智能排风扇控制器软硬件方案电子产品开发设计加工生产

2020-01-08 17:13:08 fandoukeji

智能排风扇控制器软硬件方案电子产品开发设计加工生产


智能排风扇控制器

一.概述:

我们用HT46R23单片机设计了一款智能排风扇控制器,该控制器可根据不同的温度控制排风扇速度(自动模式),同时具有红外线遥控功能,人工控制其工作状态(分I、II和III档),也可控制其开关机,红外线控制距离可达7米左右。控制还有温度和湿度指示功能,温度显示精度可达±1℃,湿度显示精度可达5%。同时具有危险气体(可对天然气、液化石油气、煤气、一氧化碳、烷烃、醇类、汽油、液体蒸气及烟雾敏感)报警和控制功能,一旦检测到危险气体即自动工作于强制III档状态,最大限度排风。同时蜂鸣报警提示。。

功能方框图

我们用HT46R23的PA口作为位口线,输出数码的位数据,其它空余的口(取决与PCB布局方便,用任何5个I/O口均可)作为段驱动输出,对显示单元采用动态扫描显示。


PA口作输出口,动态扫描要求扫描频率不能太低,否则显示的数字会出现闪烁,一般频率不低于50Hz,就感觉不到闪烁,这在程序上是比较容易实现。


PB0(AN0)-PB2(AN2)为温度模式信号、湿度模拟信号和危险气体检测信号的模拟输入端,分时段扫描查询这三个模拟量,并将温度模拟信号、湿度模拟信号作A/D转换后转换为BCD码在LED上分时显示,湿度传感器输出的信号非线性误差较大,并对温度敏感,同时湿度传感器需采用交流电驱动,我们设计了专用的放大、处理和补偿电路对其信号进行处理和补偿,使其输出的模拟量基本达到线性,实测证明可达到5%的误差。这对于一般的监控已可满足要求。


右图是该控制器的面板图。我们设置工作状态指示LED(共5组),含电源(POWER)LED、I-III档工作状态指示、自动状态(AUTO)LED指示,让使用者一目了然。温度和湿度显示我们使用了较大尺寸的LED,因为排风扇一般置于较高的位置,数字LED大些便于观察。


所有的传感器我们都置有外接插座,便于将传感器置于风扇的面板和外部等便于测量的位置,防止控制器(电机本身)的温度和干扰影响测量的准确度。


当然此控制的输出电流我们设置仅有1A(220V)左右,使用了较小型的继电器,如果需要控制更大型的风扇,输出电流较大,可考虑更改输出板的继电器即可,其他硬件和软件是不要改变的。 智能排风扇控制器-前面板

智能排风扇控制-后面输出板


左图是控制的后面输出板,两块板是采用接插件连接的。三个传感器分别用导线印出,同时控制器需要一组12V(DC,500mA)的电源供电。由于气体传感器需要电源预热,功耗是比较大的,+5V电源下约需150mA电流,我们采用一个LM7805三端稳压器供电,同时加上适当的散热器,以保证长时间可靠稳定地工作。实践证明对温度和湿度测量是准确和迅速有效的,对气体的检测也十分敏感,遇到有危险气体时可靠地发出报警和自动接通风扇排风,为人员的安全起到高灵敏度的检测和保护作用。


值得一提的是,危险气体传感器是需要预热的,一般约需要10分钟左右才趋于稳定,所以我们的气体检测部分在通电10分钟后才有效,但这对使用是没有影响的。

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