一種空調(diào)節(jié)能控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于：它包括房間溫度監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、遙控器監(jiān)聽模塊、紅外發(fā)送模塊、電力線通訊模塊、電源模塊和單片機(jī)模塊；所述房間溫度監(jiān)測模塊通過所述單片機(jī)模塊的P1.2口、所述電流監(jiān)測模塊通過所述單片機(jī)模塊的IIC口、所述遙控器監(jiān)聽模塊通過所述單片機(jī)模塊的P3.2口、所述紅外發(fā)送模塊通過所述單片機(jī)模塊的P3.1口、所述電力線通訊模塊通過所述單片機(jī)模塊的UART口和所述電源模塊通過所述單片機(jī)模塊的VCC口分別與所述單片機(jī)模塊相連。本實(shí)用新型能夠在不改變原有建筑結(jié)構(gòu)的情況下安裝，并能夠?qū)照{(diào)按季節(jié)、溫度等進(jìn)行合理控制。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于對空調(diào)的節(jié)能控制中。
【專利說明】一種空調(diào)節(jié)能控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及空調(diào)節(jié)能控制領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種空調(diào)節(jié)能控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，社會分工越來越細(xì)，各公司的員工人數(shù)越來越多。越來越多的公司會給員工提供住宿，而大部分宿舍中安裝有空調(diào)。為了將空調(diào)溫度設(shè)定在滿足國家規(guī)定的空調(diào)節(jié)能環(huán)保溫度，節(jié)約公司運(yùn)營中的電費(fèi)成本，安裝一套有效的空調(diào)節(jié)能管理系統(tǒng)并能對空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控成了當(dāng)務(wù)之急。目前使用的溫度控制器中有的只能按本地溫度對空調(diào)進(jìn)行控制，有的采用RS485總線或無線通信方式對空調(diào)進(jìn)行控制。采用RS485總線時需要在宿舍中重新布線，但通常宿舍房間復(fù)雜，安裝布線困難，而宿舍布線又必須首先符合消防要求，因此，現(xiàn)有的溫度控制器采用RS485總線對空調(diào)進(jìn)行控制的可操作性差，往往不能達(dá)到預(yù)期效果。采用無線通信方式對空調(diào)進(jìn)行控制時，受宿舍結(jié)構(gòu)限制，有些地方會形成通信盲區(qū)，無法實(shí)現(xiàn)對空調(diào)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確地控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在不改變原有建筑結(jié)構(gòu)的情況下安裝并對對空調(diào)按季節(jié)、溫度等進(jìn)行合理控制的空調(diào)節(jié)能控制器。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:它包括房間溫度監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、遙控器監(jiān)聽模塊、紅外發(fā)送模塊、電力線通訊模塊、電源模塊和單片機(jī)模塊；所述房間溫度監(jiān)測模塊通過所述單片機(jī)模塊的Pl.2 口、所述電流監(jiān)測模塊通過所述單片機(jī)模塊的IIC 口、所述遙控器監(jiān)聽模塊通過所述單片機(jī)模塊的P3.2 口、所述紅外發(fā)送模塊通過所述單片機(jī)模塊的P3.1 口、所述電力線通訊模塊通過所述單片機(jī)模塊的UART 口和所述電源模塊通過所述單片機(jī)模塊的VCC 口分別與所述單片機(jī)模塊相連。
[0005]所述遙控器監(jiān)聽模塊由紅外接收芯片IRM3638和38K解調(diào)電路組成，所述紅外接收芯片IRM3638將監(jiān)聽到的紅外遙控信號整形后發(fā)送給所述38KHz解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的數(shù)據(jù)指令通過P3.2 口傳輸至所述單片機(jī)模塊；所述紅外發(fā)送模塊由38KHz調(diào)制電路和紅外發(fā)射芯片IR333組成，所述單片機(jī)模塊通過P3.1 口將控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令發(fā)送給所述38KHz調(diào)制電路，所述38KHz調(diào)制電路將調(diào)制后的信號通過所述紅外發(fā)射芯片IR333發(fā)射出去，實(shí)現(xiàn)對空調(diào)工作狀態(tài)的控制。
[0006]所述電流監(jiān)測模塊由電流互感器CTOlK和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031組成，所述電流互感器CTOlK將實(shí)時檢測到的空調(diào)電流信號變換為電壓信號并傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后通過IIC 口傳輸至所述單片機(jī)模塊。
[0007]所述房間溫度監(jiān)測模塊采用溫度監(jiān)測芯片DS18B20將監(jiān)測到的房間溫度信息傳輸至所述單片機(jī)模塊。[0008]所述電力線通訊模塊由前端放大電路、帶通濾波電路和電力線通訊芯片3501E組成。
[0009]所述單片機(jī)模塊采用8051單片機(jī)，它通過Pl.2 口獲得房間溫度，通過IIC 口獲得空調(diào)工作狀態(tài)信息，通過P3.2 口獲得用戶對空調(diào)的操作信息，通過P3.1 口發(fā)送控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令，通過UART 口與空調(diào)集中管理設(shè)備進(jìn)行通訊，通過VCC 口獲得3.3V直流電源供電。
[0010]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型由于設(shè)置了房間溫度監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、遙控器監(jiān)聽模塊、紅外發(fā)送模塊、電力線通訊模塊、電源模塊和單片機(jī)模塊；單片機(jī)模塊根據(jù)房間溫度監(jiān)測模塊監(jiān)測到的房間溫度、電流監(jiān)測模塊監(jiān)測到的空調(diào)工作狀態(tài)信息和遙控器監(jiān)聽模塊監(jiān)聽到的用戶對空調(diào)的操作信息，通過紅外發(fā)送模塊發(fā)送控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令，因此本實(shí)用新型能夠?qū)照{(diào)按季節(jié)、溫度等進(jìn)行合理控制。2、本實(shí)用新型由于采用電力線通訊方式與空調(diào)集中管理設(shè)備進(jìn)行信息傳遞，采用紅外無線通信方式對空調(diào)進(jìn)行控制，因此本實(shí)用新型能夠在不改變原有建筑結(jié)構(gòu)的情況下安裝，實(shí)現(xiàn)對空調(diào)的遠(yuǎn)程控制?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于對空調(diào)的節(jié)能控制中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖2是本實(shí)用新型監(jiān)聽用戶對空調(diào)的操作信息時的工作流程示意圖
[0013]圖3是本實(shí)用新型監(jiān)測房間溫度時的工作流程示意圖
[0014]圖4是由本實(shí)用新型構(gòu)成的空調(diào)節(jié)能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型包括房間溫度監(jiān)測模塊1、電流監(jiān)測模塊2、遙控器監(jiān)聽模塊3、紅外發(fā)送模塊4、電力線通訊模塊5、電源模塊6和單片機(jī)模塊7。其中，房間溫度監(jiān)測模塊I通過單片機(jī)模塊7的Pl.2 口、電流監(jiān)測模塊2通過單片機(jī)模塊7的IIC 口、遙控器監(jiān)聽模塊3通過單片機(jī)模塊7的P3.2 口、紅外發(fā)送模塊4通過單片機(jī)模塊7的P3.1 口、電力線通訊模塊5通過單片機(jī)模塊7的UART 口(通用異步收發(fā)器接口)以及電源模塊6通過單片機(jī)模塊7的VCC 口分別與單片機(jī)模塊7連接。
[0017]房間溫度監(jiān)測模塊I用于監(jiān)測房間溫度，它采用溫度監(jiān)測芯片DS18B20將監(jiān)測到的房間溫度信息傳輸至單片機(jī)模塊7。
[0018]電流監(jiān)測模塊2由電流互感器CTOlK和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031組成。電流互感器CTOlK穿在空調(diào)電源上，根據(jù)磁感應(yīng)原理，通過非電氣連接的方式對空調(diào)電流信號進(jìn)行采集，通過對采集到的電流信號的檢測來監(jiān)測空調(diào)開關(guān)機(jī)狀態(tài)、壓縮機(jī)和風(fēng)扇是否正常工作、冷媒是否不足等空調(diào)工作狀態(tài)信息。電流互感器CTOlK將實(shí)時檢測到的空調(diào)電流信號變換為電壓信號并傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后通過IIC 口傳輸至單片機(jī)模塊7。
[0019]遙控器監(jiān)聽模塊3用于監(jiān)聽用戶使用遙控器開關(guān)機(jī)、設(shè)定空調(diào)溫度等用戶對空調(diào)的操作信息，它由紅外接收芯片IRM3638和38K解調(diào)電路組成。紅外接收芯片IRM3638將監(jiān)聽到的紅外遙控信號整形后發(fā)送給38KHz解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的數(shù)據(jù)指令通過P3.2口傳輸至單片機(jī)模塊7用于分析和判別。
[0020]紅外發(fā)送模塊4用于發(fā)射單片機(jī)模塊控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令，它由38KHz調(diào)制電路和紅外發(fā)射芯片IR333組成。單片機(jī)模塊7通過P3.1 口將控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令發(fā)送給38KHz調(diào)制電路，38KHz調(diào)制電路將調(diào)制后的信號通過紅外發(fā)射芯片IR333發(fā)射出去，從而實(shí)現(xiàn)對空調(diào)工作狀態(tài)的控制。
[0021]電力線通訊模塊5用于與空調(diào)集中管理設(shè)備進(jìn)行通訊，它由前端放大電路、帶通濾波電路和電力線通訊芯片3501E組成?？照{(diào)集中管理設(shè)備對本實(shí)用新型抄讀數(shù)據(jù)時，先將抄讀命令發(fā)送給前端放大電路，前端放大電路將信號放大后發(fā)送給帶通濾波電路，經(jīng)帶通濾波電路濾波后傳輸至電力線通訊芯片3501E進(jìn)行解碼，解碼后的通訊請求命令通過UART 口傳輸至單片機(jī)模塊7 ;單片機(jī)模塊7將應(yīng)答指令通過UART 口傳輸至電力線通訊芯片3501E進(jìn)行編碼，編碼后的應(yīng)答指令經(jīng)帶通濾波電路濾波后傳輸至前端放大電路，前端放大電路將信號放大后通過電力線傳輸至空調(diào)集中管理設(shè)備，從而完成一個通訊過程。
[0022]電源模塊6由電源保護(hù)電路和交直流轉(zhuǎn)換電路組成。電源模塊6將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V和3.3V直流電，其中，12V直流電用于給電力線通訊模塊5中的前端放大電路提供電源，3.3V直流電分別用于給房間溫度監(jiān)測模塊1、遙控器監(jiān)聽模塊3和紅外發(fā)送模塊4和單片機(jī)模塊7提供電源。
[0023]單片機(jī)模塊7采用8051單片機(jī)，它通過房間溫度監(jiān)測模塊I獲得房間溫度、通過電流監(jiān)測模塊2獲得空調(diào)工作狀態(tài)信息，通過遙控器監(jiān)聽模塊3獲得用戶對空調(diào)的操作信息、通過紅外發(fā)送模塊4發(fā)送控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令、通過電力線通訊模塊5與空調(diào)集中管理設(shè)備進(jìn)行通訊以及通過電源模塊6獲得3.3V直流電源供電。
[0024]如圖2所示，單片機(jī)模塊7根據(jù)遙控器監(jiān)聽模塊3監(jiān)聽到的用戶對空調(diào)的操作信息，對空調(diào)發(fā)送控制信息，使其工作在合理狀態(tài)時，單片機(jī)模塊7的工作步驟包括:
[0025]I)遙控器監(jiān)聽模塊3監(jiān)聽用戶對空調(diào)的遙控指令，并將監(jiān)聽到的遙控指令發(fā)送給單片機(jī)模塊7;其中，用戶對空調(diào)的遙控指令包括用遙控器開啟空調(diào)或設(shè)置空調(diào)工作溫度的指令等。
[0026]2)單片機(jī)模塊7判斷接收到的遙控指令是否異常，具體包括通過遙控器對空調(diào)工作模式或工作溫度的設(shè)置是否合理等；如果接收到的遙控指令異常，則執(zhí)行步驟3);如果接收到的遙控指令正常，則執(zhí)行步驟I)。
[0027]3)單片機(jī)模塊7通過紅外發(fā)送模塊4發(fā)送控制指令，調(diào)整空調(diào)的工作模式或工作溫度，使空調(diào)工作在合理狀態(tài)下。
[0028]如圖3所示，單片機(jī)模塊7根據(jù)房間溫度監(jiān)測模塊I監(jiān)測到的房間溫度信息和電流監(jiān)測模塊2監(jiān)測到的空調(diào)工作狀態(tài)信息，發(fā)送空調(diào)溫度調(diào)整指令，使空調(diào)設(shè)置溫度調(diào)整到國家規(guī)定的空調(diào)節(jié)能環(huán)保溫度時，單片機(jī)模塊7的工作步驟包括:
[0029]I)房間溫度監(jiān)測模塊I監(jiān)測房間溫度信息并將其發(fā)送給單片機(jī)模塊7。
[0030]2)單片機(jī)模塊7判斷房間溫度是否滿足國家規(guī)定的空調(diào)節(jié)能環(huán)保溫度；如果滿足，則執(zhí)行步驟I);如果不滿足，則執(zhí)行步驟3)。
[0031]3)單片機(jī)模塊7讀取電流監(jiān)測模塊2監(jiān)測到的空調(diào)工作狀態(tài)信息，并判斷空調(diào)是否處于工作狀態(tài)；如果空調(diào)處于工作狀態(tài)，則執(zhí)行步驟4);如果處于關(guān)閉狀態(tài)，則執(zhí)行步驟I)。
[0032]4)單片機(jī)模塊7通過紅外發(fā)送控制模塊4發(fā)送空調(diào)溫度調(diào)整指令，將空調(diào)設(shè)置溫度調(diào)整到國家規(guī)定的空調(diào)節(jié)能環(huán)保溫度。
[0033]5)繼續(xù)執(zhí)行步驟I)。
[0034]實(shí)施例:如圖4所示，本實(shí)用新型可以用于空調(diào)節(jié)能管理系統(tǒng)中。本實(shí)用新型通過紅外無線通信方式給房間空調(diào)發(fā)送控制指令。本實(shí)用新型與空調(diào)集中管理設(shè)備之間通過電力線通訊模塊進(jìn)行信息傳輸。
[0035]當(dāng)本實(shí)用新型接收空調(diào)集中管理設(shè)備發(fā)出的控制指令、讀取房間溫度的指令或讀取空調(diào)工作狀態(tài)指令時，空調(diào)集中管理設(shè)備使用電力線通訊方式將指令發(fā)送到電力線通訊模塊5，電力線通訊模塊5將該指令解碼后通過單片機(jī)模塊7的UART 口，傳輸至單片機(jī)模塊7 ;單片機(jī)模塊7對接收到的指令進(jìn)行分析；如果接收到的指令是控制空調(diào)的指令，則將該控制指令通過P3.1 口傳輸至紅外發(fā)送模塊5，空調(diào)紅外發(fā)送模塊5將控制指令轉(zhuǎn)換成紅外信號，完成空調(diào)集中管理設(shè)備對空調(diào)的遠(yuǎn)程控制；如果接收到的指令是讀取房間溫度的指令，則單片機(jī)模塊7通過Pl.2 口將指令發(fā)送給房間溫度檢測模塊1，房間溫度檢測模塊I將監(jiān)測到的房間溫度通過Pl.2 口發(fā)送給單片機(jī)模塊7，單片機(jī)模塊7將得到信息發(fā)送給電力線通訊模塊5，電力線通訊模塊5通過電力線將房間溫度信息發(fā)送給空調(diào)集中管理設(shè)備，從而完成空調(diào)集中管理設(shè)備對房間溫度信息的讀取。
[0036]當(dāng)本實(shí)用新型監(jiān)測到異常事件時，通過電力線通信將異常事件信息主動上報給空調(diào)集中管理設(shè)備。本實(shí)用新型通過單片機(jī)模塊7的Pl.2 口讀取房間溫度監(jiān)測模塊I監(jiān)測到的房間溫度，并判斷房間溫度是否異常；如果房間溫度異常，則單片機(jī)模塊7生成告警信息，并將該告警信息通過UART 口傳輸給電力線通訊模塊5，電力線通訊模塊5通過電力線將該告警信息上報給空調(diào)集中管理設(shè)備，從而對異常事件完成主動上報。
[0037]上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:它包括房間溫度監(jiān)測模塊、電流監(jiān)測模塊、遙控器監(jiān)聽模塊、紅外發(fā)送模塊、電力線通訊模塊、電源模塊和單片機(jī)模塊；所述房間溫度監(jiān)測模塊通過所述單片機(jī)模塊的Pl.2 口、所述電流監(jiān)測模塊通過所述單片機(jī)模塊的IIC 口、所述遙控器監(jiān)聽模塊通過所述單片機(jī)模塊的P3.2 口、所述紅外發(fā)送模塊通過所述單片機(jī)模塊的P3.1 口、所述電力線通訊模塊通過所述單片機(jī)模塊的UART 口和所述電源模塊通過所述單片機(jī)模塊的VCC 口分別與所述單片機(jī)模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述遙控器監(jiān)聽模塊由紅外接收芯片IRM3638和38K解調(diào)電路組成，所述紅外接收芯片IRM3638將監(jiān)聽到的紅外遙控信號整形后發(fā)送給所述38KHz解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的數(shù)據(jù)指令通過P3.2 口傳輸至所述單片機(jī)模塊；所述紅外發(fā)送模塊由38KHz調(diào)制電路和紅外發(fā)射芯片IR333組成，所述單片機(jī)模塊通過P3.1 口將控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令發(fā)送給所述38KHz調(diào)制電路，所述38KHz調(diào)制電路將調(diào)制后的信號通過所述紅外發(fā)射芯片IR333發(fā)射出去，實(shí)現(xiàn)對空調(diào)工作狀態(tài)的控制。
3.如權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述電流監(jiān)測模塊由電流互感器CTOlK和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031組成，所述電流互感器CTOlK將實(shí)時檢測到的空調(diào)電流信號變換為電壓信號并傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后通過IIC 口傳輸至所述單片機(jī)模塊。
4.如權(quán)利要求2所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述電流監(jiān)測模塊由電流互感器CTOlK和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031組成，所述電流互感器CTOlK將實(shí)時檢測到的空調(diào)電流信號變換為電壓信號并傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD8031將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后通過IIC 口傳輸至所述單片機(jī)模塊。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述房間溫度監(jiān)測模塊采用溫度監(jiān)測芯片DS18B20將監(jiān)測到的房間溫度信息傳輸至所述單片機(jī)模塊。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述電力線通訊模塊由前端放大電路、帶通濾波電路和電力線通訊芯片3501E組成。
7.如權(quán)利要求5所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述電力線通訊模塊由前端放大電路、帶通濾波電路和電力線通訊芯片3501E組成。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述單片機(jī)模塊采用8051單片機(jī)，它通過Pl.2 口獲得房間溫度，通過IIC 口獲得空調(diào)工作狀態(tài)信息，通過P3.2 口獲得用戶對空調(diào)的操作信息，通過P3.1 口發(fā)送控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令，通過UART 口與空調(diào)集中管理設(shè)備進(jìn)行通訊，通過VCC 口獲得3.3V直流電源供電。
9.如權(quán)利要求5所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述單片機(jī)模塊采用8051單片機(jī)，它通過Pl.2 口獲得房間溫度，通過IIC 口獲得空調(diào)工作狀態(tài)信息，通過P3.2 口獲得用戶對空調(diào)的操作信息，通過P3.1 口發(fā)送控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令，通過UART 口與空調(diào)集中管理設(shè)備進(jìn)行通訊，通過VCC 口獲得3.3V直流電源供電。
10.如權(quán)利要求6所述的一種空調(diào)節(jié)能控制器，其特征在于:所述單片機(jī)模塊采用8051單片機(jī)，它通過Pl.2 口獲得房間溫度，通過IIC 口獲得空調(diào)工作狀態(tài)信息，通過P3.2 口獲得用戶對空調(diào)的操作信息，通過P3.1 口發(fā)送控制空調(diào)工作狀態(tài)的紅外指令，通過UART 口與空調(diào)集中管理設(shè)備進(jìn)行通訊，通過VCC 口獲得3.3V直流電源供電。
【文檔編號】F24F11/02GK203385152SQ201320433068
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】陳支龍, 劉再樂, 蔣周金, 程威, 劉宏軍, 易玉婷 申請人:瑞斯康微電子（深圳）有限公司