專利名稱：電子膨脹閥控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制冷系統(tǒng)中電子膨脹閥控制裝置。屬于制冷設(shè)備電控裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有制冷空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)流裝置——熱力膨脹閥是獨(dú)立于原有制冷空調(diào)控制系統(tǒng)，單獨(dú)作用于制冷系統(tǒng)，只是對(duì)原有控制系統(tǒng)被動(dòng)的、機(jī)械式的反應(yīng)，存在著調(diào)節(jié)范圍小、精度低、滯后大等缺點(diǎn)，已成為制冷系統(tǒng)充分節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行的瓶頸。電子膨脹閥技術(shù)是一門取代原有制冷系統(tǒng)中熱力膨脹閥的較先進(jìn)技術(shù)，其技術(shù)核心為電子膨脹閥控制裝置。現(xiàn)有電子膨脹閥控制裝置是以固定的程序單獨(dú)對(duì)電子膨脹閥進(jìn)行控制。在使用過程中因系統(tǒng)變化而不能對(duì)系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行修改，只適合特定制冷空調(diào)系統(tǒng)，使用很不靈活。同時(shí)獨(dú)立于制冷空調(diào)原有控制系統(tǒng)，使電子膨脹閥的作用不能充分發(fā)揮。
三
發(fā)明內(nèi)容
1、技術(shù)問題為彌補(bǔ)現(xiàn)有制冷系統(tǒng)中熱力膨脹閥的不足，本實(shí)用新型提供一種具有按鍵顯示功能、系統(tǒng)故障智能診斷功能、通訊功能的電子膨脹閥控制器。
2、技術(shù)方案本實(shí)用新型的電子膨脹閥控制器，由控制電路和驅(qū)動(dòng)電路所組成，其特征在于該控制器還設(shè)有采樣模塊、通訊模塊、鍵盤顯示模塊、故障指示模塊，其中控制電路中的主控單元分別與存儲(chǔ)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、采樣模塊、鍵盤顯示模塊、通訊模塊、電源模塊相連接，采樣模塊的輸入端分別接溫度傳感器和壓力傳感器，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端直接接電子膨脹閥。
主控單元中的單片控制器的“P00～P07”端分別接存儲(chǔ)器模塊中的程序存儲(chǔ)器和鎖存器的“D0～D7”端；單片控制器的“P10～P13”端接驅(qū)動(dòng)模塊中的步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)控制芯片的“17、18、10、20”腳；單片控制器的“P1.4、P1.5、P1.6”端接故障指示模塊中的三個(gè)發(fā)光二極管；單片控制器的“P5.0、P5.1”端接采樣模塊中電壓跟隨器的“1、2、6、7”腳；單片機(jī)控制器的“P4.0～P4.7”端接鍵盤顯示模塊中緩沖器的“11～18”腳；單片控制器的“P3.0、P3.1”端接通訊模塊中發(fā)射芯片的“9、10”腳。
本實(shí)用新型的工作過程為，由溫度傳感器，壓力傳感器采集蒸發(fā)器出口的溫度，壓力信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為4到20毫安電流信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻轉(zhuǎn)換為1到5伏的電壓信號(hào)輸入給CPU內(nèi)置的ADC，由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳給CPU。最后轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器出口的過熱度信號(hào)，經(jīng)過CPU執(zhí)行存儲(chǔ)模塊中程序，進(jìn)行一系列運(yùn)算和轉(zhuǎn)化，最后得出電子膨脹閥的開度大小，這時(shí)控制器發(fā)出控制指令給驅(qū)動(dòng)模塊，將電子膨脹閥打開到所需位置。同時(shí)采樣、運(yùn)算、控制過程中的各參數(shù)可以由鍵盤顯示模塊進(jìn)行直觀顯示和設(shè)定。以判斷工作是否正常和對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。通過通訊模塊可以使控制器與PC機(jī)乃至局域網(wǎng)因特網(wǎng)相連接，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制和監(jiān)視。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過故障指示模塊中LED的不同指示可以判斷系統(tǒng)故障的部位，為系統(tǒng)故障診斷提供便利。
3、有益效果本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是具有按鍵顯示功能，通過設(shè)定不同的電子膨脹閥控制參數(shù)可以滿足制冷空調(diào)系統(tǒng)變化。使電子膨脹閥控制器適合于各種場(chǎng)合、機(jī)型。同時(shí)本實(shí)用新型通過各種傳感器對(duì)制冷空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)具有系統(tǒng)故障智能診斷功能，并通過故障指示模塊加以指示。本實(shí)用新型具有通訊功能，通過通訊模塊可與PC機(jī)乃至局域網(wǎng)、因特網(wǎng)相連接?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)對(duì)制冷空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制和監(jiān)視，使制冷空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息化、網(wǎng)絡(luò)化。
四

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。其中有主控單元1、存儲(chǔ)器模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊3、電子膨脹閥31、采樣模塊4、溫度傳感器41、壓力傳感器42、鍵盤顯示模塊5、通訊模塊6、電源模塊7、故障指示模塊8。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的電子膨脹閥控制器，由控制電路和驅(qū)動(dòng)電路所組成，其中該控制器還設(shè)有采樣模塊4、通訊模塊6、鍵盤顯示模塊5、故障指示模塊8，其中控制電路中的主控單元1分別與存儲(chǔ)模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊3、采樣模塊4、鍵盤顯示模塊5、通訊模塊6、電源模塊7、故障指示模塊8相連接，采樣模塊4的輸入端分別接溫度傳感器41和壓力傳感器42，驅(qū)動(dòng)模塊3的輸出端直接接電子膨脹閥31。本實(shí)用新型電路中的主要器件如下驅(qū)動(dòng)模塊3中的驅(qū)動(dòng)芯片U1L298A，是一種高壓，大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，其功能是驅(qū)動(dòng)電感負(fù)載(此地為步進(jìn)式電動(dòng)機(jī))。
U2L297，是一種步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)控制集成芯片，其功能是在接受時(shí)鐘，方向和模式輸入信號(hào)條件下，與橋式驅(qū)動(dòng)器L298A相連使用可構(gòu)成對(duì)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
存儲(chǔ)模塊2中的存儲(chǔ)器U327C64，是一種程序存儲(chǔ)器，功能是可以存儲(chǔ)控制所必需的程序。
鎖存器芯片U474LS373，是一種地址鎖存器芯片，其功能是通過鎖存信號(hào)可以將地址信號(hào)從地址/數(shù)據(jù)總線中分離開來。
主控單元1中的單片控制器CPU U580C552，是一種51系列的單片機(jī)控制芯片，其功能為執(zhí)行各種預(yù)定的程序。
通訊模塊6中的發(fā)送接收芯片U6MAX232，是一種低功耗、單電源雙RS232發(fā)送接收芯片，可以使單片機(jī)與PC機(jī)進(jìn)行通訊。
鍵盤顯示模塊5中的緩沖器U774LS245，對(duì)信號(hào)起緩沖隔離作用。
采樣模塊4中的電壓跟隨器U8TL072，在此功能為起電壓跟隨器作用。
參考電壓芯片U9REF02，為系統(tǒng)ADC提供5伏的精密參考電壓。
電源模塊7中的電源芯片U107805，可進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換，為系統(tǒng)提供5伏工作電源。
主控單元1中的單片控制器U5的“P00～P07”端分別接存儲(chǔ)器模塊2中的程序存儲(chǔ)器U3和鎖存器U4的“D0～D7”端；單片控制器U5的“P10～P13”端接驅(qū)動(dòng)模塊中的步進(jìn)式電機(jī)控制芯片U2的“17、18、10、20”腳；單片控制器U5的“P1.4、P1.5、P1.6”端接故障指示模塊8中的三個(gè)發(fā)光二極管LED；單片控制器U5的“P5.0、P5.1”端接采樣模塊4中電壓跟隨器U8的“1、2、6、7”腳；單片機(jī)控制器U5的“P4.0～P4.7”端接鍵盤顯示模塊5中緩沖器U7的“11～18”腳；單片控制器U5的“P3.0、P3.1”端接通訊模塊6中發(fā)射芯片(U6)的“9、10”腳。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案控制器包含主控單元，存儲(chǔ)單元，驅(qū)動(dòng)模塊，采樣模塊，鍵盤顯示模塊，通訊模塊，電源模塊，故障指示模塊。主控單元為單片控制器CPU，其內(nèi)置模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。存儲(chǔ)單元由鎖存器、EPROM芯片組成，通過輸入輸出口與CPU相連，EPROM中存儲(chǔ)著控制程序。在控制過程中CPU對(duì)EPROM進(jìn)行讀操作，以執(zhí)行預(yù)定控制程序。驅(qū)動(dòng)模塊通過輸入輸出口與CPU連接，接收來自CPU的控制信號(hào)并對(duì)電子膨脹閥進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)模塊由步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)控制集成芯片和雙全橋式驅(qū)動(dòng)芯片連接而成。采樣模塊，由外接的溫度傳感器、壓力傳感器采集蒸發(fā)器出口的溫度和壓力信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)電阻后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，與CPU內(nèi)置的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入口連接。鍵盤顯示模塊由LED、按鍵、顯示驅(qū)動(dòng)芯片組成。經(jīng)過緩沖芯片與CPU相連，可對(duì)控制過程中的各參數(shù)進(jìn)行顯示和設(shè)定。通訊模塊與CPU的異步通訊串行接口相連，以串行方式與上位機(jī)，局域網(wǎng)、Internet進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。電源模塊采用外接24伏直流電源供電，一路直接供給驅(qū)動(dòng)器，一路經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換為5伏電壓，作為系統(tǒng)工作電源。故障指示模塊由LED組成，與CPU的輸入輸出口相連，通過LED的不同顯示來指示系統(tǒng)的故障部位。
權(quán)利要求1.一種電子膨脹閥控制器，由控制電路和驅(qū)動(dòng)電路所組成，其特征在于該控制器還設(shè)有采樣模塊(4)、通訊模塊(6)、鍵盤顯示模塊(5)、故障指示模塊(8)，其中控制電路中的主控單元(1)分別與存儲(chǔ)模塊(2)、驅(qū)動(dòng)模塊(3)、采樣模塊(4)、鍵盤顯示模塊(5)、通訊模塊(6)、電源模塊(7)、故障指示模塊(8)相連接，采樣模塊(4)的輸入端分別接溫度傳感器(41)和壓力傳感器(42)，驅(qū)動(dòng)模塊(3)的輸出端直接接電子膨脹閥(31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子膨脹閥控制器，其特征在于主控單元(1)中的單片控制器(U5)的“P00～P07”端分別接存儲(chǔ)器模塊(2)中的程序存儲(chǔ)器(U3)和鎖存器(U4)的“D0～D7”端；單片控制器(U5)的“P10～P13”端接驅(qū)動(dòng)模塊中的步進(jìn)式電機(jī)控制芯片(U2)的“17、18、10、20”腳；單片控制器(U5)的“P1.4、P1.5、P1.6”端接故障指示模塊(8)中的三個(gè)發(fā)光二極管(LED)；單片控制器(U5)的“P5.0、P5.1”端接采樣模塊(4)中電壓跟隨器(U8)的“1、2、6、7”腳；單片控制器(U5)的“P4.0～P4.7”端接鍵盤顯示模塊(5)中緩沖器(U7)的“11～18”腳；單片控制器(U5)的“P3.0、P3.1”端接通訊模塊(6)中發(fā)射芯片(U6)的“9、10”腳。
專利摘要電子膨脹閥控制器涉及一種制冷系統(tǒng)中電子膨脹閥控制裝置，由控制電路和驅(qū)動(dòng)電路所組成，該控制器還設(shè)有采樣模塊4、通訊模塊6、鍵盤顯示模塊5、故障指示模塊8，其中控制電路中的主控單元1分別與存儲(chǔ)模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊3、采樣模塊、鍵盤顯示模塊、通訊模塊、電源模塊7、故障指示模塊8相連接，采樣模塊的輸入端分別接溫度傳感器41和壓力傳感器42，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端直接接電子膨脹閥31。本實(shí)用新型具有按鍵顯示功能，通過設(shè)定不同的電子膨脹閥控制參數(shù)可以滿足制冷空調(diào)系統(tǒng)變化，使電子膨脹閥控制器適合于各種場(chǎng)合、機(jī)型，同時(shí)本實(shí)用新型通過各種傳感器對(duì)制冷空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)具有系統(tǒng)故障智能診斷功能，并通過故障指示模塊加以指示。
文檔編號(hào)F25B49/00GK2619214SQ0322218
公開日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者梁彩華, 張小松 申請(qǐng)人:東南大學(xué)