暖通空調系統中溫控器的硬件與通信電路設計

王方宇

（合肥市軌道交通集團有限公司，安徽 合肥）

溫控器是暖通空調系統的關鍵設備，具有室內溫度、濕度的檢測和處理功能，并將處理結果發送至制冷、制熱設備或風扇，從而達到溫濕度調控的目的。本文在設計溫控器時，除了關注常規的溫濕度調控功能外，還加入了CA 故障診斷電路，與RS485 通信電路配合，可以將故障診斷結果實時呈現在LCD 顯示屏上。工作人員通過人機交互界面除了了解當前的溫濕度信息，還能獲取故障信息，進一步提高了溫控器的實用性。

1 溫控器的整體結構

本文設計的暖通空調溫控器主控芯片采用KL36DN 微控制器，具有較強的兼容性和可擴展性；工作電壓24 V 交流電，溫控精度±0.1 ℃，溫度設置范圍5～40 ℃；預留濕度檢測功能，檢測范圍0～100%。該溫控器包含6 個實體按鍵，分別為菜單鍵、模式鍵、程序鍵、溫度上升/下降鍵、背光鍵、風扇設置鍵；支持RS485 和24V AC 兩種有線通信模式。除了用于檢測室內溫濕度外，還具有LCD 顯示、智能調控、定時啟停等功能，整體結構組成如圖1 所示。

圖1 溫控器功能模塊結構

2 溫控器的硬件設計

2.1 背光電源設計

為了方便用戶在夜晚操作，本文在設計溫控器時增加了1 個LED 用作背光照明，使用TPS61042 驅動芯片為LED 提供恒流電源，并且支持過流和過壓保護。恒流調節范圍為1.5 V～6.0 V，調節原理為：設定LED 工作的電壓閾值，當反饋電壓值低于設定的閾值下限1.5 V 時，內部開關管從斷開轉為閉合，此時電感充電、電流上升，相應的電壓也會增加。當電壓達到參考值3.3 V 后，開關管從閉合轉為斷開，電感電流經過肖特基二極管進入到輸出端。……