一种基站温控仪的设计

文章摘要： 引言移动基站分布在全国各地，覆盖面广，各地气候差异大。解决好散热问题，是基站正常运作的关键因素之一。本文介绍的温控仪，利用温度传感器采集信号，然后通过单片机进行A/D转换、处理、运算得到室内外温度，并且根据当前室内外温差，计算出风机风速。然后利用PWM方式控制可控硅对交流220V斩波，实现风机风速调制。从而实现了利用自然冷源达到降低基站内部温度的目的。系统设计本温控仪是以MXT8051单片机为核心，整个硬件系统(如图1)分为温度信号采集、显示、键盘、控制输出、通信接口和存储模块。该仪表工作流程是：单片机通过集成的A/D采样室内室外温度，根据温差调制风机风速。键盘部分实现对温控仪参数的

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     引言

　　移动基站分布在全国各地，覆盖面广，各地气候差异大。解决好散热问题，是基站正常运作的关键因素之一。本文介绍的温控仪，利用温度传感器采集信号，然后通过单片机进行A/D转换、处理、运算得到室内外温度，并且根据当前室内外温差，计算出风机风速。然后利用PWM方式控制可控硅对交流220V斩波，实现风机风速调制。从而实现了利用自然冷源达到降低基站内部温度的目的。

　　系统设计

　　本温控仪是以MXT8051单片机为核心，整个硬件系统(如图1)分为温度信号采集、显示、键盘、控制输出、通信接口和存储模块。该仪表工作流程是：单片机通过集成的A/D采样室内室外温度，根据温差调制风机风速。键盘部分实现对温控仪参数的设置，如风机启动温度、停止温度等参数。显示部分实现风机状态、报警状态、参数的显示功能。

　　RS-485通信实现数据上传、集中控制和维护。数据存储防止掉电后数据丢失。

　　显示及键盘

　　显示部分：采用128*64点阵屏显示。通过“翻页”可以清晰显示参数，风机状态等。

　　按键部分：图4为按键原理图，包括6个按键，分别是上键、下键、左键、右键、菜单键、返回键。菜单键实现从主界面进入参数设置界面，返回键实现当前界面返回到上一级显示界面，上下键选择菜单，左右进入退出参数设置菜单。

　　例如：按菜单键进入参数选择如图2，按上下键选择相应参数，按菜单键进入相应参数设置如图3。

　　按键的实现，传统方法都是采用扫描I/O实现的。在缺少I/O的情况下，传统方法无法实现时，可以采用A/D转换按键，这样能节省I/O的使用。本文使用2位A/D口实现6个按键功能。其软件流程图如图5 所示。

　　控制输出

　　普通晶闸管实质上属于直流控制器件。要控制交流负载，必须将两只晶闸管反极性并联，让每只SCR控制一个半波，为此需要独立触发电路，使用不够方便。因此本文采用BAT41，BAT41是个双向晶闸管，它是在普通晶闸管的基础上发展起来，只需一个触发电路即可。

　　风机调速原理如图6，通过PWM方式，控制可控硅对交流220V斩波，从而实现风机调速功能。当室内外温差在8℃或以下时，调节PWM以最大占空比输出，实现风机高速运行;温差在9℃~15℃之间时，调节PWM以较高占空比输出，实现风机中速运行;温差在16℃以上时，调节PWM以较低占空比输出，实现风机低速运行。其软件流程图如图7。

　　报警输出：当室内温度高于报警温度时，控制继电器闭合，驱动报警器鸣叫。

　　RS-485通信

　　RS-485采用平衡发送和差分接收方式实现通信。在发送端TXD将串口的TTL电平信号转换成差分信号A、B两路输出，经传输后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。

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