器正端是4 20mA電流輸入，負端由電阻R85輸出端的反饋電阻 R124的并聯(lián)電路相連，輸出端與外部繼電器相連。
如圖6所示，所述的LCD顯示/觸摸屏接口模塊10與ARM處理器直接相連， 經(jīng)LCD/觸摸屏接口模塊處理，電壓值由3.3V變?yōu)闉?V，從而驅(qū)動LCD/觸摸屏 正常工作。
所述的USB接口模塊有主接口與從接口兩個，主接口實現(xiàn)u盤的讀寫功能， 從接口用于實現(xiàn)程序的捎寫；網(wǎng)絡連接實現(xiàn)了計算機對控制器的遠程控制。
干濕球法測濕度時，干球溫度與濕球溫度經(jīng)傳感電路轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號 了，若經(jīng)外部濕度變送器測濕度，外部濕度變送器產(chǎn)生的4~20mA電流信號經(jīng) 電流到電壓轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生模擬電壓信號，模擬電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓 信號，數(shù)字電壓信號輸入到ARM處理器，信號經(jīng)ARM處理顯示到LCD上， 觸摸屏上中斷信號輸入時，ARM處理器經(jīng)SN74ALVC164245 I/O芯片或高效 D/A處理通道輸出實時控制信號到外部接線端帶動相應繼電器工作。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本 發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落 入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種可編程溫濕度控制器，其特征在于包括電流轉(zhuǎn)換為電壓電路(1)，高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊(2)，ARM處理器(3)，CPLD可編程邏輯模塊(4)，D/A轉(zhuǎn)換模塊(5)，電壓轉(zhuǎn)換為電流電路(6)，USB接口模塊(7)，串口通信uart接口(8)，Internet web網(wǎng)口(9)，LCD顯示/觸摸屏接口模塊(10)和I/O口(11)；ARM微處理器(3)分別與高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊(2)、CPLD可編程邏輯模塊(4)、USB接口模塊(7)，串口通信uart接口(8)，Internet web網(wǎng)口(9)，LCD顯示/觸摸屏接口模塊(10)和I/O(11)連接；電流轉(zhuǎn)換為電壓電路的一端與外部變送器相連連接，另一端與高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊相連；CPLD可編程邏輯模塊(4)經(jīng)D/A模塊(5)接電壓轉(zhuǎn)換為電流電路(6)，電壓轉(zhuǎn)換為電流電路(6)與與外部記錄儀、外部控制器相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種可編程溫濕度控制器，其特征在于所述的 電流轉(zhuǎn)換為電壓電路(l)，輸入與外部濕度變送器連接，該電路中運算放大器正 端是4 20mA電流輸入，負端由電阻R85輸出端的反饋電阻R124的并聯(lián)電路相連， 輸出端與A/D電路模塊相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種可編程溫濕度控制器，其特征在于所述的 高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊(2)，該模塊由ADS1216芯片及其外圍電路組成，輸入端與鉑 電阻或電流轉(zhuǎn)換為電壓電路(l)相連，ADS1216芯片產(chǎn)生兩路恒定電流，與外部 鉑電阻相連產(chǎn)生的電壓接ADS1216芯片的3， 4管腳，轉(zhuǎn)換后輸出的離散信號由 引腳DIN、 DOUT連接到ARM。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種可編程溫濕度控制器，其特征在于所述的 D/A轉(zhuǎn)換模塊(5)由24位高精度數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的AD5326芯片組成，數(shù)字信號從 CPLD可編程邏輯電路經(jīng)芯片的SDA腳輸入；時鐘信號從SCL腳輸入；設置AO與 Al兩端的輸入可選擇四路輸出VoutA 、 VoutB、 VoutC、 VoutD中的一路作為輸 出信號連接到電壓轉(zhuǎn)換為電流電路(6)的輸入端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種可編程溫濕度控制器，其特征在于所述的 電壓轉(zhuǎn)換為電流電路(6)由XTR111芯片及其外圍電路組成，共有四路4 20mA輸 出,兩路做為記錄，兩路作為控制。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種可編程溫濕度控制器，其特征在于 LCD顯示/觸摸屏接口模塊(10)與ARM處理器直接相連，經(jīng)LCD/TS接口模塊 處理，電壓值由3.3V變?yōu)闉?V，從而驅(qū)動LCD/觸摸屏正常工作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可編程溫濕度控制器，其特征在于所述的 USB接口模塊有主接口與從接口兩個，主接口實現(xiàn)u盤的讀寫功能，從接口用 于實現(xiàn)程序的捎寫；網(wǎng)絡連接實現(xiàn)了計算機對控制器的遠程控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可編程溫濕度控制器。ARM處理器分別與A/D轉(zhuǎn)換模塊、USB接口模塊，串口通信uart接口，Internet web網(wǎng)口，LCD顯示/觸摸屏接口模塊和I/O連接；電流轉(zhuǎn)換為電壓電路的一端與外部濕度變送器相連接，另一端與高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊；CPLD可編程邏輯模塊經(jīng)D/A模塊接電壓轉(zhuǎn)換為電流電路，電壓轉(zhuǎn)換為電流電路與外部記錄儀、外部控制器相連。該溫濕度控制器溫度測量精度達到0.01，濕度測量精度達到0.1，控制周期短，控制效果好。兩種濕度測量模式，分別為干濕球測量法和4～20mA輸入法；人機交界面采用新穎的彩色觸摸屏，易于操作；網(wǎng)絡連接實現(xiàn)了用PC機遠程控制功能。
文檔編號G05D27/00GK101109968SQ20071007074
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者周建川, 熠 秦, 賀惠農(nóng) 申請人:杭州億恒科技有限公司