摘 要：根據地下車庫誘導通風的特點，本文提出了由多個誘導通風控制器、RS485總線和集中控制器組成的地下車庫誘導通風控制系統(tǒng)。并詳細介紹了系統(tǒng)的硬件設計。

關鍵詞：地下車庫；誘導通風；STM32F103RBT6；RS485

0 引言

地下車庫內誘導通風系統(tǒng)的控制方式主要有兩種：人工手動和自動控制。而由多個誘導通風控制器、RS485總線和集中控制器組成的地下車庫誘導通風控制系統(tǒng)可根據CO濃度和環(huán)境溫度而自動控制系統(tǒng)的開啟，實現(xiàn)誘導通風系統(tǒng)自動控制，從而在保持良好通風效果的前提下減少開啟時間，減少設備磨損和大量節(jié)約電能[1]。

1 地下車庫誘導通風控制系統(tǒng)總體結構

地下車庫誘導通風控制系統(tǒng)總體結構如圖1所示。該系統(tǒng)由多個誘導風機控制器和集中控制器組成，誘導風機控制器與集中控制器之間采用RS485總線通信。每個誘導風機控制器都具有CO檢測模塊、溫度檢測模塊、聲光報警模塊、RS485通信模塊和誘導風機控制模塊。集中控制器有LCD顯示模塊、鍵盤輸入模塊、送排煙控制模塊和RS485通信模塊。

2 地下車庫誘導通風控制系統(tǒng)硬件設計

2.1 集中控制器

誘導通風集中控制器的微處理器采用STM32F103RBT6，這種具有高性能的微處理器非常適用于集中控制器的數(shù)據快速處理上[2-4]。

LCD顯示模塊使用的芯片是HD44780，HD44780在芯片上集成了LCD控制器和顯示器、RAM、ROM，用戶使用時只須將待顯字符送到顯存芯片，HD44780便自動顯示直到下次顯示時更新。該芯片也同時具有光標，顯示移動和清屏功能。

電源模塊采用正三端穩(wěn)壓器78L12、78L05和負三端穩(wěn)壓器7912滿足系統(tǒng)工作要求。RS485通信單元采用MAX13487E芯片。

2.2 誘導風機控制器

為實現(xiàn)CO濃度和溫度數(shù)據的采集、處理、以及發(fā)出相應的控制命令，誘導風機控制器和集中控制器使用同一種微處理器作為控制器，用同一種微處理器有兼容性好和互換方便地優(yōu)點。

誘導風機控制器選用A/D轉換器為片內的AD轉換電路。STM32處理器所帶的12位ADC是一種逐次逼近式模擬數(shù)字轉化器，ADC轉換速率達1 MHz。它有18個通道，可測量16個外部和2個內部信號源。CO和溫度的模數(shù)轉換結果可以存儲在16位數(shù)據寄存器中。本誘導風機控制器選用一個高精度的外部參照電壓，以期解決因電源電壓精度不高帶來的模數(shù)轉換不準確的問題。

2.2.1 CO檢測電路

CO氣體濃度檢測采用CO/CFA-10000電化學傳感器，該傳感器能對CO氣體直接檢測，達到飽和濃度前，傳感器輸出隨氣體濃度的增加而增大并呈線性關系。其測量范圍為0～10000PPM，精度0.5PPM。傳感器的最大輸出上限在50mA以內，輸出的信號非常微弱，因此要進行信號放大。信號放大電路采用雙級ICL7650放大，能夠更加高保真度的輸出檢測信號。ICL7650芯片具有低失調、低溫漂、高增益、高共模抑制比及高電源電壓抑制比的特點[5]。

2.2.2 溫度檢測電路

溫度檢測電路使用AD590傳感器。如圖所示：AD590 的輸出的是電流信號，故圖中R1 為取樣電阻，其作用是將電流信號轉換為電壓信號。在多級放大電路的第一級采用電壓跟隨器，以提高輸入阻抗。

AD590輸出的信號是以絕對溫度零度（-273℃）為基準，而通常用的攝氏溫度進行溫度測量、計算和控制，故使用時需要進行溫標的轉換。溫標轉換電路由 R2、VZ1、R3 和電位器 RP2 組成，經過溫標轉換電路，AD590輸出的電壓和溫度的變化成線性關系。

3 結語

在地下車庫中，該誘導通風控制系統(tǒng)通過控制誘導風機和送排風機的啟停，可以將環(huán)境溫度值和CO濃度值穩(wěn)定在預設定值附近。該誘導通風控制系統(tǒng)的使用既可以節(jié)省寶貴的電能和避免通風設備的過度磨損，同時滿足地下車庫通風要求，具有一定的市場空間。

參考文獻

[1]盧向東.地下車庫的智能型誘導通風控制系統(tǒng)[J].樓宇自動化，2007，（4）：22-25.

[2]周立功.ARM 嵌入式系統(tǒng)基礎教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008：352-369.

[3]范書瑞.Cortex-M3嵌入式式處理器原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[4]工小增.CO濃度檢測儀表硬件電路設計[J].儀表技術與傳感器，2007，（6）：19-54.

[5]董少剛.基于AD590組成的溫度測量電路及應用[J].西安航空技術高等專科學校學報，2007，25（3）：21-22.

（作者單位：重慶工業(yè)職業(yè)技術學院）