風管送風式空調系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風管送風式空調系統(tǒng)，所述風管送風式空調系統(tǒng)，包括室外機、室內機主控制器和線控器，所述主控制器包括第一存儲器、第一微控制單元和與所述第一微控制單元相連的第一執(zhí)行模塊，所述線控器包括第二微控制單元和與所述第二微控制單元相連的第二執(zhí)行模塊，主控制器包括第一無線通訊模塊和與第一微控制單元相連的第三微控制單元，所述第一存儲器和所述第一無線通訊模塊分別與所述第三微控制單元相連，所述線控器包括第二存儲器、第二無線通訊模塊和與第二微控制單元相連的第四微控制單元，所述第二存儲器和所述第二無線通訊模塊分別與所述第四微控制單元相連，通過第一無線通訊模塊與第二無線通訊模塊，主控制器和線控器能夠實現(xiàn)無線通訊。
【專利說明】風管送風式空調系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空調器控制【技術領域】，尤其是涉及風管送風式空調系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對室內空氣品質的要求也逐漸提高。風管送風式空調系統(tǒng)以其超薄、制冷/熱效果好、送風均勻柔和、能效高、運行安靜、同一空間的溫度梯度小等優(yōu)點，越來越受到廣大消費者的歡迎。風管送風式空調系統(tǒng)的整機安裝在室外，末端安裝在室內的各個不同位置?，F(xiàn)有的風管送風式空調系統(tǒng)包括室外機、室內機和線控器，室內機上安裝有主控制器，線控器可以控制室內機主控制器，而室內機主控制器可以同時控制室內機和室外機，具體的，如圖1所示，室外機包括壓縮機、四通閥、外風機及溫度傳感器，室內機主控制器包括第一微控制單元MCUl (Micro Control Unit，S卩MCU)，以及包含電源電路、電加熱子模塊、風扇電機和溫度傳感器的第一執(zhí)行模塊，線控器包括第二微控制單兀MCU2，以及包含按鍵、顯示屏和其他功能子模塊的第二執(zhí)行模塊，另外，室內機主控制器與線控器內分別包含一有線通訊電路，如RS485或RS232，主控制器和線控器之間采用有線方式進行數(shù)據(jù)通訊。因此，主控制器和線控器之間的數(shù)據(jù)傳輸線繁多，而一旦某條傳輸線發(fā)生故障，將導致控制系統(tǒng)之間整體的數(shù)據(jù)通訊出現(xiàn)故障。另外，當主控制器與線控器相距較遠時，需要的數(shù)據(jù)傳輸線的長度也會相應的增加，不僅安裝成本高，也具有一定的安裝難度。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中室內機主控制器和線控器之間通過有線方式進行通訊，故障率高，且安裝成本高、難度大。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案是:風管送風式空調系統(tǒng)，包括室外機、室內機主控制器和線控器，所述主控制器包括第一存儲器、第一微控制單元和與所述第一微控制單元相連的第一執(zhí)行模塊，主控制器通過第一微控制單元控制所述室外機，所述線控器包括第二微控制單元和與所述第二微控制單元相連的第二執(zhí)行模塊，主控制器還包括第一無線通訊模塊和與第一微控制單元相連的第三微控制單元，所述第一存儲器和所述第一無線通訊模塊分別與所述第三微控制單元相連，所述線控器包括第二存儲器、第二無線通訊模塊和與第二微控制單元相連的第四微控制單元，所述第二存儲器和所述第二無線通訊模塊分別與所述第四微控制單元相連，通過第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊，主控制器與線控器之間能夠實現(xiàn)無線通訊，其中，第三微控制單元和第四微控制單元用于對無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送及存儲進行處理。
[0005]進一步的，所述第三微控制單元與所述第一存儲器之間，以及所述第四微控制單元與所述第二存儲器之間，均采用IIC總線方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0006]進一步的，所述第三微控制單元與所述第一無線通訊模塊之間，以及所述第四微控制單元與所述第二無線通訊模塊之間，均采用SPI總線方式進行通訊。
[0007]進一步的，所述主控制器還包括第一電平轉換模塊，所述線控器還包括第二電平轉換模塊，所述第一電平轉換模塊分別與所述第三微控制單元、所述第一存儲器和所述第一無線通訊模塊相連，所述第二電平轉換模塊分別與所述第四微控制單元、所述第二存儲器和所述第二無線通訊模塊相連。
[0008]進一步的，所述主控制器還包括第一芯片調試接口，所述線控器還包括第二芯片調試接口，所述第一芯片調試接口與所述第三微控制單元相連，所述第二芯片調試接口與所述第四微控制單元相連。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:通過第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊，室內機主控制器與線控器之間能夠實現(xiàn)無線通訊，另外，通過為主控制器增加第三微控制單元，以及為線控器增加第四微控制單元，將主控制器的第一存儲器與第三微控制單元相連，一方面，由于主控制器和線控器中新增的微控制單元僅負責處理無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送及存儲，而主控制器和線控器中原有的微控制單元負責對執(zhí)行模塊中各子模塊進行處理，主控制器和線控器內的兩個微控制單元同時工作，大大的提高了工作效率，也更好的保證了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的穩(wěn)定性，另一方面，能夠在不改變原有的控制電路和控制程序的基礎上，為主控制器和線控器增加無線通訊功能，減少了開發(fā)的復雜性；
[0010]通過IIC總線方式在微控制單元和存儲器之間進行數(shù)據(jù)傳輸，使得微控制單元和存儲器之間能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳送，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，同時也保證了數(shù)據(jù)的準確性；
[0011]通過SPI總線方式在微控制單元與無線通訊模塊之間進行通訊，保證了通訊的準確性，另外，采用SPI總線方式僅占用芯片管腳的四根線，節(jié)約了芯片的管腳，為電路板布局上節(jié)省了空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術中風管送風式空調系統(tǒng)的結構示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明的風管送風式空調系統(tǒng)第一種實現(xiàn)方式的結構示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的風管送風式空調系統(tǒng)第二種實現(xiàn)方式的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及實施例，詳細描述本發(fā)明的技術方案。
[0016]本申請的風管送風式空調系統(tǒng)，包括室外機、室內機主控制器和線控器，所述主控制器包括第一存儲器、第一微控制單元和與所述第一微控制單元相連的第一執(zhí)行模塊，主控制器通過第一微控制單元控制所述室外機，所述線控器包括第二微控制單元和與所述第二微控制單元相連的第二執(zhí)行模塊，主控制器還包括第一無線通訊模塊和與第一微控制單元相連的第三微控制單元，所述第一存儲器和所述第一無線通訊模塊分別與所述第三微控制單元相連，所述線控器包括第二存儲器、第二無線通訊模塊和與第二微控制單元相連的第四微控制單元，所述第二存儲器和所述第二無線通訊模塊分別與所述第四微控制單元相連，通過第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊，主控制器與線控器之間能夠實現(xiàn)無線通訊，其中，第三微控制單元和第四微控制單元用于對無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送及存儲進行處理。
[0017]通過第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊，室內機主控制器與線控器之間能夠實現(xiàn)無線通訊，另外，通過為主控制器增加第三微控制單元，以及為線控器增加第四微控制單元，將主控制器的第一存儲器與第三微控制單元相連，一方面，由于主控制器和線控器中新增的微控制單元僅負責處理無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送及存儲，而主控制器和線控器中原有的微控制單元負責對執(zhí)行模塊中各子模塊進行處理，主控制器和線控器內的兩個微控制單元同時工作，大大的提高了工作效率，也更好的保證了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的穩(wěn)定性，另一方面，能夠在不改變原有的控制電路和控制程序的基礎上，為主控制器和線控器增加無線通訊功能，減少了開發(fā)的復雜性。
[0018]如圖2所示，在本申請中，風管送風式空調系統(tǒng)，包括室外機、室內機主控制器和線控器。與現(xiàn)有技術相同，本申請的室外機通常包括壓縮機、四通閥、外風機及溫度傳感器，室內機主控制器通常包括第一微控制單元MCUl (Micro Control Unit，S卩MCU)和第一執(zhí)行模塊，其中，第一執(zhí)行模塊與M⑶I相連，第一執(zhí)行模塊具體包括電源電路、電加熱子模塊、風扇電機及溫度傳感器，線控器通常包括第二微控制單元MCU2和第二執(zhí)行模塊，其中，第二執(zhí)行模塊與MCU2相連，第二執(zhí)行模塊具體包括按鍵、顯示屏及其他功能子模塊。第一執(zhí)行模塊和第二執(zhí)行模塊還可以包含其他功能子模塊，本申請對此不作限定。主控制器通過MCUl控制室外機。另外，在現(xiàn)有技術中，主控制器還包括第一存儲器。
[0019]在本申請中，主控制器還包括第三微控制單元MCU3和第一無線通訊模塊，第一存儲器和第一無線通訊模塊分別與MCU3相連，MCU3與MCUl相連，MCU3用于處理無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送及存儲。對應的，線控器還包括第二存儲器、第四微控制單元MCU4和第二無線通訊模塊，第二存儲器和第二無線通訊模塊分別與MCU4相連，MCU4與MCU2相連，MCU4同樣用于處理無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送及存儲。通過第一無線通訊模塊與第二無線通訊模塊，主控制器和線控器之間能夠實現(xiàn)無線通訊，對數(shù)據(jù)進行無線發(fā)送及接收。其中，第一存儲器和第二存儲器用于將接收到的無線數(shù)據(jù)進行存儲，另外，還可以將待發(fā)送無線數(shù)據(jù)進行存儲。
[0020]通過MCU3來負責處理數(shù)據(jù)存儲的過程，解決了現(xiàn)有技術由于利用MCUl來處理數(shù)據(jù)存儲，存在的存儲效率低的問題，提高了處理數(shù)據(jù)存儲的效率。由于利用主控制器和線控器中新增的微控制單元，即MCU3和MCU4，處理無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送和存儲，而主控制器和線控器中原有的微控制單元，即MCUl和MCU2，負責對執(zhí)行模塊中各子模塊進行處理。MCUl和MCU3，以及MCU2和MCU4，能夠同時工作，提高了工作效率，保證了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的穩(wěn)定性。同時，也不會改變原有的控制電路和控制程序，減少了開發(fā)的復雜性。
[0021]優(yōu)選的，在本申請中，第一存儲器和第二存儲器使用CAT24C02，第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊使用ZM470S-A，MCU3和MCU4使用MKL04Z8VFK4。無線通訊模塊ZM470S具有高集成、低功耗和多頻段的特點，其工作電壓為1.9-3.6V，可工作在315/433/868/915MHZ四個頻段，內部集成分集式天線、功率放大器、喚醒定時器、數(shù)字調制解調器、64字節(jié)的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)FIFO以及可配置的GP10。在240_960MHz頻段內，不加功率放大器時最大輸出功率就可達+20dBm，同時，其可實現(xiàn)遠距離接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，具有良好的穿透性。
[0022]進一步，在本申請中，MCU3和第一存儲器之間采用IIC總線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，對應的，MCU4和第二存儲器之間也采用IIC總線方式進行數(shù)據(jù)傳輸。具體的，將MKL04Z8VFK4的PTA4/LLWU_P0/XTAL0和PTA3/EXTAL0分別設置為IIC總線的數(shù)據(jù)傳輸線SDA和時鐘控制線SCL，并與CAT24C02的SDA和SCL相連?，F(xiàn)有的無線通訊方式通常采用串行輸入/輸出方式，或并行輸入/輸出方式，進行數(shù)據(jù)交換，串行輸入/輸出方式是將數(shù)據(jù)逐位傳輸，數(shù)據(jù)傳輸效率極低，而并行輸入/輸出方式是將一串數(shù)據(jù)先輸入數(shù)據(jù)緩沖器，當數(shù)據(jù)達到八位時，再一通輸入目的存儲器，傳輸效率同樣很低，且容易造成數(shù)據(jù)丟失。而，本申請采用IIC總線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，使得數(shù)據(jù)能夠在MCU和存儲器之間雙向傳輸，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，運用主/從雙向通訊，數(shù)據(jù)傳輸速率可達1001Kb/S。同時，IIC總線上并接的MCU和存儲器，兩者既是主控器(或被控器)，又是發(fā)送器(或接收器)，兩者都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)，例如，當MCU向存儲器發(fā)送數(shù)據(jù)時，MCU作為主控器(發(fā)送器)，存儲器作為被控器(接收器)，反之，當存儲器向MCU發(fā)送數(shù)據(jù)時，存儲器作為主控器(發(fā)送器)，MCU作為被空氣(接收器)。通過IIC總線方式進行數(shù)據(jù)傳輸不僅提高了傳輸效率，還保證了傳輸數(shù)據(jù)的準確性。
[0023]進一步的，在本申請中，MCU3和第一無線通訊模塊之間采用SPI總線方式進行通訊，對應的，M⑶4和第二無線通訊模塊之間也采用SPI總線方式進行通訊，從而，MCU3和MCU4完成對第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊的初始化，以及數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。具體的，MKL04Z8VFK4 通過 PTB11、PTB10、PTA5/LLWU_P1/RTC_CLKIN8 與 ZM470S 的 SDN、IRQ、SEL相連，以實現(xiàn)對ZM470S內的配置寄存器進行編碼，MKL04Z8VFK4通過PTB0/IRQ_8/LLWU_P4、PTA7/IRQ_7/LLWU_P3、PTA6/LLWU_P2 與 ZM470S 的 CLK、SDO、SDI 相連，從而 ZM470S 和MKL04Z8VFK4能夠通過SPI總線方式進行通訊。MKL04Z8VFK4通過的SDN引腳電平，從而控制ZM470S電源的通斷，另外，ZM470S在已開啟的中斷觸發(fā)后，IRQ引腳拉低，中斷標志位清除后IRQ引腳變回高電平，讀取中斷標志寄存器即可清除中斷標志位。MKL04Z8VFK4通過內置增強型SPI接口對ZM470S的內部寄存器進行讀寫操作，主要使用4線SPI (M0S1、MIS0、SCK和SEL)完成對ZM470S的初始化配置、讀寫數(shù)據(jù)、訪問FIFO等操作。其中MOSI用于從MKL04Z8VFK4到ZM470S的串行數(shù)據(jù)傳輸，MISO用于從ZM470S到MKL04Z8VFK4的串行數(shù)據(jù)傳輸，SCK用于同步MKL04Z8VFK4和ZM470S之間在MOSI和MISO線上的串行數(shù)據(jù)傳輸，SEL作為片選信號，只有片選信號為低電平時，對ZM470S的操作才有效。
[0024]SPI總線具有高速、全雙工、同步的特點，MCU與無線通訊模塊之間采用SPI總線方式進行通訊，保證了通訊的準確性，另外，采用SPI總線方式僅占用芯片管腳的四根線，節(jié)約了芯片的管腳，為電路板布局上節(jié)省了空間。
[0025]進一步的，由于主控制器和線控器的外部芯片電源供電為5V，而MKL04Z8VFK4、ZM470S和CAT24C02的工作電源均小于5V，因此，在與上述第一種實現(xiàn)方式不同的第二種實現(xiàn)方式中，如圖3所示，本申請的主控制器還包括第一電平轉換模塊，線控器還包括第二電平轉換模塊，第一電平轉換模塊分別與MCU3、第一存儲器和第一無線通訊模塊相連,第二電平轉換模塊分別與MCU4、第二存儲器和第二無線通訊模塊相連。電平轉換電路用于轉換工作電壓。優(yōu)選的，第一電平轉換模塊和第二電平轉換模塊使用CAT6217-330TD。
[0026]進一步的，主控制器還包括第一芯片調試接口，線控器還包括第二芯片調試接口，第一芯片調試接口與MCU3相連，第二芯片調試接口與MCU4相連。通過芯片調試接口，用戶能夠對MCU進行調試。
[0027]下面將對本申請的室內機主控制器和線控器之間的通訊過程進行詳細描述:
[0028]首先，在系統(tǒng)上電后，MCU處于默認狀態(tài)，根據(jù)系統(tǒng)功能需求重新進行初始化配置，MCU通過SPI對無線通訊模塊的lch、Idh等寄存器進行配置，寫入相應的初始化RF控制字(包括頻率、傳輸方式及速度)，并通過SPI總線方式對33h、34h等寄存器進行配置，以設置傳輸內容。
[0029]線控器發(fā)送數(shù)據(jù)時，通過配置第二無線通訊模塊的寄存器3eh來設置包的長度，首先，通過SPI連續(xù)寫寄存器7fh，往TX FIFO里寫入待發(fā)送數(shù)據(jù)，然后打開“發(fā)送完中斷允許”標志，當有數(shù)據(jù)包完成寫入時，引腳IRQ產生低電平，從而通知線控器MCU4數(shù)據(jù)包已寫入完畢，使能發(fā)送功能，開始發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣線控器就完成了一次數(shù)據(jù)的發(fā)送，并進入下一數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送狀態(tài)。
[0030]主控制器接收數(shù)據(jù)時，通過訪問寄存器7fh讀取RX FIFO中數(shù)據(jù)，具體的，相應的控制字設置好之后，若引腳IRQ變成低電平，則表示第一無線通訊模塊準備好接收數(shù)據(jù)。然后，打開“有效包中斷”和“同步字檢測中斷”，將其他中斷都禁止。若引腳IRQ變?yōu)榈碗娖剑x取中斷標志位復位IRQ引腳，使IRQ引腳恢復至初始的高電平狀態(tài)以準備下一次中斷觸發(fā)的檢測。通過SPI讀取RX FIFO中的數(shù)據(jù)，即主控制器完成了一次相應的讀數(shù)據(jù)操作，之后進入下一次數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。
[0031]同理，若由主控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，由線控器接收數(shù)據(jù)，主控制器進行如上所述的發(fā)送數(shù)據(jù)操作，線控器進行如上所述的接收數(shù)據(jù)操作。通過上述過程，就完成了室內機主控制器和線控器之間的通訊。
【權利要求】
1.風管送風式空調系統(tǒng)，包括室外機、室內機主控制器和線控器，所述主控制器包括第一存儲器、第一微控制單元和與所述第一微控制單元相連的第一執(zhí)行模塊，主控制器通過第一微控制單元控制所述室外機，所述線控器包括第二微控制單元和與所述第二微控制單元相連的第二執(zhí)行模塊，其特征在于，主控制器還包括第一無線通訊模塊和與第一微控制單元相連的第三微控制單元，所述第一存儲器和所述第一無線通訊模塊分別與所述第三微控制單元相連，所述線控器包括第二存儲器、第二無線通訊模塊和與第二微控制單元相連的第四微控制單元，所述第二存儲器和所述第二無線通訊模塊分別與所述第四微控制單元相連，通過第一無線通訊模塊和第二無線通訊模塊，主控制器與線控器之間能夠實現(xiàn)無線通訊，其中，第三微控制單元和第四微控制單元用于對無線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送及存儲進行處理。
2.如權利要求1所述的風管送風式空調系統(tǒng)，其特征在于，所述第三微控制單元與所述第一存儲器之間，以及所述第四微控制單元與所述第二存儲器之間，均采用IIC總線方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
3.如權利要求1所述的風管送風式空調系統(tǒng)，其特征在于，所述第三微控制單元與所述第一無線通訊模塊之間，以及所述第四微控制單元與所述第二無線通訊模塊之間，均采用SPI總線方式進行通訊。
4.如權利要求1所述的風管送風式空調系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器還包括第一電平轉換模塊，所述線控器還包括第二電平轉換模塊，所述第一電平轉換模塊分別與所述第三微控制單元、所述第一存儲器和所述第一無線通訊模塊相連，所述第二電平轉換模塊分別與所述第四微控制單元、所述第二存儲器和所述第二無線通訊模塊相連。
5.如權利要求1所述的風管送風式空調系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器還包括第一芯片調試接口，所述線控器還包括第二芯片調試接口，所述第一芯片調試接口與所述第三微控制單元相連，所述第二芯片調試接口與所述第四微控制單元相連。
【文檔編號】F24F11/02GK103822338SQ201410100463
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權日:2014年3月18日
【發(fā)明者】陳琛, 李波 申請人:四川長虹空調有限公司