本實用新型涉及一種控制器，特別涉及一種室內智能恒溫控制器。
背景技術：
溫度是生活及生產中最基本的物理量，它表征的是物體的冷熱程度。在很多生產過程中，溫度的測量和控制都直接和安全生產、提高生產效率、保證產品質量、節(jié)約能源等重大技術經濟指標相聯(lián)系。所以在生產應用中對于溫度的控制成為必不可少的研究方向，在這樣的環(huán)境下隨著電子技術的發(fā)展，高精度、可調節(jié)、高效率的溫控器已經成為一個新的研究熱點。
現(xiàn)有的數(shù)字溫控器主要分為兩種：一、單機版溫控器一般分散安裝在各個房間，管理者無法獲知或控制其溫控器的控制狀態(tài)，不僅不利于使用，而且不可控，浪費資源嚴重；二、聯(lián)網(wǎng)版的溫控器主要為有線方式，雖然可以實現(xiàn)遠程控制通訊，便于溫控器的控制，但是布線復雜，故障點多，實施周期長，系統(tǒng)可擴展性較差，有待改進。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的在于提供一種室內智能恒溫控制器，其操作簡單，便于控制，功能強大，系統(tǒng)可擴展性好。
為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是：
一種室內智能恒溫控制器，包括電源電路、溫濕度檢測電路、風機控制電路、EM373控制模塊、接近檢測輸入模塊、觸摸檢測輸入模塊、存儲模塊、NUVOTON控制模塊和液晶顯示驅動電路，其中，電源電路為溫濕度檢測電路、風機控制電路、EM373控制模塊、接近檢測輸入模塊、觸摸檢測輸入模塊、存儲模塊、NUVOTON控制模塊和液晶顯示驅動電路提供工作電源；EM373控制模塊分別與風機控制電路、溫濕度檢測電路和NUVOTON控制模塊連接，NUVOTON控制模塊分別和接近檢測輸入模塊、觸摸檢測輸入模塊、存儲模塊、液晶顯示驅動電路連接。
上述EM373控制模塊與NUVOTON控制模塊通過UART方式進行通信連接。
上述NUVOTON控制模塊的主芯片為N32903U1DN。
上述風機控制電路連接5路繼電器，其中，3路繼電器分別接風扇的高中低三檔控制，其余2路繼電器分別接制冷和制熱控制。
上述液晶顯示驅動電路采用天馬3.5寸TFT LCD。
上述接近檢測輸入模塊采用APDS-9500芯片。
上述接近檢測輸入模塊和NUVOTON控制模塊通過I2C通信。
上述觸摸檢測輸入模塊采用FT5436芯片。
上述電源電路采用LinkSwitch-XT 產品系列的LNK362開關電源電路。
采用上述方案后，本實用新型硬件采用的是符合2.4G-Hz IEEE802.15.4標準的芯片模塊，軟件采用zigbee ProTM標準并遵循zigbee HA協(xié)議，可以與無線網(wǎng)絡的路由器和協(xié)調器進行通信，本身亦作為路由器，允許其他設備加入到其網(wǎng)絡中，同時帶有五路通斷能力的繼電器和3.5寸TFT LCD大屏幕顯示。
通過采用上述技術方案，本實用新型的有益效果是：本實用新型根據(jù)溫度傳感器和濕度傳感器獲取到當前室內溫濕度，然后通過EM375控制模塊將數(shù)據(jù)傳輸給NUVOTON控制模塊，通過液晶顯示驅動電路顯示在液晶屏上，然后根據(jù)用戶的設定值與對房間當前溫度進行比較，并根據(jù)比較結果控制水閥、風機，使房間溫度處于恒定值，以達到控溫及營造舒適環(huán)境的目的。
而本產品采用ZigBee無線網(wǎng)絡技術的無線溫控器，不僅操作簡單、便于控制和功能強大，而且系統(tǒng)可擴展性較好，可以應用于商業(yè)、工業(yè)、醫(yī)院、酒店、賓館、民用建筑以及別墅群作采暖、制冷或對全年性中央空調末端的風機、水閥進行控制。
附圖說明
圖1是本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
以下將結合附圖，對本實用新型的技術方案及有益效果進行詳細說明。
如圖1所示，本實用新型提供一種室內智能恒溫控制器，包括電源電路、溫濕度檢測電路、風機控制電路、EM373控制模塊、接近檢測輸入模塊、觸摸檢測輸入模塊、存儲模塊、NUVOTON控制模塊和液晶顯示驅動電路，其中，NUVOTON控制模塊和液晶顯示驅動電路作為本實用新型的顯示控制模塊，用于對溫控器溫濕度的檢測、界面操作和風扇狀態(tài)的顯示和控制；溫度檢測電路、濕度檢測電路、風機控制電路和EM373控制模塊作為本實用新型的數(shù)據(jù)控制模塊，用于實現(xiàn)外部繼電器的控制及外部傳感器數(shù)據(jù)的輸入；下面分別介紹。
所述NUVOTON控制模塊用于接收觸摸檢測輸入模塊和接近檢測輸入模塊的輸入信息，通過UART通訊傳送給EM373控制模塊，同時依據(jù)EM373控制模塊的控制需求進行液晶顯示驅動電路的顯示輸出控制。NUVOTON控制模塊的主芯片為N32903U1DN，ARM9內核，用于驅動LCD，同時通過UART方式與EM373控制模塊進行通信。機子通電后，若本控制器無人操作且沒有接近檢測的輸入信號，該模塊自動進入睡眠狀態(tài)，關閉LCD顯示功能，節(jié)省用電。當有人體接近本控制器約25cm及以內的范圍，接近檢測輸入模塊的中斷輸入信號將使得本模塊從睡眠狀態(tài)喚醒，并開啟LCD顯示?？蓹z測到LCD上的觸控信號有效并且在觸摸按鍵圖標的區(qū)域內則依據(jù)實際產品功能進行圖標切換，如本地開關功能則為開圖標變成關圖標，同時將本地開關的控制信號通過通訊模塊發(fā)給EM373控制模塊，以控制風機控制電路。如為情景控制功能，則將情景圖標切換到對應情景的圖標，并將情景執(zhí)行功能需求通過通訊模塊發(fā)給EM373控制模塊去執(zhí)行無線情景執(zhí)行功能。
所述風機控制電路用于接收EM373控制模塊的輸出控制需求，進行導通和斷開的繼電器輸出動作，可控制5路繼電器的開關狀態(tài)，三路繼電器（5A/250VAC）接風扇的高中低三檔控制，其余兩路繼電器（6A/250VAC），一路接制冷，一路接制熱。
所述液晶顯示驅動電路可顯示觸摸按鍵圖標、背景圖片、本地繼電器的開關狀態(tài)以及當前的模式情景狀態(tài)；觸摸檢測輸入模塊用于掃描檢測LCD面板上的觸控信息，將觸摸位置信息傳送給NUVOTON控制模塊。液晶顯示驅動電路采用天馬3.5寸TFT LCD，分辨率320x240，內置背光驅動，可實現(xiàn)24位真彩色，連接方式為RGB565，該LCD帶有電容觸摸屏。LCD接收NUVOTON控制模塊的顯示數(shù)據(jù)需求并進行最終圖標圖片的界面顯示。
所述接近檢測輸入模塊采用APDS-9500芯片，和NUVOTON控制模塊通過I2C通信，當接近檢測輸入模塊檢測到有人體或者物體靠近約25cm的距離范圍內產生中斷信號，喚醒睡眠狀態(tài)的NUVOTON控制模塊。
所述觸摸檢測輸入模塊采用FT5436芯片，具有快速響應能力和高精度的處理能力，用于檢測LCD上的觸摸位置信息，產出中斷信號并喚醒睡眠狀態(tài)的NUVOTON控制模塊。
所述存儲模塊用于顯示預設的系統(tǒng)圖標含按鍵圖標、情景模式圖標、調光調亮調暗圖標、背景圖片以及本產品動態(tài)配置的配置信息，為EM373控制模塊提供配置信息的存儲，為NUVOTON控制模塊提供圖標以及圖片的存儲功能。
所述電源電路與外部單元連接并將外部電源轉化為EM373控制模塊和NUVOTON控制模塊工作所需要的電源。電源電路采用LinkSwitch-XT 產品系列的LNK362開關電源電路，市電220VAC通過橋式整流并有大容量的電容進行濾波，同時電容和電感組成π濾波器對差模噪音進行衰減，一個低數(shù)值的Y安規(guī)電容消除共模干擾，經整流和濾波的輸入電壓加給變壓器的初級繞組上。初級繞組的另一側由集成在LNK362內MOSFET驅動。由于LNK362內部電流限流點的數(shù)值較低并具備嚴格公差，可以利用變壓器初級繞組電容對漏感引起的漏極電壓尖峰進行足夠的箝位，變壓器的次級可由快速恢復的二極管整流，然后經過電容濾波輸出5v電壓，同時用TL431來穩(wěn)壓，從而達到更高的輸出精度。5V再通過DC-DC轉換成3.3V和1.8V提供后續(xù)電源電壓。
所述溫濕度檢測電路采用的是SHT-20數(shù)字溫濕度檢測sensor，用于檢測室內當前溫濕度，并將溫濕度數(shù)據(jù)傳輸給EM373控制模塊。
在本實施例中，NUVOTON控制模塊主要負責液晶的界面顯示和對EM357控制模塊的控制，集成的液晶驅動電路、數(shù)據(jù)的接收發(fā)送以及存儲。EM357控制模塊主要負責外圍傳感器的檢測數(shù)據(jù)的處理和控制外圍繼電器的動作，集成ZigBee無線網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)的接收、解析、發(fā)送以及存儲。首先EM357控制模塊通過ZigBee通信協(xié)議接入Zigbee無線網(wǎng)絡中，與NUVOTON控制模塊進行信息交流。兩模塊之間通過串口通信相連，選用UART串口通信協(xié)議，波特率為57600。
本實用新型的具體工作原理如下：
首先設備通過ZigBee通信協(xié)議接入Zigbee無線網(wǎng)絡中，EM357控制模塊與NUVOTON控制模塊進行通信，采用UART串口通信方式。NUVOTON控制模塊會向 EM357控制模塊讀取溫濕度和溫控器當前所處的工作模式等信息。當EM357控制模塊接收到讀取溫濕度信息的指令就通過I2C數(shù)據(jù)線向溫濕度檢測電路發(fā)送獲取環(huán)境溫濕度的命令，之后接收到溫濕度檢測電路發(fā)送回來的溫濕度數(shù)據(jù)發(fā)送給NUVOTON控制模塊，NUVOTON控制模塊通過接收到的溫濕度數(shù)據(jù)將其顯示在液晶屏幕上。同理NUVOTON控制模塊向EM357控制模塊讀取溫控器當前所處的工作模式信息的操作過程也是如此。當NUVOTON控制模塊發(fā)現(xiàn)當前溫控器所處的工作模式是在自動工作模式下時，NUVOTON控制模塊會將當前環(huán)境檢測的溫度和用戶在液晶屏幕面板上的設置的目標溫度值進行比較，當溫度差值大于2℃時，如果目標溫度超過環(huán)境溫度2℃以上，則NUVOTON控制模塊會控制EM357控制模塊向制熱(Heat)對應的風機控制電路發(fā)送開命令，使制熱繼電器工作，直到環(huán)境溫度上升到與目標溫度的差值小于2℃后關閉。如果目標溫度小于環(huán)境溫度2℃以上，則NUVOTON控制模塊會控制EM357控制模塊向制冷(Cool)對應的風機控制電路發(fā)送開命令，使制冷繼電器工作，直到環(huán)境溫度下降到與目標溫度的差值小于2℃后關閉。如此這樣使得當前環(huán)境溫度處于一個動態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，在整個調節(jié)過程中，用戶也可以通過NUVOTON控制模塊向EM357控制模塊發(fā)送不同風扇比率的指令，用于選擇不同Low、Middle 和High對應風機控制電路發(fā)送開命令。
在NUVOTON控制模塊中可以通過觸摸檢測輸入模塊獲取用戶在觸摸屏上接觸的坐標，它們之間采樣I2C通訊，中斷訪問方式。NUVOTON控制模塊還可以通過接近檢測輸入模塊喚醒屏幕，也是通過中斷訪問方式，正常屏幕在無操作情況下，30s后會進入睡眠模式。對于界面操作還有溫度保溫功能，時間校正功能，溫度校正功能，情景設置功能，中英文切換功能等等。
整個溫控器由NUVOTON控制模塊統(tǒng)一協(xié)調控制，EM357控制模塊與外部傳感器以及繼電器相互轉換，以實現(xiàn)高精度、智能、多元化、互動性強和多功能的目的。
以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。