引言

移動基站分布在全國各地，覆蓋面廣，各地氣候差異大。解決好散熱問題，是基站正常運作的關鍵因素之一。本文介紹的溫控儀，利用溫度傳感器采集信號，然后通過單片機進行A/D轉換、處理、運算得到室內外溫度，并且根據當前室內外溫差，計算出風機風速。然后利用PWM方式控制可控硅對交流220V斬波，實現風機風速調制。從而實現了利用自然冷源達到降低基站內部溫度的目的。

系統設計

本溫控儀是以MXT8051單片機為核心，整個硬件系統(如圖1)分為溫度信號采集、顯示、鍵盤、控制輸出、通信接口和存儲模塊。該儀表工作流程是：單片機通過集成的A/D采樣室內室外溫度，根據溫差調制風機風速。鍵盤部分實現對溫控儀參數的設置，如風機啟動溫度、停止溫度等參數。顯示部分實現風機狀態、報警狀態、參數的顯示功能。

RS-485通信實現數據上傳、集中控制和維護。數據存儲防止掉電后數據丟失。

顯示及鍵盤

顯示部分：采用128*64點陣屏顯示。通過“翻頁”可以清晰顯示參數，風機狀態等。

按鍵部分：圖4為按鍵原理圖，包括6個按鍵，分別是上鍵、下鍵、左鍵、右鍵、菜單鍵、返回鍵。菜單鍵實現從主界面進入參數設置界面，返回鍵實現當前界面返回到上一級顯示界面，上下鍵選擇菜單，左右進入退出參數設置菜單。

例如：按菜單鍵進入參數選擇如圖2，按上下鍵選擇相應參數，按菜單鍵進入相應參數設置如圖3。

按鍵的實現，傳統方法都是采用掃描I/O實現的。在缺少I/O的情況下，傳統方法無法實現時，可以采用A/D轉換按鍵，這樣能節省I/O的使用。本文使用2位A/D口實現6個按鍵功能。其軟件流程圖如圖5 所示。

控制輸出

普通晶閘管實質上屬于直流控制器件。要控制交流負載，必須將兩只晶閘管反極性并聯，讓每只SCR控制一個半波，為此需要獨立觸發電路，使用不夠方便。因此本文采用BAT41，BAT41是個雙向晶閘管，它是在普通晶閘管的基礎上發展起來，只需一個觸發電路即可。

風機調速原理如圖6，通過PWM方式，控制可控硅對交流220V斬波，從而實現風機調速功能。當室內外溫差在8℃或以下時，調節PWM以最大占空比輸出，實現風機高速運行;溫差在9℃~15℃之間時，調節PWM以較高占空比輸出，實現風機中速運行;溫差在16℃以上時，調節PWM以較低占空比輸出，實現風機低速運行。其軟件流程圖如圖7。

報警輸出：當室內溫度高于報警溫度時，控制繼電器閉合，驅動報警器鳴叫。

RS-485通信

RS-485采用平衡發送和差分接收方式實現通信。在發送端TXD將串口的TTL電平信號轉換成差分信號A、B兩路輸出，經傳輸后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。

兩條傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，因此具有極高的抗干擾能力。

圖8所示為RS-485構成的總線型網絡系統，通信芯片采用75LBC184。通信規格采用串行通訊1位起始位，8位數據位，無奇偶校驗位，以及1位停止位。通訊控制為指令-應答方式，實現溫控儀與上位機通信。上位機可以對多臺溫控儀操作，可以讀取室內外溫度，設置參數，同時還可以控制風機啟動和停止。

存儲部分

掉電保存數據功能的實現方法也很多種，本文采用一種簡單、容易實現的方法：采用24LC01芯片存儲數據，只需占用2個I/O，便可以對該芯片進行讀寫。因此用戶只需設置一次參數，溫控儀便自動保存數據，以免重新上電重復設置參數。

結語

本文主要介紹了根據室內和室外的溫度差控制風機，實現室內溫度的自動控制。本溫控儀采用點陣屏顯示，菜單式操作，方便易用，且使用范圍廣，適用于各種氣候條件和使用環境，無論是寒冷的東北、西北，還是潮濕、 炎熱的華東、華南。