OEM3000系列加濕器技術(shù)開發(fā)說明書

1、OEM3000系列加濕器技術(shù)開發(fā)說明書（220V）52目錄一、電極式加濕器的基本原理1l電極式加濕器的工作原理1lOEM系列加濕器的特點(diǎn)2lOEM系列加濕器的設(shè)計核心2lOEM系列加濕器的控制部件2lOEM加濕系統(tǒng)的控制方式3l比例適配器6lOEM系列加濕器的運(yùn)行功能與邏輯7l加濕系統(tǒng)排水方式控制及進(jìn)水控制9l加濕系統(tǒng)報警系統(tǒng)的實現(xiàn)10二、OEM加濕器控制板電路設(shè)計122.1 總體設(shè)計122.2 控制板功能模塊劃分132.3各模塊電路原理說明15l微控制器模塊15l模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊16l信號調(diào)理模塊17l繼電器及達(dá)林頓管驅(qū)動模塊18l電源模塊19l按鍵及撥碼開關(guān)模塊20l能量調(diào)節(jié)旋鈕模塊26l外部

2、信號檢測模塊27l端子模塊28l報警模塊29三、安裝說明323.1 結(jié)構(gòu)323.2 安裝333.3 校正34四、操作說明35l按鍵操作說明35l跳線操作說明35l撥碼操作說明35l接口及線路連接38l能量調(diào)節(jié)旋鈕操作說明40l報警操作說明43l220V控制板供電45五、電路板的設(shè)計和制造46lPCB的設(shè)計和制造46l元器件說明及替換46六、軟件部分介紹496.1 軟件整體運(yùn)行順序、邏輯和邏輯496.2 編譯環(huán)境506.3 軟件流程圖51一、電極式加濕器的基本原理l 電極式加濕器的工作原理自來水通過14-進(jìn)水閥，經(jīng)由11-進(jìn)水管進(jìn)入3-加濕桶，水位逐漸升高，當(dāng)水位漫過4-加濕電極后，電極之間所加

3、的電壓通過水（自來水中含有一定量的微量鹽類與礦物質(zhì)，使其具有了一定的導(dǎo)電能力）這種導(dǎo)電介質(zhì)（這時的水相當(dāng)于一個導(dǎo)體）而形成電流回路。隨著水位的升高，導(dǎo)電面積不斷增大，水的等效電阻減小，導(dǎo)電能力也逐漸增強(qiáng)，內(nèi)部電流也就越來越大。電流的熱效應(yīng)使電能轉(zhuǎn)化為熱能，將水加熱至沸騰，經(jīng)由9-蒸汽出口輸出高潔凈度的蒸汽，從而達(dá)到純凈加濕的目的。同時，加濕器可以自動進(jìn)行進(jìn)水、排水等動作，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)水位，從而控制加濕電流，最終達(dá)到控制加濕量的目的。加濕完畢后，水可由7-排水閥，經(jīng)由8-排水管排出。在這款加濕器中還有兩個保護(hù)結(jié)構(gòu)：1.當(dāng)水位過高時，水會自動從10-進(jìn)水盒中的12-溢水管經(jīng)由8-排水管溢出；2.當(dāng)

4、水位超過允許范圍時，2-水位電極會采集到極限水位的信息。圖1 電極式加濕器結(jié)構(gòu)圖l OEM系列加濕器的特點(diǎn)i. 加濕器采用微電腦控制器（MCU），能在最短時間內(nèi)加速蒸汽產(chǎn)生。ii. 加濕器的供水系統(tǒng)能自動、適量地補(bǔ)水，通過排水閥和進(jìn)水閥自動調(diào)節(jié)加濕桶內(nèi)的水，加濕桶內(nèi)水位的改變會改變運(yùn)行電流大小，從而影響加濕量，因此，改動任何設(shè)定，加濕器都將會迅速、準(zhǔn)確地反應(yīng)。進(jìn)水、出水在加濕桶內(nèi)分開處理。詳細(xì)見后面進(jìn)水和排水控制說明。l OEM系列加濕器的設(shè)計核心電極式加濕器的設(shè)計理念是通過檢測運(yùn)行電流的大小，反饋到水位控制上，通過進(jìn)水閥和排水閥對水位進(jìn)行控制，從而又達(dá)到控制運(yùn)行電流的目的。這是一個閉環(huán)反饋控

5、制。其中正常運(yùn)行時運(yùn)行電流保持在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電流比較值的90%110%，進(jìn)水下限為設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電流比較值的90%，排水下限為標(biāo)準(zhǔn)電流比較值的120%，當(dāng)電流達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電流比較值的140%時，便觸發(fā)過電流報警，通過手動排水閥動作排出部分水，使運(yùn)行電流下降到正常范圍內(nèi)，該報警可解除。在該加濕系統(tǒng)中，運(yùn)行電流的檢測是通過電流互感器進(jìn)行的，其理論模型即為一個次級線圈為2200匝的變壓器，在使用時，將主電源線中的一根穿過電流互感器，便可以在控制板中檢測出運(yùn)行電流的大小。在現(xiàn)在改造的系統(tǒng)中，電流互感器可采集的電流最大可達(dá)到50A。l OEM系列加濕器的控制部件OEM系列加濕器的控制部件包括：進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、

6、運(yùn)行電磁閥、報警輸出繼電器和雙色LED指示燈。通過控制進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、運(yùn)行電磁閥這三個部件，可以實現(xiàn)加濕系統(tǒng)的開關(guān)量控制。報警輸出繼電器和雙色LED指示燈均為系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)指示。LED燈通過顯示綠色和紅色對加濕器的運(yùn)行進(jìn)行指示。具體如表1所示。表1 LED顯示與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)對應(yīng)表LED指示燈狀態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)持續(xù)綠燈亮加濕器正常運(yùn)行，產(chǎn)生蒸汽過程綠光中短暫有紅光閃爍加濕桶內(nèi)達(dá)到最高水位紅綠，紅綠，交錯閃亮手動排水閥動作綠光閃亮加濕桶需要維護(hù)或更換持續(xù)紅燈亮過電流（加濕電流過大）紅紅，綠-綠，交錯閃亮電路板未進(jìn)行撥碼設(shè)置或撥碼錯誤紅光閃亮加濕桶內(nèi)缺水或者加熱電源缺相l(xiāng) OEM加濕系統(tǒng)的控制方

7、式內(nèi)部調(diào)整量OEM系列加濕器通過微處理器進(jìn)行控制，能在最短的時間內(nèi)加速蒸汽產(chǎn)生，進(jìn)行快速、有效、潔凈加濕。通過內(nèi)部調(diào)整量：撥碼開關(guān)和能量調(diào)節(jié)旋鈕的設(shè)置，可以便捷有效的調(diào)節(jié)加濕能力。其中撥碼開關(guān)的設(shè)置，決定了電功率、加熱電壓與加熱電極數(shù)量，從而決定了額定加濕電流；通過調(diào)節(jié)能量調(diào)節(jié)旋鈕可以使加濕量在最大加濕能量的20%100%范圍內(nèi)變化。u 撥碼開關(guān)OEM系列加濕器具有不同的型號，以滿足不同地區(qū)（加熱電壓不同）、不同場合不同加濕量（加濕功率不同），不同水質(zhì)（額外排水時間不同）的需求。在該系列中，我們采用兩個6位的撥碼開關(guān)來實現(xiàn)，通過對不同數(shù)量電極、不同電壓、不同功率及不同的排水時間進(jìn)行對應(yīng)的撥碼設(shè)

8、置來進(jìn)行型號及功率等的設(shè)置。具體實現(xiàn)見后面。u 能量調(diào)節(jié)旋鈕OEM系列加濕器在控制板上具有一個能量調(diào)節(jié)旋鈕，以對加濕能量進(jìn)行連續(xù)無級調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為最大加濕量的20%100%。該旋鈕實為一個電位器，通過調(diào)節(jié)旋鈕，改變電阻，從而改變采集到的電壓，A/D轉(zhuǎn)換后，由MCU處理，實現(xiàn)最大加濕能量的調(diào)節(jié)。工作模式加濕器的信號輸入分為有源開關(guān)量信號和比例板提供的模擬量信號，分別對應(yīng)開關(guān)控制和比例控制這兩種工作模式。 開關(guān)控制模式當(dāng)用戶選擇使用開關(guān)信號時系統(tǒng)所處的工作模式，此信號為有源的開關(guān)量信號，在此系統(tǒng)中表現(xiàn)為電源閥、進(jìn)水閥、排水閥等繼電器的吸合和斷開。在開關(guān)控制模式中，加濕能量根據(jù)撥碼設(shè)定和能量調(diào)節(jié)旋

9、鈕進(jìn)行設(shè)定，系統(tǒng)一直以該設(shè)定的最大加濕量進(jìn)行加濕工作。 比例控制模式此控制方式為使用外部中央濕度控制器傳輸?shù)男盘枺鐔纹瑱C(jī)控制器PLC控制器，DDC控制器。獨(dú)立濕度變送器的連續(xù)信號（如0-10V，4-20mA，0-5V等等）傳輸給中央控制器。中央控制器已經(jīng)進(jìn)行的程序的編制，設(shè)置有濕度設(shè)置點(diǎn)，比例帶設(shè)置，報警設(shè)置等功能后處理濕度變送器連續(xù)信號，再輸出處理后的連續(xù)控制信號（如4-20mA，0-10V，0-5V等等），此中央控制器輸出的濕度控制連續(xù)量再連接到加濕器的比例控制連接端口，加濕控制板接受此信號，根據(jù)這個信號對加濕量進(jìn)行無級調(diào)整，實現(xiàn)精確控制。在此系統(tǒng)中，比例控制板輸入的是九種模擬信號，有電

10、壓信號，電流信號，具體見下面比例適配器說明，經(jīng)過比例控制板處理后，輸出一種信號，為05V電壓信號。需要注意的是，當(dāng)采用比例板時，由于比例信號為正系數(shù)，信號越大，電壓越高，因此在換算成加濕量的時候需要變換成負(fù)系數(shù)，即濕度越大需求的加濕能量越小。比例控制計算公式為： 加濕量=（能量調(diào)節(jié)比20%）*5.0-比例控制板輸出電壓5.0+20%圖2 比例控制模式下加濕量變化比例控制模式為精確控制方式。當(dāng)用戶選擇比例控制方式時，加濕器在沒有比例信號輸入的情況下(05%)先不啟動，當(dāng)加濕要求達(dá)到20%以上時，加濕器啟動，接觸器吸合，然后根據(jù)比例板輸入的連續(xù)信號進(jìn)行加濕量的無級調(diào)整，實現(xiàn)精確控制。比例模式下也包

11、括電源閥、進(jìn)水閥、排水閥等開關(guān)量的操作。當(dāng)信號從小到大變化時，當(dāng)運(yùn)行電流低于進(jìn)水電流標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)比較值的90%）時則開啟進(jìn)水閥，系統(tǒng)開始進(jìn)水，進(jìn)水時長取決于電流的大??；當(dāng)信號從大到小變化時，若電流高于排水電流標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)比較值的120%），則停止進(jìn)水，直到將水位蒸發(fā)到當(dāng)前調(diào)節(jié)的位置。l 比例適配器比例適配器是一個獨(dú)立的供用戶選擇使用的控制板，用于加濕系統(tǒng)的比例控制模式，提供9種連續(xù)的電壓或電流信號。用戶只需要非常簡便的插接安裝到基本控制板上，便可將連續(xù)信號輸送到控制板上，從而經(jīng)過I-U（電流電壓）變換、放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理后實現(xiàn)適度的精確控制。比例控制板的電源為78V電源。比例適配器可輸入的信號

12、類型為：020V010V，016V,020V，05V，15V，02V，020mA，420mA，這9種電壓或電流信號，經(jīng)過比例板內(nèi)部處理，統(tǒng)一輸出為1種電壓信號，范圍為05V。表2結(jié)果為實驗所得結(jié)果。表2 比例板安裝撥碼測試序號電壓編碼最小輸出最大輸出是否線性比例關(guān)系1020v0v5v是正2016v0v5v是正3010v0v5v是正4210v0v5v是正505v0v5v是正615v0v5v是正702v0v5v是正8020mA0v5v是正9420mA0v5v是正10Min 135沒有反應(yīng)！比例板的A、B、C端分別為一個電位器的三端，通過電位器輸出方式來調(diào)節(jié)濕度控制器傳輸過來的濕度信號。其示意圖如圖

13、3所示。圖3 比例控制板輸入A、B、C端原理需要注意的是，當(dāng)采用比例板時，由于濕度變送器為正系數(shù)，濕度越大，電壓越高，因此在換算成加濕量的時候需要變換成負(fù)系數(shù)，即濕度越大需求的加濕能量越小。l OEM系列加濕器的運(yùn)行功能與邏輯1、運(yùn)行能量最大值調(diào)節(jié)可調(diào)范圍為20% - 100%，可以通過能量旋鈕和比例板進(jìn)行調(diào)節(jié)。首先計算能量調(diào)節(jié)旋鈕的比例量，在其基礎(chǔ)上再計算比例信號的比例量，兩者的乘積決定運(yùn)行能量的百分比。在開關(guān)控制模式時，比例板信號的比例量可認(rèn)為是100%。2、在比例控制模式下，為了快速有效地達(dá)到要求的加濕能力，我們選擇比例算法進(jìn)行加濕能量的控制。需要注意的是，當(dāng)采用比例板時，由于濕度變送器

14、為正系數(shù)，濕度越大，電壓越高，因此在換算成加濕量的時候需要變換成負(fù)系數(shù)，即濕度越大需求的加濕能量越小。在調(diào)節(jié)能量旋鈕的基礎(chǔ)上，我們計算加濕量采用如下公式：加濕量=（能量調(diào)節(jié)比20%）*5.0-比例控制板輸出電壓5.0+20%3、正常運(yùn)行電流波動范圍，在標(biāo)準(zhǔn)比較值的90% - 110%波動，在超過這個范圍時，通過進(jìn)水閥和排水閥對加濕桶內(nèi)水位進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)運(yùn)行電流。4、運(yùn)行電流超標(biāo)，當(dāng)電流大于設(shè)定的自動排水比較標(biāo)準(zhǔn)值的120%時，排水閥開啟，通過排出加濕桶內(nèi)部分水來減小運(yùn)行電流，排水時長按加濕桶的型號進(jìn)行處理，如有需要，可在程序中進(jìn)行修改。5、運(yùn)行電流超標(biāo)，報警輸出并停機(jī)。當(dāng)電流大于設(shè)定的電流

15、標(biāo)準(zhǔn)比較值的140%時，達(dá)到過電流報警下限，系統(tǒng)輸出報警并自動停機(jī)。6、虛泡沫觸發(fā)最高水位現(xiàn)不設(shè)置報警，報警閾值根據(jù)加濕電壓的不同而有所改變，如220V時閥值為110v左右，380v時閥值為150160v之間。連續(xù)報警三次將自動停機(jī)。系統(tǒng)還具有一個特殊功能，即運(yùn)行2小時間隔，排水2分鐘。這在標(biāo)稱情況下不使用，需要使用時，需要將控制板上的一個跳線短路焊接。7、七種運(yùn)行狀態(tài)，其中六種為報警狀態(tài)，每種狀態(tài)對應(yīng)不同的LED顯示。各種報警輸出對應(yīng)的LED燈的頻率和觸發(fā)電壓如表3所示。表3 LED燈的頻率和觸發(fā)電壓運(yùn)行狀態(tài)LED報警提醒頻率觸發(fā)電流正常運(yùn)行持續(xù)綠燈亮90%110%最大水位綠光中短暫有紅光閃

16、爍綠光亮（0.35S）紅光（0.05S），周期為0.4S開關(guān)量手動排水閥動作紅 綠，紅 綠，交錯閃亮紅（0.4S）綠（0.4S）紅綠閃亮一次周期為0.8S加濕桶需要維護(hù)或更換綠光閃亮綠光每間隔0.4S亮0.4S運(yùn)行時間大于600小時過電流持續(xù)紅燈亮 標(biāo)準(zhǔn)比較值的140%未撥碼設(shè)置紅 紅，綠 綠，交錯閃亮交替閃亮頻率為0.2S開關(guān)量加濕桶缺水或加熱電源缺相紅光閃亮紅光每間隔0.4S亮0.4S14分鐘達(dá)不到加濕能力60%l 加濕系統(tǒng)排水方式控制及進(jìn)水控制加濕器的供水系統(tǒng)能自動、適量的補(bǔ)水。加濕桶內(nèi)水位的改變會影響加濕電流大小，從而影響加濕量，因此，改動任何設(shè)定，加濕器都將會迅速、準(zhǔn)確地反應(yīng)。進(jìn)水、

17、出水在加濕桶內(nèi)分開處理。排水控制OEM系列加濕器具有四種排水方式：u 手動排水：通過手動排水按鈕排水，手動排水按鈕具有最高優(yōu)先級，主要是用于系統(tǒng)故障檢測或是排除危險故障時使用。在硬件實現(xiàn)上，我們利用中斷來實現(xiàn)，確保其實時性。u 額外排水：系統(tǒng)每間隔20分鐘排水一次，單次排水時間為通過撥碼設(shè)置的額外排水時間進(jìn)行排水，根據(jù)撥碼設(shè)置的不同，可以單次排水0、10、30、80S不等。u 強(qiáng)制定時排水：這在標(biāo)稱情況下不使用，需要使用時，需要連接控制板上的一個跳線，便可以實現(xiàn)強(qiáng)制定時排水，在該系統(tǒng)中暫設(shè)定為每兩小時排水兩分鐘，如有需要可由程序員在程序中進(jìn)行修改。此功能不影響系統(tǒng)設(shè)定的額外排水功能。有關(guān)跳線說

18、明和撥碼說明見后面。u 自動排水：系統(tǒng)運(yùn)行過程中的自動排水，在電流大于設(shè)定排水觸發(fā)電流上限（標(biāo)準(zhǔn)比較值的120%）而小于報警下限（標(biāo)準(zhǔn)比較值的140%）時或達(dá)到極限水位的情況下，系統(tǒng)都將自動開啟排水閥進(jìn)行排水，單次排水時長按加濕桶的型號進(jìn)行處理。在排水過程中，出于安全因素的考慮，接觸器是中斷的，因為帶電排水是非常危險的。在軟件實現(xiàn)上，通過一個定時操作來及時對四種排水方式做出響應(yīng)。當(dāng)排水操作完畢，系統(tǒng)按需求繼續(xù)正常運(yùn)行。但如果是極限水位引起的自動排水情況，當(dāng)三分鐘內(nèi)連續(xù)排水超過三次或者單次報警超1分鐘時，系統(tǒng)將自動停機(jī)，此時應(yīng)該考慮是否是系統(tǒng)硬件上發(fā)生故障，排除故障后重新開機(jī)上電即可繼續(xù)正常工作

19、。進(jìn)水控制加濕器在運(yùn)行過程中具有自動進(jìn)水、補(bǔ)水的功能。開機(jī)運(yùn)行時，加濕器初始化后開始自動進(jìn)水，當(dāng)水位到達(dá)加濕電極時，形成電流回路，加濕器開始對加濕桶內(nèi)的水進(jìn)行加熱，此時加濕器仍在繼續(xù)進(jìn)水，隨著水位的升高，加熱電極導(dǎo)電面積不斷增大，水的等效電阻減小，導(dǎo)電能力也逐漸增強(qiáng)，內(nèi)部加濕電流也就越來越大。當(dāng)加濕電流到達(dá)進(jìn)水上限時（標(biāo)準(zhǔn)比較值的110%），進(jìn)水閥關(guān)閉，停止進(jìn)水，系統(tǒng)以設(shè)定的方式正常工作。l 加濕系統(tǒng)報警系統(tǒng)的實現(xiàn)在OEM系統(tǒng)中，將系統(tǒng)分成15種工況，共三個優(yōu)先級別，由低到高分別是正常服務(wù)程序、可恢復(fù)服務(wù)程序、不可恢復(fù)服務(wù)程序。只有優(yōu)先級高的能對優(yōu)先級低的工況進(jìn)行修改，或是同級優(yōu)先級的工況之間

20、可以進(jìn)行修改；低優(yōu)先級的不能對高優(yōu)先級進(jìn)行工況修改，這樣更加明確了權(quán)限，保證了系統(tǒng)的安全性。其中，自動進(jìn)水、自動排水、正常運(yùn)行、手動排水返回、暫停和停止屬于正常服務(wù)程序，優(yōu)先級最低；手動排水、最高水位、過電流和等待為可恢復(fù)故障服務(wù)程序，優(yōu)先級居中；撥碼錯誤、加濕能量不足和停機(jī)為不可恢復(fù)故障，具有最高優(yōu)先級。在該系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可以通過一個雙色LED指示燈顯示七種運(yùn)行狀態(tài)，分別為正常運(yùn)行，最大水位報警，手動排水閥動作，加濕桶維護(hù)提醒，過電流，未撥碼或撥碼錯誤、加濕桶內(nèi)缺水或加熱電源缺相（表現(xiàn)為加濕能力不足），同時還預(yù)留了一個遠(yuǎn)程報警繼電器作為報警用。在不同的工作狀態(tài)下將會有不同的指示方式和繼電器

21、開閉狀態(tài)。具體報警說明見后面。表4 OEM加濕器不同工況的優(yōu)先級別服務(wù)程序優(yōu)先級信息代碼不同工況備注正常服務(wù)程序Service1最低Check_ID27自動進(jìn)水8自動排水9正常運(yùn)行10手動排水返回11暫停12停止可恢復(fù)服務(wù)程序Service2居中Check_ID13手動排水通過手動排水返回恢復(fù)4最高水位5過電流6需維護(hù)不可恢復(fù)服務(wù)程序Service3最高Check_ID00撥碼錯誤停機(jī)1加濕量不足停機(jī)2停機(jī)停機(jī)說明：只有優(yōu)先級高的工況可以修改優(yōu)先級低的工況，或者同級優(yōu)先級的工況之間可以進(jìn)行修改。二、OEM加濕器控制板電路設(shè)計2.1 總體設(shè)計加濕器采用STC51系列單片機(jī)STC89C58RD+芯

22、片作為核心控制器。STC89C51RC / RD+ 系列單片機(jī)(MCU)具有高可靠、超低價、低功耗及保密的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)水閥、排水閥、電源閥三個閥門的控制及遠(yuǎn)程報警輸出均由MCU的I/O（輸入/輸出）口輸出的信號經(jīng)達(dá)林頓管驅(qū)動后，通過繼電器轉(zhuǎn)化電平后直接控制。加濕電流、極限水位及能量旋鈕等參數(shù)的采集由傳感器所采集的模擬信號，通過信號調(diào)理電路，進(jìn)行ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入MCU。MCU在獲取相關(guān)參數(shù)后，結(jié)合控制算法做出相應(yīng)的控制指令，這些控制指令由I/O口負(fù)責(zé)輸出，以操作相應(yīng)繼電器，最后通過繼電器的一系列動作控制加濕器系統(tǒng)，使加濕器系統(tǒng)完成整個加濕的過程，從而達(dá)到控制濕度的目的。2.2

23、 控制板功能模塊劃分微控制器STC89C58RD+5V電源8v24V220v達(dá)林頓管驅(qū)動 光電報警 遠(yuǎn)程 ADC0模數(shù)轉(zhuǎn)換 ADC1 ADC2 進(jìn)水 排水繼電器 電源 遠(yuǎn)程報警 I-U轉(zhuǎn)換信號調(diào)理 限壓能量調(diào)節(jié)電位器 撥碼開關(guān) 跳線（調(diào)試）開關(guān)及撥碼 手動排水（調(diào)試）強(qiáng)制復(fù)位（調(diào)試）4P插針（程序下載） 電流互感器外部信號檢測 最高水位檢測 加濕開關(guān) 比例控制板接口端子 16P端子 其他圖4電路板功能模塊劃分圖 為了滿足OEM3000系列加濕系統(tǒng)的功能要求，我們可將其硬件控制板劃分為11個模塊，如上圖4所示。各模塊功能如下表5所示。表5 控制板各模塊功能模塊名稱模塊功能備注微控制器1、 控制模

24、數(shù)轉(zhuǎn)換時序，讀取電壓和電流值2、 檢測開關(guān)和撥碼3、 檢測外部信號選型：STC89C58RD+時鐘：22.1184MHz模數(shù)轉(zhuǎn)換1、 對調(diào)理過的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換2、 采集能量調(diào)節(jié)繼電器的電壓值選型：TLC549繼電器1、 控制排水閥和進(jìn)水閥2、 控制主電源接觸器3、 控制遠(yuǎn)程報警選型：JQX-115F電源1、 數(shù)字電路部分5V供電2、 信號調(diào)理部分8V供電3、 達(dá)林頓管24V供電4、 電磁閥控制220V供電主電源接220V市電開關(guān)及撥碼1、 型號撥碼2、 調(diào)試員調(diào)試開關(guān)達(dá)林頓管驅(qū)動1、 驅(qū)動繼電器2、 驅(qū)動光電報警選型：ULN2003能量調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)加濕能量20%-100%外部信號檢測1、

25、加濕電流2、 最高水位檢測3、 加濕開關(guān)信號調(diào)理1、I-U轉(zhuǎn)換2、限壓端子1、16P端子（加濕器主要接口）2、比例控制板接口3、其他信號接口報警1、 光電報警2、 遠(yuǎn)程報警選型：5紅綠Led，兩針2.3各模塊電路原理說明控制板的整體原理圖見查看原理圖文件，下面詳細(xì)敘述各個功能模塊的硬件電路。l 微控制器模塊微控制器模塊包含單片機(jī)、晶振、復(fù)位電路三部分，即為單片機(jī)的一個最小系統(tǒng)，也是該控制板的核心部分。中央處理器（MCU）采用STC89C58RD+芯片，該單片機(jī)具有8051單片機(jī)的所有功能，同時還具有新增的一系列功能，如4位的可位尋址的P4口。而且它還具有高可靠、超低價、低功耗及保密的優(yōu)點(diǎn)。該模

26、塊將進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，根據(jù)軟件算法對各個模塊進(jìn)行控制。此模塊中任何一個部件發(fā)生故障，如晶振失效、MCU被燒毀、電源錯接等，均將導(dǎo)致無法復(fù)位、時序錯誤、控制紊亂等現(xiàn)象。其具體電路圖如圖5所示。在系統(tǒng)啟動時，為了保障系統(tǒng)的安全性及可靠性，如防止電壓浮動產(chǎn)生的不安全因素等，我們在程序中增加了4秒鐘的啟動延時。圖5 微控制器模塊電路圖l 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳感器采集的信息均為模擬信號，而MCU無法識別模擬信號。所以我們必須將模擬信號轉(zhuǎn)換為MCU可以識別的數(shù)字信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊即完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換功能。此模塊包含三個TLC549串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，分別負(fù)責(zé)采集加濕電流、外接比例板輸入的連續(xù)模擬信號、

27、能量調(diào)節(jié)電位器的電壓值。TLC549是A/D轉(zhuǎn)換器。它具有三態(tài)數(shù)據(jù)輸出與微處理器或外圍設(shè)備進(jìn)行交互的串行接口。能僅用輸入/輸出時鐘和芯片選擇輸入作數(shù)據(jù)控制。TLC549的I/OCLOCK輸入頻率最高可達(dá)1.1MHz。每秒40000次的轉(zhuǎn)換速度。整個轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)計允許在小于17s的時間內(nèi)以最大總誤差為0.5最低有效位（LSB）的精度實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。TLC549采用7805提供的5V電源電壓作為基準(zhǔn)。此模塊發(fā)生故障將導(dǎo)致無法采集數(shù)據(jù)。其原理圖如下圖6所示。圖6 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊原理圖比例控制板是將9種輸入信號（有電壓信號和電流信號）轉(zhuǎn)換為一種輸出信號（05V電壓信號），然后輸送到信號調(diào)理模塊進(jìn)行限壓，最后

28、經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)進(jìn)行比例量控制；信號調(diào)理模塊主要是對互感器傳輸來的電流進(jìn)行I-U（電流-電壓）轉(zhuǎn)換、對比例控制板傳輸來的電壓信號進(jìn)行限壓，這都是對模擬信號進(jìn)行處理，為后面的A/D轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)備。l 信號調(diào)理模塊該系統(tǒng)中的信號調(diào)理模塊如圖7所示，主要由運(yùn)算放大器LM324構(gòu)成，一路是將電流互感器采集的電流轉(zhuǎn)化為電壓信號，并進(jìn)行整流濾波后送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器，另一路則對比例控制板送入的電壓進(jìn)行限壓和緩沖，送入另一路模數(shù)轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入MCU進(jìn)行處理。此模塊發(fā)生故障將導(dǎo)致無法進(jìn)行I-U轉(zhuǎn)換和電壓緩沖，從而導(dǎo)致A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果與實際情況不符，引起控制紊亂。圖7 信號調(diào)理模塊原理圖l 繼電器及達(dá)

29、林頓管驅(qū)動模塊此控制器需要控制380V的高壓并且驅(qū)動功率較大，因而在控制板設(shè)計時應(yīng)注意以下幾個問題：i. “強(qiáng)電”與“弱電”的交叉；ii. 地線系統(tǒng)也不能混用；iii. 繼電器為感性負(fù)載，容易產(chǎn)生反電動勢電壓，這種電壓的峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于某些電子元器件所能承受的電壓值，很容易引瞬時超載，影響使用壽命。為避免以上問題，我們這里主要采用“分級”、“隔離”的思想來解決。分級，是指采用多級驅(qū)動原理，逐步提高其驅(qū)動能力，最后達(dá)到弱電控制強(qiáng)電的效果。這里采用四級驅(qū)動的方式進(jìn)行驅(qū)動，如圖8所示。隔離，是指在有“強(qiáng)電”和“弱電”混合的電路中或者各元器件會產(chǎn)生相互干擾的情況下采取的將不同電路分隔開設(shè)計，使用獨(dú)立的供電

30、系統(tǒng)與地線系統(tǒng)。對繼電器這樣的大電流感性負(fù)載設(shè)備實施隔離，不同供電系統(tǒng)的地線均相互隔離，即將“模擬地”與“數(shù)字地”相互隔離。在具有大于36V電壓可能對人形成傷害的電路中用灌膠保護(hù)，同時要打上明顯的警告標(biāo)記。單片機(jī)5V接觸器380V電磁閥220V達(dá)林頓管24V電磁繼電器 220V圖8 四級驅(qū)動框圖圖9繼電器及其驅(qū)動模塊電路圖圖9為繼電器及達(dá)林頓管驅(qū)動模塊原理圖，該模塊包含了三級驅(qū)動，即單片機(jī)（5V）I/O口輸出的高低電平通過達(dá)林頓管芯片驅(qū)動電路（24V）后，由達(dá)林頓管的輸出將分別控制遠(yuǎn)程報警繼電器、進(jìn)水繼電器、排水繼電器、加濕電源繼電器（220V）。此模塊發(fā)生故障將使得對這四個繼電器的控制失效。

31、實驗測試結(jié)果顯示，整體電路板最低功耗為1.44W，最大功耗為2.5W，平均功耗約為2W。l 電源模塊本加濕器樣機(jī)使用電源主要有AC-3-380V、AC-220V、DC-24V、DC-5V四種電源。三相交流380伏特動力電主要用于加濕器加濕。交流220伏特市電主要用于控制AC-3-380V及進(jìn)水閥、排水閥、接觸器等一級大功率繼電器，其額定電流4100mA，最大保護(hù)電流4500mA。直流24伏特控制電，主要用于控制一級大功率繼電器的二級繼電器，其額定電流420mA，最大保護(hù)電流4100mA。直流5伏特信號電，主要用于各電子元器件的驅(qū)動，MCU控制芯片的驅(qū)動，驅(qū)動TTL（晶體管邏輯電路）信號電平的產(chǎn)

32、生，累計額定電流500mA，累計最大保護(hù)電流1A。我們這里需要的電源是低壓直流電，所以要想從 220 伏市電變換成直流電，應(yīng)該先把 220 伏交流電變成低壓交流電，再用整流電路變成脈動的直流電，最后用濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分后才能得到直流電。在本設(shè)計中，通過變壓器將220V市電降壓成24V交流電，再通過一個由二極管組成的交流電橋?qū)?4V交流電轉(zhuǎn)換成24V直流電，通過電解電容CE1及二極管及穩(wěn)壓管等構(gòu)成整流、濾波電路，得到穩(wěn)定的8V直流電，再通過穩(wěn)壓芯片7805，得到穩(wěn)定的5V直流電壓，分別供給達(dá)林頓管、LM324運(yùn)放、單片機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換等邏輯芯片。圖10為系統(tǒng)電源模塊原理圖。電源模塊是

33、整個控制板的心臟、此模塊發(fā)生故障整個控制板將失效。在控制板本身并不存在干擾問題，主要的電磁干擾來自電源線，如果確定是EMC的問題，可考慮在干擾源的電源端加入EMI濾波器，這樣就可以抑制電磁干擾；若要在控制板上面實現(xiàn)較好的電磁兼容性，成本將會很高。圖10 電源模塊電路圖l 按鍵及撥碼開關(guān)模塊該模塊包含兩個按鍵和兩個6位的撥碼開關(guān)。兩個按鍵的功能分別為手動排水按鍵和系統(tǒng)復(fù)位按鍵，撥碼開關(guān)則是通過對不同數(shù)量電極、不同電壓、不同功率及不同的排水時間進(jìn)行對應(yīng)撥碼設(shè)置來進(jìn)行加濕器型號的設(shè)置。當(dāng)型號撥碼錯誤時，將有相應(yīng)的報警指示，在該系統(tǒng)中表現(xiàn)為LED指示燈呈紅紅，綠綠交錯閃亮，同時遠(yuǎn)程報警繼電器為吸合狀態(tài)

34、。撥碼開關(guān)的原理圖如圖11所示，每位都與單片機(jī)的I/O口獨(dú)立連接，與常見的掃描式的按鍵矩陣有所不同，矩陣式在這個應(yīng)用中將會發(fā)生相互干擾的現(xiàn)象，從而影響撥碼的正確檢測。圖11撥碼開關(guān)原模塊理圖撥碼開關(guān)設(shè)置的功能包括功率、額外排水時間、加濕電極數(shù)、加濕電壓值等項。如圖所示，第一個撥碼盤從左起第一位為固定off位，第二至五位功率按蒸汽量分為10個等級，第六位為加濕器的電極數(shù)off位，為3或6個電極即三相供電時所使用。第二個撥碼盤從第一到第二位功能為設(shè)定額外排水時間值，用于滿足不同的水質(zhì)要求。第三到第六位功能為設(shè)定加濕的電壓值，按照不同的場合和國家的要求分為14個等級。使用時根據(jù)現(xiàn)場的電壓進(jìn)行設(shè)置。在

35、實現(xiàn)上，我們既采用公式計算的方式又采用數(shù)值對應(yīng)的方式進(jìn)行撥碼設(shè)置。數(shù)值對應(yīng)如圖12所示，主要是對加濕量（電功率、電極數(shù)量、額外排水時間、加熱電壓等）進(jìn)行對應(yīng)數(shù)值撥碼設(shè)置；計算公式主要是根據(jù)上面撥碼設(shè)置的功率、加熱電壓、電極數(shù)量等計算額定電流。對于不同電極數(shù)量、不同電壓相數(shù)情況對應(yīng)公式不同，具體公式如下所示：1、單相兩線 電流（安培）=功率（瓦）電壓（伏） 2、三相三線 電流（安培）=功率（瓦）3線電壓（伏）33、三相兩線 電流（安培）=功率（瓦）線電壓（伏）圖12 撥碼開關(guān)對應(yīng)表在軟件實現(xiàn)上，我們通過類似查表的方法，通過查詢P1和P3口采集到的撥碼開關(guān)的狀態(tài)，反應(yīng)為對應(yīng)的具體的數(shù)值，從而決定加

36、濕器的額外排水時間、電極數(shù)量、加熱電壓和電功率等，從而決定加濕器的型號。具體如下面表格所示。表6 不同電功率對應(yīng)撥碼表電功率（W）對應(yīng)撥碼值（程序中）實際撥碼（第一個撥碼開關(guān)的第2到第5位）備注1.5000x030011在實際撥碼中0對應(yīng)off1對應(yīng)on2.3000x0200103.0000x0100016.1000x0501019.8000x07011111.4000x09100117.5000x0b101124.3000x0d110134.2000x0f111149.4000x0e1110表7 不同電極數(shù)量對應(yīng)撥碼表電極數(shù)量撥碼對應(yīng)值（程序中）實際撥碼（第一個撥碼開關(guān)的第6位）備注20x0

37、00在實際撥碼中0對應(yīng)off1對應(yīng)on30x011表8 不同排水時間對應(yīng)撥碼表額外排水時間（S）撥碼對應(yīng)值（程序中）實際撥碼（第二個撥碼開關(guān)的第一、二位）備注00x0000在實際撥碼中0對應(yīng)off1對應(yīng)on100x0101300x0210800x0311表8 不同加熱電壓對應(yīng)撥碼表加熱電壓（V）撥碼對應(yīng)值（程序中）實際撥碼（第二個撥碼開關(guān)的第三到第六位）備注1200x000000在實際撥碼中0對應(yīng)off1對應(yīng)on2000x0100012080x0200102200x0300112300x0401002400x0501012760x0601103460x0701113800x0810004000

38、x0910014150x0a10104400x0b10114600x0c11005000x0d1101當(dāng)撥碼錯誤時，產(chǎn)生一開關(guān)信號，雙色LED指示燈呈紅紅，綠綠交錯閃亮，閃爍頻率為0.2S0.2S0.2S0.2S0.2S0.2S0.2S0.2S，同時遠(yuǎn)程報警繼電器為吸合狀態(tài)。此模塊發(fā)生故障將導(dǎo)致無法手動復(fù)位、無法手動排水、無法進(jìn)行型號的正常設(shè)置等操作。l 能量調(diào)節(jié)旋鈕模塊能量調(diào)節(jié)旋鈕實為一個單圈電位器，其與一路數(shù)模轉(zhuǎn)換相連接，即通過調(diào)節(jié)電位器使得其輸出電壓變化，該電壓為連續(xù)的模擬信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號，最后接入MCU，對加濕電流進(jìn)行控制。其原理圖如圖13所示。該旋鈕可以實現(xiàn)在當(dāng)前設(shè)定

39、的額定加濕量的20%100% 范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。該模塊在開關(guān)控制和比例控制模式下均起作用，在比例控制模式下，加濕量還將受比例板輸送的比例信號的控制，加濕量為能量旋鈕比例量和比例控制板比例量兩者乘積共同決定。在開關(guān)控制模式下，可認(rèn)為比例板的比例量為100%。此模塊發(fā)生故障時將無法通過其對加濕能量進(jìn)行調(diào)節(jié)。此模塊的具體調(diào)節(jié)方法將在后面的功能部分進(jìn)行詳細(xì)說明。圖13 能量調(diào)節(jié)電位器電路圖l 外部信號檢測模塊這里所謂的外部信號檢測，是指微處理器（MCU）對其外部信號的檢測，實為檢測加濕系統(tǒng)的內(nèi)部信號。該模塊包含三個部分：一為電流互感器部分，二為加濕開關(guān)動作檢測部分，三為極限水位檢測部分。對這三部分的信號

40、進(jìn)行檢測穩(wěn)定性很好，可靠性很高，并不存在相互干擾現(xiàn)象。電流互感器主要是負(fù)責(zé)采集加濕電流，這是電極加濕的核心控制因素，經(jīng)過改造，現(xiàn)穿一根線時，電流互感器可采集電流量程為050A，但具體電流由電壓、功率、電極數(shù)量及加濕桶的尺寸和結(jié)構(gòu)等決定。電流互感器使用之前需要進(jìn)行標(biāo)定，具體方法是調(diào)節(jié)互感器下方的電位器（R9），使得從互感器兩端測進(jìn)去的電阻調(diào)整到1000.5。加濕開關(guān)動作檢測和極限水位檢測均為開關(guān)量，最高水位光耦啟動值為100V，實際水位達(dá)到最高時的觸發(fā)電壓根據(jù)加濕電壓而有所不同，220v雙相加濕時為110v左右，380v三相加濕時為150160v。加濕開關(guān)和極限水位檢測原理如圖14所示，這里采用

41、了一個關(guān)鍵技術(shù)是利用光耦進(jìn)行光電隔離。因為該加濕系統(tǒng)涉及到380V甚至更高的高壓電，為了防止過電流、火弧產(chǎn)生的高壓燒壞控制板元件，故采用了光電隔離技術(shù)，保證了控制板的安全性。圖14 加濕開關(guān)和極限水位檢測電路l 端子模塊此模塊共包含3個端子，分別是兩個4PIN的端子和一個16PIN的端子。其中一個靠近LM324芯片的4PIN端子（J4）用于連接外部的比例控制板，另一個4PIN端子（J1）用于連接電流互感器和最高水位信號。在控制板上也集成有最高水位檢測電路和互感器連接孔，在調(diào)試和部分型號的加濕器中仍然需要使用這個4PIN的端子。16PIN的端子（J5）用于連接外部220V的供電、電磁閥、遠(yuǎn)程報警

42、、接觸器等，是最重要的連接器件。其各端口具體功能如下表所示。表9 J5個端口功能表序號名稱控制端口功能描述線顏色1J5-1P0.3加濕開關(guān)紅2J5-2P0.2排水開關(guān)黑x23J5-3P0.1進(jìn)水開關(guān)白4J5-4220V主電源紅5J5-5P3.3加濕開關(guān)（接外部端子）橙6J5-6P3.2最高水位傳感信號綠7J5-7890地白黑x2藍(lán)x289101112J5-12遠(yuǎn)程報警，與J5-14常閉13J5-13遠(yuǎn)程報警，與J5-14常開14J5-14P0.0遠(yuǎn)程報警輸出15J5-15P0.4LED+褐16J5-16P0.6LED-褐l 報警模塊此模塊包含兩個部分，一個是光電報警，一個是遠(yuǎn)程報警，光電報警主

43、要由一個安裝在控制板上的雙色的LED指示燈來完成，它可以顯示綠色和紅色對加濕器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行指示。遠(yuǎn)程報警是預(yù)留的一個開放性的開關(guān)，由一個繼電器構(gòu)成，當(dāng)發(fā)生報警時，該繼電器將會閉合。此模塊發(fā)生故障時將會導(dǎo)致無法報警或者報警錯誤。表10 LED的運(yùn)行頻率及電壓差別說明表運(yùn)行狀態(tài)LED報警提醒頻率電壓差別正常運(yùn)行持續(xù)綠燈亮最大水位綠光中短暫有紅光閃爍綠光亮0.35S后紅光以0.05S閃爍一下開關(guān)量手動排水閥動作紅 綠，紅 綠，交錯閃亮紅綠以0.4S的頻率間隔閃亮加濕桶需要維護(hù)或更換綠光閃亮綠光每間隔0.4S亮0.4S過電流持續(xù)紅燈亮 大于標(biāo)準(zhǔn)電流的140%未撥碼設(shè)置紅 紅，綠 綠，交錯閃亮交替閃亮

44、頻率為0.2S開關(guān)量加濕桶缺水或加熱電源缺相紅光閃亮紅光每間隔0.4S亮0.4S表11 報警方式及其指標(biāo)（邏輯判斷）LED顯示方式遠(yuǎn)程報警繼電器狀態(tài)加濕器狀態(tài)指標(biāo)持續(xù)綠燈亮斷開加濕器正常工作，產(chǎn)生蒸汽進(jìn)水時長取決于電流（達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)電流的90%110%）綠光中短暫有紅光閃爍閉合加濕桶內(nèi)達(dá)到最大水位達(dá)到最大水位后報警，按照相關(guān)規(guī)定排水紅-綠，紅-綠，交錯閃亮閉合手動排水閥動作綠光閃亮閉合加濕桶需要維護(hù)或者更換是否需要更換按照加濕器連續(xù)工作時間計算，現(xiàn)定為600小時。報警需要維護(hù)時將不停機(jī)。持續(xù)紅燈亮閉合加濕電流過大電流大于標(biāo)準(zhǔn)比較值的140%，一次便報警停機(jī)紅-紅，綠-綠，交錯閃亮閉合電路控制板沒有

45、進(jìn)行正確的撥碼設(shè)置進(jìn)行撥碼設(shè)置時當(dāng)注意撥碼正確，控制板不自檢報警紅光閃亮閉合加濕桶內(nèi)缺水或加熱電源缺相加濕14分鐘達(dá)不到加濕需求且電流達(dá)不到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)60%表12 報警繼電器的動作測試運(yùn)行狀態(tài)報警繼電器常開端常閉端正常運(yùn)行J5-14與J5-13斷開J5-14與J5-12閉合最大水位J5-14與J5-13閉合J5-14與J5-12斷開手動排水J5-14與J5-13閉合J5-14與J5-12斷開加濕桶需維護(hù)J5-14與J5-13閉合J5-14與J5-12斷開加濕電流過大J5-14與J5-13閉合J5-14與J5-12斷開撥碼不正確J5-14與J5-13閉合J5-14與J5-12斷開缺水或缺相J5-1

46、4與J5-13閉合J5-14與J5-12斷開三、安裝說明在這個章節(jié)里將對控制板的結(jié)構(gòu)和安裝以及校正進(jìn)行說明3.1 結(jié)構(gòu)圖15 控制板的3D結(jié)構(gòu)圖如圖15所示為控制板的3D結(jié)構(gòu)圖，圖中包含了主要的接口、按鍵和主要器件。如圖16所示為控制板俯視圖，將16PIN端子朝下，從正面看進(jìn)去時，左上角為復(fù)位開關(guān)和用于連接獨(dú)立的水位傳感器和電流互感器的4PIN端子，上部中間為用于和比例控制板連接的4PIN端子，右上角則為手動排水開關(guān)，右部偏上的位置為板載電流互感器所處的位置，中部偏左為撥碼開關(guān)和能量調(diào)節(jié)旋鈕。最下部為16PIN端子，下部偏左為電磁繼電器，下部中間為電源變壓器所處的位置。圖16 控制板俯視圖3.

47、2 安裝第一步：將整個控制板用螺釘固定于加濕器的控制柜內(nèi)，注意接地連接。第二步：根據(jù)順序?qū)?6PIN端子的公口和線纜連接好，關(guān)于連接的順序?qū)⒃诤罄m(xù)的章節(jié)中詳細(xì)說明，然后將16PIN端子的公口插入控制板的母口中。第三步：將主電源線中的一根穿過電流互感器，只需一圈。第四步：如果選配了比例控制板，則先將比例控制板連接好后，插入控制板上用于連接比例控制板的4PIN端子中。未選配時則跳過。第五步：按照型號進(jìn)行撥碼，并根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)能量調(diào)節(jié)旋鈕。3.3 校正為了確保電流數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，信號調(diào)理部分的電參數(shù)出廠前需要進(jìn)行校正，控制電路板中有一個多圈電位器需要進(jìn)行校正。該電位器是用于調(diào)節(jié)電流互感器回路的電

48、阻值，電流互感器回路的電阻值直接影響采集的精確度。根據(jù)互感器原廠測試資料進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)互感器輸入25A時，C1的電壓達(dá)到2.5V時，互感器兩端測進(jìn)去的電阻即為標(biāo)定值。此處測得該電阻值標(biāo)定值為1000.5。該電位器（R9）位于右上角手動排水開關(guān)下面，進(jìn)行調(diào)節(jié)時首先需要確保電流互感器已經(jīng)可靠連接，然后用萬用表測量電流互感器入口處的電阻。調(diào)節(jié)該多圈電位器，使得電流互感器入口處的電阻值為1000.5。在實際使用中，其理論模型即為一個次級線圈為2200匝的變壓器，通過將主電源線中的一根穿過電流互感器，來檢測運(yùn)行電流的大小。四、操作說明l 按鍵操作說明控制板包含兩個按鍵，一個是用于調(diào)試員手動排水，另一個是用

49、于系統(tǒng)復(fù)位。手動排水按鍵：考慮到手動排水用的次數(shù)比較多，為了方便按下，采用了大封裝的微動開關(guān)。使用方法和一般微動開關(guān)一樣，按下后即可松開。按下手動排水按鈕后，將觸發(fā)單片機(jī)外部中斷，手動排水開始，開始后將觸發(fā)相應(yīng)的光電報警和遠(yuǎn)程報警。需要關(guān)閉手動排水則再次按下手動排水按鍵，再次觸發(fā)單片機(jī)外部中斷后，手動排水結(jié)束，恢復(fù)到正常加濕狀態(tài)。系統(tǒng)復(fù)位按鍵：理論上并不需要復(fù)位按鍵，只需上電復(fù)位即可。考慮到一系列的調(diào)試需要，在最初的設(shè)計中將復(fù)位按鍵也加入了其中。當(dāng)調(diào)試時發(fā)現(xiàn)程序跑飛并且內(nèi)部的看門狗并沒有響應(yīng)的情況下，可按下系統(tǒng)復(fù)位按鍵，強(qiáng)行使之復(fù)位，系統(tǒng)重新開始運(yùn)行，避免發(fā)生嚴(yán)重的故障。在后期產(chǎn)品可以穩(wěn)定的運(yùn)

50、行的情況下，可以將此按鍵去除，以減少成本。l 跳線操作說明 控制板包含一個跳線，該跳線用的是2PIN的一個插針。跳線短接的情況下將觸發(fā)系統(tǒng)的強(qiáng)制性定時排水，現(xiàn)在強(qiáng)制性的定時排水設(shè)定為運(yùn)行兩小時然后排水2分鐘，這個值可以根據(jù)具體實驗的狀況在源代碼中進(jìn)行修改。在排水過程中，接觸器必須中斷，因為帶電排水是非常危險的。跳線斷開的情況下，強(qiáng)制定時排水將不會觸發(fā)，系統(tǒng)的自動排水將按照撥碼開關(guān)設(shè)定的時間進(jìn)行。l 撥碼操作說明撥碼的設(shè)定是使用過程中最重要的設(shè)定過程，控制板包含兩個6位的撥碼開關(guān)。撥碼開關(guān)設(shè)置的功能包括功率、額外排水時間、加濕電極數(shù)、加濕電壓值等項。如圖17所示（倒著看），第一個撥碼盤從右起第一

51、位為固定off位，第二至五位功率按蒸汽量分為10個等級，第六位為加濕器的電極數(shù)off位為3或6個電極即三相供電時所使用。第二個撥碼盤從第一到第二位功能為設(shè)定額外排水時間值，用于滿足不同的水質(zhì)要求。第三到第六位功能為設(shè)定加濕的電壓值，按照不同的場合和國家的要求分為14個等級。使用時根據(jù)現(xiàn)場的電壓進(jìn)行設(shè)置。圖17 撥碼開關(guān)對應(yīng)表l 接口及線路連接端子連接220V控制板上包含電流互感器、開關(guān)控制及最高水位傳感器等主要部件，主要有3個端子，分別為4PIN外部連接端子（J1）、比例控制板4PIN端子（J4）、16PIN端子（J5）。用于連接外部獨(dú)立的水位傳感器和電流互感器的端子（J1）并不常用，如圖18所示，從左至右分別為外部電流互感器輸入、地、VIN、外部水位傳感器。當(dāng)不選用板載的電流互感器時，需要外接獨(dú)立的極限水位傳感器，這個端子將會用到。此處外部獨(dú)立的極限水位傳感器同原先AT3000系列加濕器的極限水位檢測電路板，此處不再說明。外部電流互感器輸入 地 VIN（8V供電） 外部水位傳感器圖18 J1端子和J4端子的接口圖比例控制板4P