本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)，尤其涉及一種基于互聯(lián)網(wǎng)的家用養(yǎng)生中央空調(diào)自然窗系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的提高，老百姓對室內(nèi)舒適度的要求日益提高，除傳統(tǒng)的對溫度的調(diào)節(jié)需求外，對室內(nèi)的濕度、氧氣濃度、空氣潔凈度、風(fēng)速、噪聲、吹風(fēng)感、非空調(diào)房間的背景溫度等指標(biāo)均有要求。為保障上述功能，空調(diào)系統(tǒng)日趨復(fù)雜。

目前的中央空調(diào)系統(tǒng)控制系統(tǒng)存在如下問題。

1、中國有一億空巢老人，睡眠質(zhì)量不高，對室內(nèi)環(huán)境要求較高，對室內(nèi)舒適度要求高，但基本不會正確使用。

2、年青人會使用，但都是按照較極端的溫度設(shè)置，不符合人體健康的需求，對人體健康不利。如夏季溫度設(shè)置過低，即使在夜間，也長時間處于較冷的環(huán)境下，空調(diào)的冷氣會對腎氣造成傷害，同時吹風(fēng)感也會形成外擾，影響睡眠質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種中央空調(diào)控制系統(tǒng)及工作方法，以解決室內(nèi)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種中央空調(diào)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)，以及與該上位機(jī)相連的分布于各房間內(nèi)的環(huán)境控制器，所述環(huán)境控制器適于控制房間內(nèi)的空調(diào)分機(jī)工作。

進(jìn)一步，所述上位機(jī)還適于通過以太網(wǎng)模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連，以及還設(shè)有適于與個人無線終端相連的無線模塊；所述上位機(jī)中還設(shè)有觸摸屏，以顯示各房間內(nèi)的環(huán)境溫數(shù)據(jù)，并用于輸入相應(yīng)操作指令。

進(jìn)一步，所述環(huán)境控制器包括：測溫單元，該測溫單元包括：粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路、多路基準(zhǔn)電壓模塊和從處理器模塊；其中所述多路基準(zhǔn)電壓模塊適于向粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路分別提供粗測基準(zhǔn)電壓和精測基準(zhǔn)電壓；一溫度傳感器適于將采集的溫度信號通過粗測信號差分放大電路或精測信號差分放大電路發(fā)送至從處理器模塊，即該從處理器模塊適于根據(jù)粗測溫度值控制多路基準(zhǔn)電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓，以使從處理器模塊獲得的精測溫度值。

進(jìn)一步，所述多路基準(zhǔn)電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連；所述從處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連；以及任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連。

進(jìn)一步，所述從處理器模塊還與環(huán)境控制器中的主處理器相連，該主處理器模塊將溫度檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)。

又一方面，本發(fā)明還提供了一種中央空調(diào)控制系統(tǒng)的工作方法。

本中央空調(diào)控制系統(tǒng)的工作方法，即所述中央空調(diào)控制系統(tǒng)適于通過以太網(wǎng)模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

進(jìn)一步，所述中央空調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有時節(jié)控制模塊，所述時節(jié)控制模塊存儲有季節(jié)和節(jié)氣的時間點，且該時節(jié)控制模塊適于根據(jù)相應(yīng)時間點主動向各房間內(nèi)的環(huán)境控制器發(fā)出控制指令，以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度；所述中央空調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)有與個人無線終端相連的無線模塊，且通過個人無線終端讀取室內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)，以及通過個人無線終端對環(huán)境控制器進(jìn)行無線控制。

進(jìn)一步，所述環(huán)境控制器內(nèi)設(shè)有測溫單元；所述測溫單元的工作方法包括如下步驟：步驟S1，粗測，即先將溫度傳感器信號經(jīng)過粗測信號差分放大電路發(fā)送至從處理器模塊進(jìn)行粗測，并得到粗測溫度值；步驟S2，精測，即所述從處理器模塊根據(jù)所述粗測溫度值，向精測信號差分放大電路提供相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓，以便于對溫度傳感器信號再次測量獲得精測溫度值。

進(jìn)一步，所述粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓由多路基準(zhǔn)電壓模塊分別提供；所述從處理器模塊適于根據(jù)粗測溫度值控制多路基準(zhǔn)電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓；所述多路基準(zhǔn)電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連；所述從處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連；以及任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連。

本發(fā)明的有益效果是，（1）本發(fā)明中央空調(diào)控制系統(tǒng)通過上位機(jī)對各房間內(nèi)的環(huán)境控制器發(fā)送相應(yīng)指令，或接收各環(huán)境控制器發(fā)送的相應(yīng)數(shù)據(jù)，方便使用者進(jìn)行統(tǒng)一控制，具有操作簡單的優(yōu)點；（2）通過溫度傳感器先通過粗測信號差分放大電路對溫度傳感器的采集信號進(jìn)行粗測，然后根據(jù)粗測溫度控制多路基準(zhǔn)電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓，以使從處理器模塊獲得的精測溫度值，以達(dá)到精確測溫的目的，以獲得精確的室溫，便于環(huán)境控制器更好的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，尤其適合老人、兒童房間。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的中央空調(diào)控制系統(tǒng)的原理框圖；

圖2是本發(fā)明的環(huán)境控制器的原理框圖；

圖3是本發(fā)明的濾波整定電路的電路圖；

圖4是本發(fā)明的粗測信號差分放大電路的電路原理圖；

圖5是本發(fā)明的精測信號差分放大電路的電路原理圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種中央空調(diào)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)，以及與該上位機(jī)相連的分布于各房間內(nèi)的環(huán)境控制器，所述環(huán)境控制器適于控制房間內(nèi)的空調(diào)分機(jī)工作。

可選的上位機(jī)與各環(huán)境控制器的連接方式可以采用有線、無線等任一種已知的連接方式。

進(jìn)一步，所述上位機(jī)還適于通過以太網(wǎng)模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連，以及還設(shè)有適于與個人無線終端相連的無線模塊；所述上位機(jī)中還設(shè)有觸摸屏，以顯示各房間內(nèi)的環(huán)境溫數(shù)據(jù)，并用于輸入相應(yīng)操作指令。通過觸摸屏可以便于老人操作。

其中所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括但不限于室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，濕度數(shù)據(jù)以及空調(diào)工作數(shù)據(jù)等，上述數(shù)據(jù)可由相應(yīng)傳感器檢測獲得。

如圖2所示，進(jìn)一步，對于環(huán)境控制器的一種優(yōu)選的實施方式，如下：

所述環(huán)境控制器包括：測溫單元，該測溫單元包括：粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路、多路基準(zhǔn)電壓模塊和從處理器模塊；其中所述多路基準(zhǔn)電壓模塊適于向粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路分別提供粗測基準(zhǔn)電壓U_ADREF0和精測基準(zhǔn)電壓U_ADREF；一溫度傳感器適于將采集的溫度信號通過粗測信號差分放大電路或精測信號差分放大電路發(fā)送至從處理器模塊，即該從處理器模塊適于根據(jù)粗測溫度值控制多路基準(zhǔn)電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓U_ADREF，以使從處理器模塊獲得的精測溫度值。

現(xiàn)有的環(huán)境控制器采集室內(nèi)溫度值往往通過固定的基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行采樣，具有溫度檢測精度低的缺點，由于空調(diào)工作后，溫度會發(fā)生相應(yīng)變化，因此，在不同的溫度情況下，該方式對溫度值測量是不精確的，無法滿足精確的室內(nèi)溫度采集要求，尤其是對于老人和兒童這類對溫度敏感的人群，若不能對溫度進(jìn)行很好的控制的話，容易造成感冒，對于此類人群，為了實現(xiàn)精確溫度控制，精確的溫度采集是必要的。所以，為了達(dá)到精確室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)采集的目的，需要對溫度進(jìn)行精確采集，本發(fā)明是通過先對溫度進(jìn)行一個初步采集（粗測）獲得溫度的粗測值，然后根據(jù)該值選擇相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓U_ADREF，再次測量以使從處理器模塊獲得的精測溫度值。

具體的，若從處理器模塊不帶AD子模塊，則所述粗測信號差分放大電路通過第一AD轉(zhuǎn)換模塊與從處理器模塊相連，所述精測信號差分放大電路通過第二AD轉(zhuǎn)換模塊與從處理器模塊相連。

其中，關(guān)于粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的可選的實施方式參見以下實施例3的內(nèi)容。

進(jìn)一步，如圖3所示，所述多路基準(zhǔn)電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連；所述從處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連。具體的，所述濾波整定電路包括電阻R1、電阻R2、電容C1和電容C2，所述電阻R1和電阻R2串聯(lián)，以及在電阻R1與電阻R2相連的一端連接電容C1，電阻R2的另一端連接電容C2，通過PWM信號經(jīng)過濾波整定電路產(chǎn)生相應(yīng)恒定的電壓值，同時也可以根據(jù)PWM信號的占空比調(diào)節(jié)該電壓值的大小。

可選的，任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連；也可以由單獨有一串聯(lián)分壓電路提供。

進(jìn)一步，為了滿足多路溫度傳感器對室內(nèi)各檢測點的溫度進(jìn)行測量，以獲得室內(nèi)全面測溫數(shù)據(jù)，使空調(diào)分機(jī)起到更好的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用。多路溫度傳感器分別與第二通道模擬開關(guān)相連，該第二通道模擬開關(guān)的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關(guān)由所述從處理器模塊控制切換，以在毫秒級的速度內(nèi)快速測量各檢測點的溫度值。

進(jìn)一步，所述從處理器模塊還與環(huán)境控制器中的主處理器相連，該主處理器模塊將溫度檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)。

所述主、從處理器模塊可以采用嵌入式32位處理器，例如芯片STM32F103C8T6，所述主、從處理器模塊通過高速CAN-BUS總線通訊。所述第一、第二通道模擬開關(guān)例如但不限于采用CD4051。

可選的，所述上位機(jī)還可以包括：外部控制指令處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、人工設(shè)定模塊、報警模塊、家庭互動模塊、紅外報警模塊、內(nèi)置攝像系統(tǒng)模塊、預(yù)留模塊，即用于后期的家政服務(wù)或其它室內(nèi)需控制設(shè)備的接口。

具體的，外部控制指令處理模塊可以與個人終端（手機(jī)、ipad、PC機(jī)）互聯(lián)，接收個人終端的控制指令，滿足windows、安卓、蘋果、linux等操作系統(tǒng)的指令輸入、操控。

具體的，人工設(shè)定模塊可以有自定義指令功能，可以滿足青年用戶自己設(shè)置相應(yīng)程序，滿足自己的操控習(xí)慣。

具體的，通過家庭互動模塊可以與個人終端之間傳輸數(shù)據(jù)，將個人終端存儲的音頻、視頻、照片、文檔信號發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行顯示，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸。

通過紅外報警模塊、內(nèi)置攝像系統(tǒng)模塊實現(xiàn)家庭安防功能。

上述各功能模塊均與上位機(jī)的控制器相連，所述控制器可以采用嵌入式控制芯片實現(xiàn)。

實施例2

在實施例1基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種中央空調(diào)控制系統(tǒng)的工作方法，所述中央空調(diào)控制系統(tǒng)適于通過以太網(wǎng)模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

進(jìn)一步，為了滿足老年人中醫(yī)養(yǎng)生需要，避免節(jié)氣發(fā)生時，由于空調(diào)的操作不當(dāng)引起關(guān)節(jié)、肌肉疼痛；所述中央空調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有時節(jié)控制模塊，所述時節(jié)控制模塊存儲有季節(jié)和節(jié)氣的時間點，且該時節(jié)控制模塊適于根據(jù)相應(yīng)時間點主動向各房間內(nèi)的環(huán)境控制器發(fā)出控制指令，以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度；所述中央空調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)有與個人無線終端相連的無線模塊，且通過個人無線終端讀取室內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)，以及通過個人無線終端對環(huán)境控制器進(jìn)行無線控制。

進(jìn)一步，所述環(huán)境控制器內(nèi)設(shè)有測溫單元；所述測溫單元的工作方法包括如下步驟：步驟S1，粗測，即先將溫度傳感器信號經(jīng)過粗測信號差分放大電路發(fā)送至從處理器模塊進(jìn)行粗測，并得到粗測溫度值；步驟S2，精測，即所述從處理器模塊根據(jù)所述粗測溫度值，向精測信號差分放大電路提供相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓，以便于對溫度傳感器信號再次測量獲得精測溫度值。

進(jìn)一步，所述粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓由多路基準(zhǔn)電壓模塊分別提供；所述從處理器模塊適于根據(jù)粗測溫度值控制多路基準(zhǔn)電壓模塊切換相應(yīng)的精測基準(zhǔn)電壓；所述多路基準(zhǔn)電壓模塊包括：第一通道模擬開關(guān)，該第一通道模擬開關(guān)的輸出端與精測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連；所述從處理器模塊的多路PWM信號輸出端分別通過相應(yīng)的濾波整定電路與第一通道模擬開關(guān)的多路輸入端相連；以及任一所述濾波整定電路的輸出端與粗測信號差分放大電路的基準(zhǔn)電壓端相連。

進(jìn)一步，為了滿足多路溫度傳感器對室內(nèi)各檢測點的溫度進(jìn)行測量，以獲得室內(nèi)全面測溫數(shù)據(jù)，使空調(diào)分機(jī)起到更好的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用。多路溫度傳感器分別與第二通道模擬開關(guān)相連，該第二通道模擬開關(guān)的輸出端與粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的輸入端相連；所述第二通道模擬開關(guān)由所述從處理器模塊控制切換，以在毫秒級的速度內(nèi)快速測量各檢測點的溫度值。

可選的，本中央空調(diào)控制系統(tǒng)還具有提供遠(yuǎn)程的故障診斷及軟件升級功能，當(dāng)出現(xiàn)故障時，上位機(jī)可以發(fā)送相應(yīng)故障代碼至遠(yuǎn)程服務(wù)器以便于故障診斷，以及使用者還可以通過觸摸屏輸入相應(yīng)升級命令進(jìn)行升級。

實施例3

在實施例1和實施例2基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了粗測信號差分放大電路、精測信號差分放大電路的一種可選的實施方式。

如圖4和圖5分別示出了粗測信號差分放大電路和精測信號差分放大電路的電路圖。

如圖4，具體的，所述粗測基準(zhǔn)電壓電路采用串聯(lián)分壓電路，電阻R11和電阻R22構(gòu)成粗測基準(zhǔn)電壓電路，該粗測基準(zhǔn)電壓電路通過一跟隨器（由運放U1A構(gòu)成）與差分比較器（由U1B構(gòu)成）相連，端口ADIN與所述第一多通道模擬開關(guān)的輸出端相連，端口AD_1與第一AD轉(zhuǎn)換模塊相連。

如圖5，所述精測信號差分放大電路通過端口ADIN接入第一多通道模擬開關(guān)的輸出端相連，以及通過端口ADREF與第二多通道模擬開關(guān)的輸出端相連，以獲取精測檔位基準(zhǔn)電壓；所述端口ADIN和端口ADREF分別通過相應(yīng)的跟隨器（分別由運放U2A、U2B構(gòu)成）與差分比較器（由運放U2C構(gòu)成）的兩輸入端相連，該差分比較器（由運放U2C構(gòu)成）的輸出端通過同相比較器（由運放U2D構(gòu)成）與第二AD轉(zhuǎn)換模塊相連。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。