基于Modbus通讯的新风控制器的制作方法

本技术涉及建筑通风空调新风控制，具体涉及一种基于modbus通讯的新风控制器。

背景技术：

1、随着我国新型城镇化的发展，用于人员工作和生活的居住与公共建筑也越来越低碳节能化和智能化，建筑维护结构的设计与建造也不断发展并趋向于能够更好与室外恶劣的温湿度和天气环境进行隔离，同时各行各业的人员大部分的工作和生活空间都在各式各样的建筑室内进行。因此，对于良好的室内空气质量成为一个迫切的需求，在国家建筑规范中有明确的空气相关指标要求，新风系统尤其是新风机是建筑的一个重要的有机构成部分，新风机一方面实现了室内与室外进行新鲜空气置换的需求，另一方面由于设置了空气过滤器，使得置换进入室内的室外新风已经经过了净化，保证了良好的室内空气质量。

2、目前市场上的新风控制器，主要采用两种方式实现对新风机的控制，一种是使用纯机械方式进行开关机和切换风速档位的控制器，用户按照自己需求手动实现对于新风量的调节，此种方式由于含有很少的电气线路，尤其是缺少嵌入式芯片及其电子电路，因此经济性更好，但是由于新风机控制依靠人力发起，自动化程度低，所以越来越不适应建筑智能化发展趋势，很难实现节能运行；另一种为电子式控制器，基于电子电路与嵌入式芯片和嵌入式程序设计实现自动化的新风控制，基本无需人为干预，此种控制器在市场上广泛使用，但是由于采用的核心嵌入式cpu各不相同，因此在设计性能、功能以及经济性上参差不齐。如何选择性价比高的嵌入式cpu并在此基础上进行性价比高的电子电路设计和程序功能设计以实现更全面的自动控制功能，尤其是在当前物联网技术和建筑智能化系统发展对各种建筑设备控制终端的远程通讯要求的大背景下，当前新风控制器研发要考虑更多的需求因素以满足市场的需求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的问题，本实用新型公开了一种基于modbus通讯的新风控制器，该新风控制器能利用二氧化碳浓度控制风扇的开关，还能用远程第三方物联网平台进行集成和控制，该modbus通讯为modbus rtu。

2、本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

3、一种基于modbus通讯的新风控制器，包括：合泰cpu、模拟量输入模块、数字量输出模块、rs485通信模块、触摸按键模块、段式lcd显示屏、背光控制模块和电源模块，所述电源模块为合泰cpu、数字量输出模块、rs485通信模块、触摸按键模块、段式lcd显示屏、模拟量输入模块和背光控制模块提供电能；

4、所述模拟量输入模块用于与二氧化碳传感器连接，所述合泰cpu与所述模拟量输入模块电连接，所述合泰cpu通过所述模拟量输入模块读取二氧化碳传感器的二氧化碳浓度数据；

5、所述合泰cpu与所述数字量输出模块电连接，所述数字量输出模块分别与新风低速风扇、新风高速风扇、故障报警灯和段式lcd显示屏的背光灯电性连接；

6、所述合泰cpu与所述rs485通信模块电连接，用于接收远程控制信号并传输至合泰cpu；

7、所述段式lcd显示屏的接口包括：显示部分和按键部分，所述显示部分包括21个引脚，所述显示部分与合泰cpu的引脚1、引脚23~引脚42连接，所述按键部分包括10个引脚，触摸按键模块的引脚1~引脚5中的每个引脚与按键部分中两个引脚连接，以实现按键部分与触摸按键模块的引脚1~引脚5连接；

8、所述背光控制模块分别与所述段式lcd显示屏的背光灯和合泰cpu连接。

9、在上述技术方案中，合泰cpu的引脚5与5v电源连接，合泰cpu的引脚6接地，触摸按键模块包括：bs816a-1芯片、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c9、电阻r3、电阻电容滤波器rc1和电阻电容滤波器rc2，合泰cpu的型号为合泰ht67f488 或合泰 ht67f489，所述段式lcd显示屏的按键部分的接口为引脚22~引脚31，段式lcd显示屏的引脚22和引脚23连接后与bs816a-1芯片的引脚1连接，电容c3的一端与段式lcd显示屏的引脚22和引脚23连接；段式lcd显示屏的引脚24和引脚25连接后与bs816a-1芯片的引脚2连接，电容c4的一端与段式lcd显示屏的引脚24和引脚25连接；段式lcd显示屏的引脚26和引脚27连接后与bs816a-1芯片的引脚3连接，电容c5的一端与段式lcd显示屏的引脚26和引脚27连接；段式lcd显示屏的引脚28和引脚29连接后与bs816a-1芯片的引脚4连接，电容c6的一端与段式lcd显示屏的引脚28和引脚29连接；段式lcd显示屏的引脚30和引脚31连接后与bs816a-1芯片的引脚5连接，电容c7的一端与段式lcd显示屏的引脚30和引脚31连接；电容c3的另一端、电容c4的另一端、电容c5的另一端、电容c6的另一端和电容c7的另一端连接后接地，

10、bs816a-1芯片的引脚16~引脚12依次与cpu的引脚21、引脚20、引脚19、引脚15和引脚13连接；bs816a-1芯片的引脚7与电阻电容滤波器rc2的一端连接，bs816a-1芯片的引脚8与电阻电容滤波器rc1的一端连接，电阻电容滤波器rc1的另一端和电阻电容滤波器rc2的另一端相连后接地，bs816a-1芯片的引脚6与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端接地，电容c9的一端与bs816a-1芯片的引脚9连接后接地，电容c9的另一端与bs816a-1芯片的引脚10连接后与5v电压连接。

11、在上述技术方案中，合泰cpu一侧还连接有晶体震荡电路，包括晶体振荡器y1、电容c8、电容c10、电阻r4，其中，晶体振荡器y1的一端、电容c8的一端和电阻r4的一端连接后与合泰cpu的引脚7连接，晶体振荡器y1的另一端、电容c10的一端和电阻r4的另一端连接后与合泰cpu的引脚8连接，电容c8的另一端和电容c10的另一端连接后接地。

12、在上述技术方案中，背光控制模块包括：j1接口、j2接口、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、三极管q1、三极管q2和接口p3，其中，合泰cpu的引脚4与背光控制模块中的接口p3的引脚2连接，接口p3的引脚1与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端与三极管q2的基极相连，三极管q2的集电极与电阻r5的一端相连，电阻r5另一端、j2接口的一端和电阻r6的一端相连，电阻r6的另一端与三极管q1的集电极连接，三极管q1的发射极和三极管q2的发射极相连后接地，三极管q1的基极与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与合泰cup的引脚17连接，j1接口接通12v电压， j1接口、 j2接口和接口p3用于连接段式lcd显示屏的背光灯。

13、在上述技术方案中，模拟量输入模块包括：连接器rp1、电阻r2、电容c1、电容c2和电阻r1，连接器rp1包括两个引脚，连接器rp1的引脚2与5v电压连接，连接器rp1的引脚1分别与电阻r2的一端、电阻r1的一端和电容c2的一端连接，电阻r1的另一端分别与合泰cpu的引脚22和电容c1的一端连接，电容c1的另一端分别与电容c2的另一端和电阻r2的另一端连接后接地，连接器rp1用于外接二氧化碳传感器。

14、在上述技术方案中，数字量输出模块包括，电阻r9、 电阻r10、 电阻r11、 电阻r12、三极管q3、三极管q4、三极管q5、三极管q6和排线p2，其中，合泰cpu的引脚14、引脚16、引脚18和引脚2分别依次与电阻r9的一端、电阻r10的一端、电阻r11的一端和电阻r12的一端连接，电阻r9的另一端、电阻r10的另一端、电阻r11的另一端和电阻r12的另一端分别连接三极管q3的基极、三极管q6的基极、三极管q5的基极和三极管q4的基极，三极管q3的发射极、三极管q4的发射极、三极管q5的发射极和三极管q6的发射极全部相连后接地，三极管q3的集电极、三极管q4的集电极、三极管q5的集电极和三极管q6的集电极依次连接排线p2的引脚4、引脚5、引脚6和引脚7相连，排线p2的引脚8连接5v电压，排线p2的引脚9连接12v电压，排线p2的引脚4、引脚5、引脚6和引脚7分别连接控制信号板并通过控制信号板与新风低速风扇、新风高速风扇、故障报警灯和段式lcd显示屏的背光灯连接。

15、在上述技术方案中，rs485通信模块包括：sn65lbc184芯片、电容c13、电容c14、二极管d6和二极管d7，其中，sn65lbc184芯片的引脚1与和合泰cpu的引脚43连接，sn65lbc184芯片的引脚2和引脚3相连并与合泰cpu的引脚9连接，sn65lbc184芯片的引脚4与合泰cpu的引脚44连接；sn65lbc184芯片的引脚8分别连接5v电压、电容c13的一端和电容c14的一端，电容c13的另一端和电容c14的另一端相连后接地，sn65lbc184芯片的引脚5接地，sn65lbc184芯片的引脚7分别与二极管d6的正极和60v交流电f1的一端连接，60v交流电f1的另一端与数字量输出模块中排线p2的引脚2连接，sn65lbc184芯片的引脚6分别与二极管d7的正极和60v交流电f2的一端连接，60v交流电f2的另一端与数字量输出模块中排线p2的引脚1连接，二极管d6的负极和二极管d7的负极相连后接地。

16、在上述技术方案中，还包括：实时时钟芯片模块，所述实时时钟芯片模块与合泰cpu电连接，用于校准实时时间。

17、在上述技术方案中，实时时钟芯片模块包括：ht1380a芯片、晶体振荡器y2、电容c15、电容c16、电容c17、二极管d4、二极管d5和电池bt1， ht1380a芯片的引脚5、引脚6和引脚7依次与合泰cpu的引脚12、引脚11和引脚10连接，晶体振荡器y2的一端与ht1380a芯片的引脚2连接，晶体振荡器y2的另一端与ht1380a芯片的引脚3连接，电容c16的一端与ht1380a芯片的引脚2连接，电容c17的一端与ht1380a芯片的引脚3连接，电容c16的另一端和电容c17的另一端连接后接地，ht1380a芯片的引脚8与电容c15的一端连接，电容c15的另一端接地，二极管d4的负极与ht1380a芯片的引脚8连接，二极管d4的正极与5v电压连接，二极管d5的负极与ht1380a芯片的引脚8连接，二极管d5的正极与电池bt1的正极连接，电池bt1的负极接地，ht1380a芯片的引脚4接地。

18、在上述技术方案中，所述电源模块为rs485通信模块提供交流电和5v电压，为实时时钟芯片模块提供5v电压，为数字量输出模块提供5v和12v电压，为背光控制模块提供12v电压，为触摸按键模块提供5v电压，为合泰cpu提供5v电压，为模拟量输入模块提供5v电压。

19、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

20、1，本实用新型的新风控制器功能全面，实现了标准modbus通讯协议，更适用于当前物联控制领域进行集成控制。

21、2，本实用新型的新风控制器实现了根据二氧化碳传感器采集的二氧化碳浓度来控制新风低速风扇和新风高速风扇的开关，还支持手动或者通讯方式开关新风低速风扇和新风高速风扇。

22、3，本实用新型的新风控制器可自动开关机。