TFT溫控器工作原理及新唐彩色溫控器盒參考設計

溫控器，是指根據工作環境的溫度變化，在開關內部發生物理形變，從而產生某些特殊效應，產生導通或者斷開動作的一系列自動控制元件，也叫溫控開關、溫度保護器、溫度控制器，簡稱溫控器。或是通過溫度保護器將溫度傳到溫度控制器，溫度控制器發出開關命令，從而控制設備的運行以達到理想的溫度及節能效果。溫控器應用范圍非常廣泛，根據不同種類的溫控器應用在家電、電機、制冷或制熱等眾多產品中。

工作原理

其工作原理是通過溫度傳感器對環境溫度自動進行采樣、即時監控，當環境溫度高于控制設定值時控制電路啟動，可以設置控制回差。如溫度還在升，當升到設定的超限報警溫度點時，啟動超限報警功能。當被控制的溫度不能得到有效的控制時，為了防止設備的毀壞還可以通過跳閘的功能來停止設備繼續運行。主要應用于電力部門使用的各種高低壓開關柜、干式變壓器、箱式變電站及其他相關的溫度使用領域。

控制方法

控制方法一般分為兩種；一種是由被冷卻對象的溫度變化來進行控制，多采用蒸氣壓力式溫度控制器，另一種由被冷卻對象2的溫差變化來進行控制，多采用電子式溫度控制器。其采用的模糊控制技術如PID控制，P（Proportional）比例+I（Integral）積分+D（Differential）微分控制。

突跳式溫控器

雙金屬片突跳式溫控器是一種將定溫后的雙金屬片作為熱敏感反應組件，當產品主件溫度升高時所產生的熱量傳遞到雙金屬圓片上，達到動作溫度設定時迅速動作，通過機構作用是觸點斷開或閉合；當溫度下降到復位溫度設定時，雙金屬片迅速回復原狀，使觸點閉合或斷開，達到接通或斷開電路的目的，從而控制電路。

各種突跳式溫控器的型號統稱KSD，常見的如KSD301,KSD302等，該溫控器是雙金屬片溫控器的新型產品，主要作為各種電熱產品具過熱保護時，通常與熱熔斷器串接使用，突跳式溫控器作為一級保護。熱熔斷器則在突跳式溫控器失婁或失效導致電熱元件超溫時，作為二級保護自，有效地防止燒壞電熱元件以及由此而引起的火災事故。

液漲式溫控器

其工作原理是通過溫度傳感器對環境溫度自動進行采樣、即時監控，當環境溫度高于控制設定值時控制電路啟動，是當被控制對象的溫度發生變化時使溫控器感溫部內的物質（一般是液體）產生相應的熱脹冷縮的物理現象（體積變化），與感溫部連通一起的膜盒產生膨脹或收縮。以杠桿原理，帶動開關通斷動作，達到恒溫目的液脹式溫控器具有控溫準確，穩定可靠，開停溫差小，控制溫控調節范圍大，過載電流大等性能特點。液漲式溫控器主要用于家電行業，電熱設備，制冷行業等溫度控制場合用。可以設置控制回差。如溫度還在升，當升到設定的超限報警溫度點時，啟動超限報警功能。當被控制的溫度不能得到有效的控制時，為了防止設備的毀壞還可以通過跳閘的功能來停止設備繼續運行。主要應用于電力部門使用的各種高低壓開關柜、干式變壓器、箱式變電站及其他相關的溫度使用領域。

壓力式溫控器

該溫控器通過密閉的內充感溫工質的溫包和毛細管，把被控溫度的變化轉變為空間壓力或容積的變化，達到溫度設定值時，通過彈性元件和快速瞬動機構，自動關閉觸頭，以達到自動控制溫度的目的。它由感溫部、溫度設定主體部、執行開閉的微動開關或自動風門等三部分組成。壓力式溫控器適用于制冷器具（如電冰箱冰柜等）和制熱器等場合。

電子式溫控器

電子式溫度控制器（電阻式）是采用電阻感溫的方法來測量的，一般采用白金絲、銅絲、鎢絲以及熱敏電阻等作為測溫電阻，這些電阻各有其優確點。一般家用空調大都使用熱敏電阻式。電子式溫度控制器具有穩定，體積小的優點，在越來越多的領域中得到使用。

數字式溫控器

數字電子式溫度控制器是一種精確的溫度檢測控制器，可以對溫度進行數字量化控制。溫控器一般采用NTC熱敏傳感器或者熱電偶作為溫度檢測元件，它的原理是：將NTC熱敏傳感器或者熱電偶設計到相應電路中，NTC熱敏傳感器或者熱電偶隨溫度變化而改變，就會產生相應的電壓電流改變，再通過微控制器對改變的電壓電流進行檢測、量化顯示出來，并做相應的控制。數字溫度控制器具有精確度高、靈敏度好、直觀、操作方便等特點。

在歐洲絕大多情況是溫控器是壁掛爐必配件，兩者一配一的同時交付用戶的，而且配備的溫控器大多是智能型溫控器。而在國內，已安裝在運行和正在安裝調試準備投入使用的壁掛爐近95%的沒有先行配備任何形式的簡易或智能型的溫控器。而房間采暖系統中配備溫控器尤其是智能溫控器，是節能采暖綜合體系中一個極為突出的最重要的環節。

傳統的溫控器采用單色 LED 或 LCD 方案，過往彩色 LCD 價格高不可攀，但隨著需求增加，產量擴增，價格逐漸趨近平民化，進而使得家用電器顯示屏幕逐漸走向彩色 LCD。透過彩色 LCD 可讓溫度、天氣與濕度等狀態顯示更具人性化，且可做出更多互動的效果，包含定時開關、設定等等都可以有更令人驚艷的表現。

彩色溫控器的規格需求：

●彩度需求為真色彩 18 位或 24 位：彩度的顯示細致度會影響圖形色彩的表現，進而影響使用者的觀感。

●需要透過 RS485 接口使用專有協議 MODBUS RTU 控制周邊，如溫度開關、溫度傳感器。

●觸控面板畫面流暢：控制流暢度將影響使用者的滿意度

●圖控接口流程：提供方便設計的使用接口，可加速產品進入量產之時程

大盛唐科技新推出的彩色溫控器盒參考設計提供了一套完整的解決方案，由硬件設計開始，采用圖形控制系列產品 N9H20 微處理器，內建32 MB SDRAM 內存，減少了硬件設計上的困難 ，內建大容量內存帶來了三大好處：第一、電路設計簡單，PCB 設計簡單，又縮小 PCB 面積。第二、減少外部高速訊號，大幅降低電磁干擾，輕易通過安規 ( FCC/ CE/ BSMI/ CCC ) 測試。第三、采用 LQFP 封裝，很容易偵錯，維護。

本方案提供了完整的硬件設計包含電路設計、RS485 電路、PCB 布局。在軟件設計方面，提供了溫控器的完整圖形，內容包含了開機畫面、三頁滑動模式切換、溫度顯示、溫度控制、萬年歷、背光控制、RS485 控制。整套軟件采用開放式軟件，讓用戶可以依據自己規劃可以更動流程與圖片，用戶可直接下載使用相關圖片。

N9H20K51N系列采用ARM926EJ-S核心，執行速度高達200 MHz ，堆疊32 MB SDRAM記憶體於同一封裝，提供128-pin，大幅減少PCB尺寸和降低電磁干擾 ( EMI ) 。豐富的周邊功能包含：2組 UART 、SDIO/eMMC 介面、NAND Flash 介面24bit LCD控制器和高速USB Host/Device 等，可以滿足客戶對彈性設計的需求。N9H20K51N符合 -20 ℃?至85 ℃?溫度規格，主要應用為家庭自動化控制、人機介面 ( HMI )

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