專利名稱：一種智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及樓宇管理技術(shù)，具體地說是一種新型智能控制器，屬于可自由編程、監(jiān)控系統(tǒng)，采用最新的直接數(shù)字控制技術(shù)(DDC)，模塊化設(shè)計，特別適用于樓宇管理，還適合于中型建筑，如學(xué)校、酒店、辦公樓、商場、醫(yī)院、工業(yè)控制等。本實(shí)用新型除了在供暖、通風(fēng)及空調(diào)方面的應(yīng)用外，在能源方面也有廣泛的應(yīng)用，包括優(yōu)化起停，夜間凈化，最大負(fù)荷要求。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)的直接數(shù)字控制技術(shù)(DDC)都是采用獨(dú)立的輸入輸出模塊進(jìn)行設(shè)計，通過RS485或SPI等通訊總線與主控制器模塊連接，控制策略在主控制模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)，輸入輸出模塊主要完成輸入數(shù)據(jù)的采集及控制輸出的功能，它自身不具有控制功能，這種結(jié)構(gòu)形式不但增加系統(tǒng)的成本，而且對系統(tǒng)的安裝、維護(hù)也會增加額外的工作。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種系統(tǒng)成本低、且安裝、維護(hù)方便的智能控制器，在實(shí)際使用中既可設(shè)計成獨(dú)立的控制系統(tǒng)，也可以通過C-Bus總線將多臺控制器連接起來形成復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型由輸入電路，模擬量D/A輸出電路，開關(guān)量輸入電路，單片機(jī)控制單元，電源電路以及通訊單元六部分組成，電源電路分別與單片機(jī)控制單元、輸入電路、模擬量D/A輸出電路、開關(guān)量輸入電路、通訊單元電氣連接，單片機(jī)控制單元分別與輸入電路、模擬量D/A輸出電路、開關(guān)量輸入電路通信，經(jīng)通訊單元與上位機(jī)或手持設(shè)備通訊；其中所述通訊單元包括C-Bus總線及RS232接口兩部分；輸入電路由模擬量輸入電路及模擬量A/D輸入電路組成；其中所述電源電路包括整流橋、開關(guān)穩(wěn)壓電路、變壓器、第一～二三極管、及輸出比較器，其中整流橋輸入端接交流24V，輸出端經(jīng)電容濾波電路與開關(guān)穩(wěn)壓電路輸入端相連，變壓器初級分別與開關(guān)穩(wěn)壓電路及輸出比較器相連，次級輸出+15V、+5V、-6.7V工作電壓；電壓基準(zhǔn)電路經(jīng)光電藕合器接開關(guān)穩(wěn)壓電路，第一三極管輸入信號來自電容濾波電路，其集電極一方面經(jīng)與之串聯(lián)第二三極管至開關(guān)穩(wěn)壓電路，另一方面與輸出比較器輸入端相連，比較器輸出端經(jīng)光電藕合器至單片機(jī)控制單元的微處理器；所述單片機(jī)控制單元由微處理器，閃存，第一～二RAM存儲器，第一～二EEPROM存儲器；鎖存器，以及第一～二邏輯電路，其中所述微處理器配有晶振，通過多功能端口分別與閃存、第一～二RAM存儲器、第一～二EEPROM存儲器、鎖存器以及第一～二邏輯電路連接，與模擬量A/D輸入電路的A/D轉(zhuǎn)換器、模擬量D/A輸出電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、開關(guān)量輸入電路的第二移位寄存器的輸出信號或控制信號相連，并通過通訊單元的C-Bus接口或RS232接口與上位機(jī)或手持設(shè)備的通訊；所述輸入電路為多路，其電路結(jié)構(gòu)相同，結(jié)構(gòu)為包括第三～四三極管、第一運(yùn)算放大器、第一比較器、模擬多路開關(guān)及第一移位寄存器，其中第三～四三極管經(jīng)第一移位寄存器接收單片機(jī)控制單元的微處理器的選通信號，其輸出依次經(jīng)第一運(yùn)算放大器和第一比較器送至模擬多路開關(guān)的輸入端，模擬多路開關(guān)的第1～10路輸出端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連；模擬多路開關(guān)的輸出端的第11、12路經(jīng)過多路開關(guān)、再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器與微處理器相連；所述模擬量D/A輸出電路為多路，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器、電壓基準(zhǔn)、第五～六三極管及第十三運(yùn)算放大器組成，電壓基準(zhǔn)輸出端經(jīng)第十四運(yùn)算放大器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連，并經(jīng)第十五運(yùn)算放大器至第五三極管，數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制信號接自單片機(jī)控制單元的微處理器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器為結(jié)構(gòu)相同的多路輸出；所述開關(guān)量輸入電路為多路，具有相同的電路結(jié)構(gòu)，其中一路由第二比較器、第二移位寄存器組成，第二比較器同相端輸入信號經(jīng)接線端子接收外界開關(guān)信號，反向端接比電壓信號，輸出端與第二移位寄存器輸入端相連，第二移位寄存器的選通信號接自單片機(jī)控制單元的微處理器，輸出端串行信號與單片機(jī)控制單元的微處理器相連；所述通訊單元包括C-Bus總線及RS232接口兩部分，具體由接口驅(qū)動電路、計數(shù)器和接口驅(qū)動電路組成，其中接口驅(qū)動電路輸入端信號與單片機(jī)控制單元的微處理器的一個串口直接連接，輸出端接至外部設(shè)備；計數(shù)器和驅(qū)動電路串聯(lián)組成，計數(shù)器的輸入端與微處理器的另一個串口直接連接，驅(qū)動電路的輸出端與輸出接線端子相連，至外部設(shè)備；所述接口驅(qū)動電路構(gòu)成隔離式C-Bus接口驅(qū)動電路。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.使用簡單。本實(shí)用新型將直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)中的輸入、輸出、控制、通訊等單元模塊都設(shè)計在實(shí)用新型控制器中(如模擬量輸入電路及模擬量A/D輸入電路組成模擬量到數(shù)字量的輸入電路，模擬量D/A輸出電路，開關(guān)量輸入電路，單片機(jī)控制單元，電源電路以及通訊單元)，在保留傳統(tǒng)的RS232接口的前提下，又增加了C-Bus總線接口，提高了數(shù)據(jù)的傳輸率及系統(tǒng)的集成度，30個實(shí)用新型控制器可以通過C-Bus總線連接在一起，通過上位機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。用戶可根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需要，采用圖形化的上位機(jī)編程環(huán)境，任意組合各輸入輸出端口，在現(xiàn)場應(yīng)用中更易于使用、安裝和維護(hù)。
2.實(shí)用性強(qiáng)。由于采用了單一的單片機(jī)控制單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計，控制器的地址只有一個，單片機(jī)控制單元對輸入、輸出點(diǎn)的操作直接由其端口進(jìn)行，改變了現(xiàn)有的DDC系統(tǒng)通過通訊接口與各輸入、輸出模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集存在的缺陷，使用本實(shí)用新型可通過上位機(jī)組態(tài)軟件進(jìn)行地址修改、設(shè)定，及對其進(jìn)行編程，修改控制參數(shù)等等，參數(shù)設(shè)定一次完成。本實(shí)用新型控制器可對輸入、輸出單元進(jìn)行獨(dú)立控制。其通訊及工作的狀態(tài)都有發(fā)光二極管指示。本實(shí)用新型對運(yùn)行過程中的狀態(tài)、各個功能單元進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，從而完成對系統(tǒng)的實(shí)施監(jiān)控。
3.效果明顯。本實(shí)用新型控制器即可用一臺組成一個獨(dú)立的控制系統(tǒng)，也可以通過C-Bus總線組成多級系統(tǒng)。使用用戶可根據(jù)控制的輸入、輸出點(diǎn)選用本實(shí)用新型控制器的個數(shù)，最多30臺，模擬輸入量30×12＝360點(diǎn)，模擬輸出量30×12＝360點(diǎn)，開關(guān)量24×30＝720點(diǎn)，使該控制器使用靈活，易于操作。
4.節(jié)省成本。與現(xiàn)有的DDC控制系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型控制器由于采用了模塊集成化結(jié)構(gòu)的概念，采用單一的單片機(jī)控制單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，因此不僅降低控制系統(tǒng)的自身造價，還可以通過選定已編制的控制算法，對控制對象進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)被控對象的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少不必要的能源損耗，降低了成本。
5.應(yīng)用范圍廣。本實(shí)用新型控制器雖然是針對樓宇控制設(shè)計的，它實(shí)際上是更經(jīng)濟(jì)的DDC控制系統(tǒng)，它的技術(shù)指標(biāo)可使其完全應(yīng)用在與樓宇控制不同的使用環(huán)境中；本實(shí)用新型還適合于中型建筑，如學(xué)校、酒店、辦公樓、商場、醫(yī)院、工業(yè)控制等。
6.系統(tǒng)的獨(dú)立性本實(shí)用新型控制器是具有獨(dú)立的微處理器和存儲器的DDC控制工作站，因此只需將一臺控制器置于控制現(xiàn)場，如空調(diào)機(jī)房內(nèi)，通過便攜式計算機(jī)將程序輸入即可對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行就地分散控制，所有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息將在控制器內(nèi)存儲，可隨時調(diào)出查看。
7.系統(tǒng)的高可靠性由于具備了獨(dú)立控制功能，控制策略在控制器內(nèi)部，使得本實(shí)用新型控制器組成的子站在中央系統(tǒng)停止工作、通訊完全斷絕的情況下，仍可獨(dú)立完成所有的控制功能，從而保證了控制的連續(xù)性和可靠性。此外，系統(tǒng)中的各級設(shè)備可通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊總線在同一時刻組成不同級別的集散控制系統(tǒng)或不同的結(jié)構(gòu)組織形式，從而最大限度提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。


圖1為本實(shí)用新型的電路簡圖。
圖2-1為圖1中四路模擬量輸入電路(之一)的電路原理圖。
圖2-2為圖1中四路模擬量輸入電路(之二)的電路原理圖。
圖2-3為圖1中四路模擬量輸入電路(之三)的電路原理圖。
圖2-4為圖1中模擬量A/D輸入電路的電路原理圖。
圖2-5為圖1中模擬量D/A輸出電路的電路原理圖。
圖2-6為圖1中開關(guān)量輸入電路的電路原理圖。
圖2-7為圖1中單片機(jī)控制單元的電路原理圖。
圖2-8為圖1中通訊單元電路原理圖。
圖2-9為圖1中電源電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型控制器由模擬量輸入電路及模擬量A/D輸入電路組成模擬量到數(shù)字量的輸入電路(為12路模擬量或開關(guān)量)，分別參見圖2-1，2-2，2-3，2-4)，模擬量D/A輸出電路(由12路模擬量輸出，見圖2-5)，開關(guān)量輸入電路(12路，見圖2-6)，單片機(jī)控制單元(見圖2-7)，電源電路以及通訊單元(見圖2-8)六部分組成，其中由電源電路供電，單片機(jī)控制單元分別與具有模擬量到數(shù)字量功能的輸入電路、模擬量D/A輸出電路、開關(guān)量輸入電路連接，經(jīng)通訊單元與上位機(jī)或手持設(shè)備通訊。
見圖2-9，所述電源電路為各電路及功能單元提供電源，包括整流橋D904、開關(guān)穩(wěn)壓電路D905、變壓器T901、第一～二三極管Q901～Q902、及輸出比較器U909，其中整流橋D904輸入端接自交流24V，輸出端經(jīng)電容濾波電路與開關(guān)穩(wěn)壓電路D905輸入端相連，變壓器T901初級分別與開關(guān)穩(wěn)壓電路D905及輸出比較器U909相連，次級提供經(jīng)二極管整流及電容濾波的三組工作電壓；電壓基準(zhǔn)電路U930經(jīng)光電藕合器接開關(guān)穩(wěn)壓電路D905，第一三極管Q901輸入信號來自電容濾波電路，其集電極一方面經(jīng)與之串聯(lián)第二三極管Q902至開關(guān)穩(wěn)壓電路D905，另一方面與輸出比較器U909輸入端相連，比較器U909輸出端經(jīng)光電藕合器至單片機(jī)控制單元的微處理器U201；所述三組電壓輸出5V(VCC)，15V(NET518)，-6.7V(NET5 12)。輸入電壓為交流24V；工作原理交流24V輸入電壓經(jīng)過整流橋D904、電容濾波電路后轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后送給開關(guān)電源D905(本實(shí)施例采用LT1171型芯片)，它與變壓器T901組成隔離的開關(guān)電源電路，經(jīng)二極管整流及電容濾波后，形成三組電壓輸出。
單片機(jī)控制單元，見圖2-7。它由微處理器U201(本實(shí)施例為東芝，16位，型號TMP93CS41F)，閃存U211(本實(shí)施例為512K存儲容量的FLASH，型號AT27LV512)，第一～二RAM存儲器U205～U206(每片容量為128K，型號BS62LV1024TC)，第一～二EEPROM存儲器U203～U204(型號AT29F040每片容量512K)；鎖存器U202(本實(shí)施例采用8位地址、數(shù)據(jù)鎖存器)，以及第一～二邏輯電路U207～U209(型號74HC139)，其中所述微處理器U201配有晶振Y201，通過其上固有的多功能端口分別與閃存U211、第一～二RAM存儲器U205～U206、第一～二EEPROM存儲器U203～U204、鎖存器U202以及第一～二邏輯電路U207～U209通信，與模擬量A/D輸入電路的A/D轉(zhuǎn)換器U110、模擬量D/A輸出電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器U307、開關(guān)量輸入電路的第二移位寄存器U806的輸出信號及控制信號相連，并通過通訊單元的C-Bus接口或RS232接口與上位機(jī)或手持設(shè)備的通訊；原理該單片機(jī)控制單元通過通訊單元的RS232接口可在線實(shí)現(xiàn)軟件的自動升級，并將程序?qū)懺陂W存U211中。對于實(shí)際應(yīng)用中的配置參數(shù)，自動存儲在第一～二EEPROM存儲器U203、U204中，單片機(jī)控制單元主要實(shí)現(xiàn)對存儲在第一～二RAM存儲器U205～U206中的過程參數(shù)的數(shù)據(jù)處理、控制策略的實(shí)施，也可通過通訊單元的C-Bus接口或RS232接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)或手持設(shè)備的通訊，來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場過程參數(shù)的監(jiān)控。
本實(shí)用新型的模擬量輸入由模擬量輸入電路及模擬量A/D輸入電路組成，參見圖2-1，2-2，2-3，2-4，輸入通道有12路，12路的電路結(jié)構(gòu)是相同的，對于第11、12路輸入通道信號經(jīng)過多路開關(guān)U101(型號74HC4066)進(jìn)行選擇輸入，下面以其中的第一路為例進(jìn)行說明參見圖2-1，輸入電路包括第三～四三極管Q501～Q502、第一運(yùn)算放大器U501A、第一比較器U507A、第一模擬多路開關(guān)U502及第一移位寄存器U504，其中第三～四三極管Q501～Q502經(jīng)第一移位寄存器U504接收單片機(jī)控制單元的微處理器U201的選通信號，其輸出依次經(jīng)第一運(yùn)算放大器U501A和第一比較器U507A送至第一模擬多路開關(guān)U502的輸入端，第一模擬多路開關(guān)U502的輸出端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器U110(參見圖2-4)與微處理器U201相連(第1～10路相同)。對于第11、12路(參見圖2-3)第五～六模擬多路開關(guān)702～703的輸出端經(jīng)經(jīng)過多路開關(guān)U101、再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器U110(參見圖2-4)與微處理器U201相連。
該通道工作在模擬量輸入還是開關(guān)量輸入是通過軟件配置的，通道選通信號和輸入信號的選擇由微處理器U201通過操作第一移位寄存器U504(型號是HEF4094)的第11、第1 2輸出管腳sel1、sel2來實(shí)現(xiàn)的。第11輸出管腳Sel1是第一通道的輸入選通開關(guān)，它通過第三～四三極管Q501～Q502來實(shí)現(xiàn)輸入的選通，輸入信號通過第一運(yùn)算放大器U501A和第一比較器U507A送到第一模擬多路開關(guān)U502(型號74HC4053)，第12輸出管腳sel2是第一模擬多路開關(guān)U502控制端A的選通信號，模擬量輸入時第12輸出管腳sel2＝0，開關(guān)量輸入時第12輸出管腳sel2＝1，第一模擬多路開關(guān)U502輸出的信號送給A/D轉(zhuǎn)換器U110(TLC2543，它是12位SPI接口的A/D轉(zhuǎn)換芯片)，第一模擬多路開關(guān)U502 SPI接口與微處理器U201的管腳直接連接，微處理器U201將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)讀到其內(nèi)存中并進(jìn)行處理。該單元對開關(guān)量的檢測實(shí)際上就是通過讀取AD轉(zhuǎn)換器U110的A/D轉(zhuǎn)換值來判斷開關(guān)的閉合或斷開的。
模擬量D/A輸出電路，見圖2-5，為12路，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器U307、電壓基準(zhǔn)U308、第五～六三極管Q301～Q302及第十三運(yùn)算放大器U301A組成，以電壓基準(zhǔn)U308為基準(zhǔn)電壓(電壓基準(zhǔn)U308輸出端經(jīng)第十四運(yùn)算放大器U301C與數(shù)模轉(zhuǎn)換器U307相連，并經(jīng)第十五運(yùn)算放大器U301B至第五三極管Q301)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器U307(本實(shí)施例采用AD8804型號芯片)控制信號接自單片機(jī)控制單元的微處理器U201，數(shù)模轉(zhuǎn)換器U307具有12路輸出，電路結(jié)構(gòu)相同。下面以第一路輸出電路為例包括由第十三運(yùn)算放大器U301A與第五～六三極管Q301～Q302及二極管、電阻等組成一路電壓輸出電路，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U307的第一路輸出信號送入第十三運(yùn)算放大器U301A的同相輸入端，第十三運(yùn)算放大器U301A輸出端經(jīng)二極管接至第五～六三極管Q301～Q302，其電壓輸出電壓值為2.5倍的數(shù)模轉(zhuǎn)換器U307第一路輸出電壓值。電壓基準(zhǔn)U308基準(zhǔn)電壓為2.5V，本實(shí)施例采用的型號是LT1460。
開關(guān)量輸入電路見圖2-6，為12路，該單元的12路輸入電路具有相同的電路結(jié)構(gòu)，下面以第一路為例敘述如下由第二比較器(U803A型號LM324)、第二移位寄存器U806(串行輸入8位并行輸出，型號74HC165))組成，第二比較器U803A同相端輸入信號經(jīng)接線端子接收外界開關(guān)信號，反向端接比較電壓信號，輸出端與第二移位寄存器U806輸入端相連，第二移位寄存器U806的選通信號接自單片機(jī)控制單元的微處理器U201，輸出端串行信號與單片機(jī)控制單元的微處理器U201相連。
原理外界輸入的開關(guān)信號送到第二比較器U803A的同相端，經(jīng)過與其反向端設(shè)定的電壓進(jìn)行比較，輸出信號送給第二移位寄存器U806，與單片機(jī)控制單元的微處理器U201相連，微處理器U201通過控制U806的不同的輸入管腳選通，通過微處理器U201的PG10管腳來讀取正在選通通道的開關(guān)狀態(tài)，完成開關(guān)量的輸入。
通訊單元，見圖2-8，包括C-Bus總線及RS232接口兩部分，具體結(jié)構(gòu)由接口驅(qū)動電路U407(型號LT1137)、計數(shù)器U404(12位2進(jìn)制，型號74HC4040，用于與微處理器U201一起實(shí)現(xiàn)波特率的自動檢測)和隔離式C-Bus接口驅(qū)動電路U418(型號MAX1480)組成，其中接口驅(qū)動電路U407是標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口驅(qū)動芯片，其輸入端信號與單片機(jī)控制單元的微處理器U201的串口0直接連接，輸出端接經(jīng)插座J401至外部設(shè)備；計數(shù)器U404和驅(qū)動電路U418串聯(lián)組成電氣上完全隔離的C-Bus總線接口電路，計數(shù)器U404的輸入端與微處理器U201的串口1直接連接，驅(qū)動電路U418的輸出端與輸出接線端子相連，至外部設(shè)備。
模擬量輸入電路可以輸入4-20mA電流(外接電阻)或輸入0-10V電壓，也可以輸入無電勢觸點(diǎn)開關(guān)；模擬量D/A輸出電路輸出0-10V電壓(12路)電壓；所述開關(guān)量輸入電路為12路無電勢觸點(diǎn)輸入。
單片機(jī)控制單元通過通訊總線與上位機(jī)連接，完成對系統(tǒng)的設(shè)置。在設(shè)置完成后，本實(shí)用新型可脫離上位機(jī)按照設(shè)計的控制協(xié)議及程序，通過輸入輸出電路對本實(shí)用新型進(jìn)行獨(dú)立的控制。也可以通過上位機(jī)與本實(shí)用新型通訊連接，對被控對象進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
C-Bus總線系統(tǒng)是二線制的管理系統(tǒng)，其總線網(wǎng)絡(luò)最大長度為1200米，該總線可連接30個本實(shí)用新型控制器。由一對信號線(UTP5)連接成網(wǎng)絡(luò)。每個本實(shí)用新型均設(shè)置唯一的單元地址并用軟件(現(xiàn)有技術(shù))設(shè)定其功能，通過輸出電路控制各回路負(fù)載。輸入電路通過群組地址和輸出電路建立對應(yīng)聯(lián)系。當(dāng)有輸入時，本實(shí)用新型將輸入信號轉(zhuǎn)變?yōu)镃-Bus總線信號在C-Bus總線上廣播，所有的本實(shí)用新型輸出電路接收控制信號并作出判斷，控制相應(yīng)回路輸出。C-Bus總線是由上位機(jī)設(shè)定的，一旦系統(tǒng)設(shè)置完成后上位機(jī)即可移走。所有的系統(tǒng)參數(shù)被分散存儲在各個實(shí)用新型控制器中，即使系統(tǒng)斷電也不會丟失。一旦上位機(jī)接入C-Bus總線中，則可實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，定時控制等功能。
C-Bus總線的通訊波特率可在9.6-76.8千波特之間選定。RS232總線可與上位機(jī)通過該端口進(jìn)行連接、通訊、編程。也可通過Modem實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接。最大速率為38.4千波特。
權(quán)利要求1.一種智能控制器，其特征在于由輸入電路，模擬量D/A輸出電路，開關(guān)量輸入電路，單片機(jī)控制單元，電源電路以及通訊單元六部分組成，電源電路分別與單片機(jī)控制單元、輸入電路、模擬量D/A輸出電路、開關(guān)量輸入電路、通訊單元電氣連接，單片機(jī)控制單元分別與輸入電路、模擬量D/A輸出電路、開關(guān)量輸入電路通信，經(jīng)通訊單元與上位機(jī)或手持設(shè)備通訊；其中所述通訊單元包括C-Bus總線及RS232接口兩部分；輸入電路由模擬量輸入電路及模擬量A/D輸入電路組成。
2.按照權(quán)利要求1所述智能控制器，其特征在于所述電源電路包括整流橋(D904)、開關(guān)穩(wěn)壓電路(D905)、變壓器(T901)、第一～二三極管(Q901～Q902)、及輸出比較器(U909)，其中整流橋(D904)輸入端接交流24V，輸出端經(jīng)電容濾波電路與開關(guān)穩(wěn)壓電路(D905)輸入端相連，變壓器(T901)初級分別與開關(guān)穩(wěn)壓電路(D905)及輸出比較器(U909)相連，次級輸出+15V、+5V、-6.7V工作電壓；電壓基準(zhǔn)電路(U930)經(jīng)光電藕合器接開關(guān)穩(wěn)壓電路(D905)，第一三極管(Q901)輸入信號來自電容濾波電路，其集電極一方面經(jīng)與之串聯(lián)第二三極管(Q902)至開關(guān)穩(wěn)壓電路(D905)，另一方面與輸出比較器(U909)輸入端相連，比較器(U909)輸出端經(jīng)光電藕合器至單片機(jī)控制單元的微處理器(U201)。
3.按照權(quán)利要求1所述智能控制器，其特征在于所述單片機(jī)控制單元由微處理器(U201)，閃存(U211)，第一～二RAM存儲器(U205～U206)，第一～二EEPROM存儲器(U203～U204)；鎖存器(U202)，以及第一～二邏輯電路(U207～U209)，其中所述微處理器(U201)配有晶振(Y201)，通過多功能端口分別與閃存(U211)、第一～二RAM存儲器(U205～U206)、第一～二EEPROM存儲器(U203～U204)、鎖存器(U202)以及第一～二邏輯電路(U207～U209)連接，與模擬量A/D輸入電路的A/D轉(zhuǎn)換器(U110)、模擬量D/A輸出電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U307)、開關(guān)量輸入電路的第二移位寄存器(U806)的輸出信號或控制信號相連，并通過通訊單元的C-Bus接口或RS232接口與上位機(jī)或手持設(shè)備的通訊。
4.按照權(quán)利要求1所述智能控制器，其特征在于所述輸入電路為多路，其電路結(jié)構(gòu)相同，結(jié)構(gòu)為包括第三～四三極管(Q501～Q502)、第一運(yùn)算放大器(U501A)、第一比較器(U507A)、模擬多路開關(guān)及第一移位寄存器(U504)，其中第三～四三極管(Q501～Q502)經(jīng)第一移位寄存器(U504)接收單片機(jī)控制單元的微處理器(U201)的選通信號，其輸出依次經(jīng)第一運(yùn)算放大器(U501A)和第一比較器(U507A)送至模擬多路開關(guān)的輸入端，模擬多路開關(guān)的第1～10路輸出端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器(U110)與微處理器(U201)相連；模擬多路開關(guān)的輸出端的第11、12路經(jīng)過多路開關(guān)(U101)、再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器(U110)與微處理器(U201)相連。
5.按照權(quán)利要求1所述智能控制器，其特征在于所述模擬量D/A輸出電路為多路，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U307)、電壓基準(zhǔn)(U308)、第五～六三極管(Q301～Q302)及第十三運(yùn)算放大器(U301A)組成，電壓基準(zhǔn)(U308)輸出端經(jīng)第十四運(yùn)算放大器(U301C)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U307)相連，并經(jīng)第十五運(yùn)算放大器(U301B)至第五三極管(Q301)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U307)控制信號接自單片機(jī)控制單元的微處理器(U201)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U307)為結(jié)構(gòu)相同的多路輸出。
6.按照權(quán)利要求1所述智能控制器，其特征在于所述開關(guān)量輸入電路為多路，具有相同的電路結(jié)構(gòu)，其中一路由第二比較器、第二移位寄存器(U806)組成，第二比較器(U803A)同相端輸入信號經(jīng)接線端子接收外界開關(guān)信號，反向端接比電壓信號，輸出端與第二移位寄存器(U806)輸入端相連，第二移位寄存器(U806)的選通信號接自單片機(jī)控制單元的微處理器(U201)，輸出端串行信號與單片機(jī)控制單元的微處理器(U201)相連。
7.按照權(quán)利要求1所述智能控制器，其特征在于所述通訊單元包括C-Bus總線及RS232接口兩部分，具體由接口驅(qū)動電路(U407)、計數(shù)器(U404)和接口驅(qū)動電路(U418)組成，其中接口驅(qū)動電路(U407)輸入端信號與單片機(jī)控制單元的微處理器(U201)的一個串口直接連接，輸出端接至外部設(shè)備；計數(shù)器(U404)和驅(qū)動電路(U418)串聯(lián)組成，計數(shù)器(U404)的輸入端與微處理器(U201)的另一個串口直接連接，驅(qū)動電路U418的輸出端與輸出接線端子相連，至外部設(shè)備。
8.按照權(quán)利要求7所述智能控制器，其特征在于所述接口驅(qū)動電路(U418)構(gòu)成隔離式C-Bus接口驅(qū)動電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種智能控制器，它由輸入電路，模擬量D/A輸出電路，開關(guān)量輸入電路，單片機(jī)控制單元，電源電路以及通訊單元六部分組成，電源電路分別與單片機(jī)控制單元、輸入電路、模擬量D/A輸出電路、開關(guān)量輸入電路、通訊單元電氣連接，單片機(jī)控制單元分別與輸入電路、模擬量D/A輸出電路、開關(guān)量輸入電路通信，經(jīng)通訊單元與上位機(jī)或手持設(shè)備通訊；其中所述通訊單元包括C－Bus總線及RS232接口兩部分；輸入電路具有模擬量到數(shù)字量功能，由模擬量輸入電路及模擬量A/D輸入電路組成。本實(shí)用新型具有系統(tǒng)成本低，且安裝、維護(hù)方便等特點(diǎn)，用于樓宇和工業(yè)管理、中型建筑，如學(xué)校、酒店、辦公樓、商場、醫(yī)院等。
文檔編號G05B19/04GK2921906SQ200620091359
公開日2007年7月11日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者高松巖, 王興旭 申請人:沈陽漢威系統(tǒng)工程有限公司