本實(shí)用新型涉及中央空調(diào)智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中央空調(diào)智能控制柜用數(shù)據(jù)采集模塊。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們?cè)谔岢缮詈蛣趧?dòng)生產(chǎn)中對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境的要求也不斷提高，從而使得中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。在使用時(shí)，通過智能控制柜控制中央空調(diào)的有序運(yùn)行，達(dá)到節(jié)約、舒適的目的。

但是，現(xiàn)有的智能控制柜內(nèi)配置的數(shù)據(jù)采集模塊較硬性化，不能根據(jù)使用者的需求進(jìn)行相應(yīng)的顯示或者更多功能的運(yùn)用，不能滿足使用需求。使用者不能了解整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的工作頻率、功耗等狀態(tài)，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)的智能控制柜的功能性單一、使用不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種中央空調(diào)智能控制柜用數(shù)據(jù)采集模塊，能夠根據(jù)用戶的需求，擴(kuò)展中央處理智能柜的更多功能，提高設(shè)備自動(dòng)化、智能化程度。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種中央空調(diào)智能控制柜用數(shù)據(jù)采集模塊，包括微處理器，微處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端通過光電隔離單元連接8路數(shù)字量輸入單元；微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)放大單元連接8路數(shù)字量輸出單元；微處理器的溫度采集端連接8路溫度采集單元的采集輸出端；微處理器的模擬信號(hào)輸入端連接8路模擬量采集單元的模擬信號(hào)輸出端；微處理器的溫濕度信號(hào)輸入端連接2路溫濕度采集單元的信號(hào)輸出端；微處理器通過通訊接口連接工控機(jī)組態(tài)網(wǎng)；微處理器的電源端通過雙接口供電單元連接電源。

所述的微處理器采用8位AVR單片機(jī)。

所述的雙接口供電單元采用直流24V和直流12V供電接口。

本實(shí)用新型采用8位AVR單片機(jī)作為中央處理器，并通過雙接口供電單元提供兩種供電電壓，再利用8路數(shù)字量輸入單元，通過光電隔離電路，使外部的強(qiáng)電輸入電路和內(nèi)部的信號(hào)采集電路進(jìn)行隔離，具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；8路數(shù)字量輸出單元通過驅(qū)動(dòng)放大，使得微處理器端口輸出的電流放大，從而驅(qū)動(dòng)電磁閥、繼電器等負(fù)載； 8路溫度采集單元采集溫度，采集到溫度數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)到單片機(jī)寄存器中，通過串口將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)組態(tài)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)溫度采集工作。2路溫濕度采集單元采集溫濕度，采集到濕度數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)到單片機(jī)寄存器中，通過串口將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)組態(tài)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)濕度采集工作。8路模擬量采集單元， 采集八路模擬量，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后可以存儲(chǔ)到單片機(jī)寄存器中，通過串口發(fā)送給上位機(jī)組態(tài)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)模擬量的采集。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括微處理器，微處理器采用8位AVR單片機(jī)；微處理器的數(shù)字信號(hào)輸入端通過光電隔離單元連接8路數(shù)字量輸入單元；微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)放大單元連接8路數(shù)字量輸出單元；微處理器的溫度采集端連接8路溫度采集單元的采集輸出端；微處理器的模擬信號(hào)輸入端連接8路模擬量采集單元的模擬信號(hào)輸出端；微處理器的溫濕度信號(hào)輸入端連接2路溫濕度采集單元的信號(hào)輸出端；微處理器通過通訊接口連接工控機(jī)組態(tài)網(wǎng)；微處理器的電源端通過雙接口供電單元連接電源；雙接口供電單元采用直流24V和直流12V供電接口。

下面結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的工作原理：

所述的采用ATMEL公司高性能、低功耗的8位AVR單片機(jī)Atmega128。

雙接口供電單元提供兩種供電電壓，DC24V或DC12V，增加設(shè)備在工程上使用的便利性。電源穩(wěn)壓電路分別采用LM7805和LM2596S芯片，具有寬輸入，穩(wěn)定輸出的性能。

8路數(shù)字量輸入單元通過了CT817光電隔離電路，使外部的強(qiáng)電輸入電路和內(nèi)部的信號(hào)采集電路進(jìn)行隔離，具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。微處理器的端口接收到高低電平的變化，識(shí)別到有效信號(hào)后，通過串口將信號(hào)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)組態(tài)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的讀取工作。

8路數(shù)字量輸出單元通過ULN2803驅(qū)動(dòng)放大，微處理器端口輸出電流小，不可以直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、繼電器等負(fù)載，ULN2803具有8個(gè)NPN達(dá)林頓晶體管陣列結(jié)構(gòu)，可以滿足低邏輯電平數(shù)字電路和大電流高電壓要求的電磁閥、繼電器和其他類似負(fù)載間接口要求。上位機(jī)組態(tài)網(wǎng)通過串口傳輸操作指令，單片機(jī)處理后通過端口輸出信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字量輸出的控制。

8路溫度采集單元采集溫度，使用DALLAS單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20，體積小、適用電壓寬、經(jīng)濟(jì)。支持3V~5.5V的電壓范圍，測(cè)量溫度范圍為-55℃~+125℃，在-10~+85℃范圍內(nèi),精度為±0.5℃。采集到溫度數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)到單片機(jī)寄存器中，通過串口將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)組態(tài)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)溫度采集工作。

2路溫濕度采集單元采集溫濕度，使用AM2302濕敏電容數(shù)字溫濕度模塊是一款含有己校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。測(cè)溫范圍-40～80℃，分辨率0.1℃，精度<±0.5℃，濕度分辨率0.1%RH，精度≤±2%RH。采集到濕度數(shù)據(jù)后存儲(chǔ)到單片機(jī)寄存器中，通過串口將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)組態(tài)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)濕度采集工作。

8路模擬量采集單元， Atmega128片內(nèi)資源豐富，有一個(gè)10位的逐次逼近型ADC。通過編寫程序，數(shù)據(jù)采集模塊可以采集八路模擬量，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后可以存儲(chǔ)到單片機(jī)寄存器中，通過串口發(fā)送給上位機(jī)組態(tài)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)模擬量的采集。

數(shù)據(jù)采集模塊和上位機(jī)的通訊使用串口通訊，盡管微處理器有串行通信的功能，但微處理器提供的信號(hào)電平和RS232的標(biāo)準(zhǔn)不一樣，因此要通過max232這種芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。編寫組態(tài)網(wǎng)和單片機(jī)通訊程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下載，架設(shè)數(shù)據(jù)采集模塊和上位機(jī)之間的橋梁。