CN211146823U - 一种空调温控器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空调温控器，包括分别与用户控制终端和中央处理器相互通信的微控制器，以及继电器、温湿度传感器、人体红外传感器和人机交互模块；所述微控制器分别与温湿度传感器、人体红外传感器、人机交互模块双相连接，用于根据温湿度传感器和人体红外传感器获取的温湿度参数设定空调温度、风速、工作时间和工作模式；所述微控制器与继电器单相连接，用于控制继电器调节环境参数达到预设阈值。上述方案提出的空调温控器仅需要一次人为设置即可实现在脱离用户控制下单独工作，既方便管理员实时掌握空调的使用情况，又方便用户使用空调。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制装置，具体涉及一种空调温控器。
背景技术
当前，越来越多的办公写字楼开始使用中央空调，以统一控制整个大楼的温度。针对控制面积过大、分支较多的问题，中央空调只能通过多个温控器去调控楼内各个部门下每一个办公室的温度。由于温控器的安装位置较为分散，对空间格局不熟悉的工作人员经常漏开或漏关温控器，造成温度控制效果不佳或者电能的浪费。另外，有些实验项目必须在特定温度下进行，对实验室的温度要求较为苛刻，工作人员必须在实验过程中全程守于现场，对温度进行查看和控制，当实验室较多且同时进行实验时，会产生各类问题，影响实验数据的准确度。因此亟待需要一种能够对办公室温度进行集中监测和控制的系统显得尤为重要。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种空调温控器，能够快速根据指定区域内的环境状况和温湿度参数的差异，自动调整空调温度。
本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种空调温控器，包括分别与用户控制终端和中央处理器相互通信的微控制器，以及继电器、温湿度传感器、人体红外传感器和人机交互模块；
所述微控制器分别与温湿度传感器、人体红外传感器、人机交互模块双相连接，用于根据温湿度传感器和人体红外传感器获取的温湿度参数设定空调温度、风速、工作时间和工作模式；
所述微控制器与继电器单相连接，用于控制继电器调节环境参数达到预设阈值。
优选的，所述空调温控器还包括：ZigBee模块、GPRS模块和WiFi模块；
所述中央处理器通过所述ZigBee模块连接微控制器一端，以实现中央处理器对各个区域内空调温控器进行监控和管理；所述用户控制终端通过GPRS模块和WiFi 模块连接于所述微控制器另一端，用于控制空调的启停和参数设置。
进一步地，所述用户控制终端，包括手持移动终端和PC端；
所述手持移动终端通过GPRS模块与微控制器进行通信；
所述PC端通过WiFi模块与微控制器进行通信。
进一步地，所述中央处理器上安装有时钟模块；
所述时钟模块由内部自带温补晶振电路的DS3231芯片和I2C芯片构成。
进一步地，所述时钟模块包括用于存放管理指定区域内的空调开启与关闭数据的存储器。
优选的，所述人机交互模块包括触摸液晶屏；
所述触摸液晶屏通过USART接口与微控制器进行通信。
优选的，所述继电器包括风机盘管和至少3个继电器单元；3个继电器的常开控制输出端分别连接风机盘管的高、中、低档位；
微控制器通过控制继电器使风机盘管工作，调节房间内的温度。
本实用新型的有益效果体现在：
根据本实用新型提出的一种空调温控器，可测量指定区域内的温度、湿度等参数，通过微控制器控制继电器使得风机盘管工作，调节房间内的温度；其包括分别与用户控制终端和中央处理器相互通信的微控制器，以及继电器、温湿度传感器、人体红外传感器和人机交互模块；具备结构简单、性能可靠、易安装、人机界面友好等诸多优点。
所述空调温控器仅需要一次人为设置即可实现在脱离用户控制下单独工作，既方便管理员实时掌握空调的使用情况，又方便用户使用空调。其内部包含的微控制器分别与温湿度传感器、人体红外传感器、人机交互模块双相连接，用于根据温湿度传感器和人体红外传感器获取的温湿度参数设定空调温度、风速、工作时间和工作模式；微控制器与继电器单相连接，用于控制继电器调节环境参数达到预设阈值。从而达到了节约人力和节约能源的目的，具有良好的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型提出的一种空调温控器的结构示意图；
图2为本实用新型提出的空调温控器电路设计框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本具体实施方式涉及一种空调温控器，空调温控器主要由微控制器、继电器、温湿度传感器、人体红外传感器和人机交互模块组成，其硬件设计框图如图2所示。
分别与用户控制终端和中央处理器相互通信的微控制器，分别与温湿度传感器、人体红外传感器、人机交互模块双相连接，用于根据温湿度传感器和人体红外传感器获取的温湿度参数设定空调温度、风速、工作时间和工作模式；
所述微控制器与继电器单相连接，用于控制继电器调节环境参数达到预设阈值。
此外，空调温控器还包括：ZigBee模块、GPRS模块和WiFi模块；WiFi模块选用TTL串口转WiFi模块USR-WIFI232-B来实现。USR-WIFI232-B是一个采用 IEEE 802.11b/g/n无线协议标准的WiFi模组，它集成了MAC、射频收发单元、基频芯片和功率放大器等单元电路，且模块内部已经完成协议的转换，可以实现TTL串口与WiFi无线双向透明传输。其可以很方便地将空调设备接入WiFi 网络，从而实现物联网的管理与控制。
中央处理器通过所述ZigBee模块连接微控制器一端，以实现中央处理器对各个区域内空调温控器进行监控和管理；用户控制终端通过GPRS模块和WiFi模块连接于微控制器另一端，用于控制空调的启停和参数设置。
管理者既可以根据实际需要，通过用户控制终端在任意时刻实现对整栋楼某间房、某几间房或所有房间的空调的开启与关闭，又可以通过用户控制终端进行查看或修改整栋楼某间房、某几间房或所有房间空调的开启与关闭控制时间、空调的温度、风速、工作模式、定时自动关机等参数。一经设置完成，空调温控器可以脱离用户控制终端单独工作，这样既方便管理员实时掌握空调的使用情况，又方便用户使用空调。
其中，用户控制终端为安装有客户端软件的手持移动终端或PC机。手持移动终端即手机，通过GPRS模块与微控制器进行通信；PC机通过WiFi模块与微控制器进行通信；微控制器通过ZigBee模块与中央处理器进行通信。
中央处理器上安装有时钟模块，所述时钟模块由内部自带温补晶振电路的DS3231芯片和I2C芯片构成；中央处理器上的时钟模块包括存储器，可以存放管理整栋楼房间空调的开启与关闭的时间数据。
所述空调温控器主要负责测量指定区域内的温度、湿度等参数，然后通过微控制器控制继电器使得风机盘管工作，调节房间内的温度。还可以通过 ZigBee无线网络与中央处理器进行数据和命令的交互。中央处理器上设置有时钟模块，时钟模块由内部自带温补晶振电路的DS3231芯片和I2C芯片AT24C256组成。
空调温控器包含的微控制器其内部具有128KB闪存、8个USART、1个USB设备接口。GPRS模块选用TTL串口转GPRS模块来实现。该模块功能完善，覆盖绝大多数常规应用场景，用户只需通过简单的设置，即可实现串口与互联网通过GPRS网络相互传输数据的功能。
微控制器是空调温控器的控制核心，它担负起空调温控器的监控和管理任务：
第一，控制温湿度传感器和人体红外传感器进行工作，获取指定区域内的温度、湿度等各项参数，并根据实际需要，对继电器进行适当的控制，使房间内的环境参数达到用户预先设定的阈值范围内；
第二，微控制器通过WiFi模块与用户控制终端通信，以方便用户可以使用手持移动终端对空调温控器的温度、风速、工作时间和工作模式等参数进行设置；
第三，微控制器通过ZigBee模块与中央处理器进行通信，以实现中央处理器对各个区域内空调温控器进行监控和管理；为了降低成本、方便施工人员安装，空调温控器的微控制器和中央处理器之间的通信模块采用CC2530F256芯片为核心来设计ZigBee模块，中央处理器通过与ZigBee模块构成的ZigBee无线通信网络，结合ZigBee协议栈Z-Stack可以实现ZigBee的组网，实现数据和命令的无线传输。
第四，微控制器对人机交互模块进行控制，房间内的用户既可以通过人机交互模块进入设置菜单，设置房间内空调的温度、风速、工作模式、定时关机等参数，也可以通过液晶显示屏显示房间内空气的温湿度、空调的风速、空调的工作模式等参数。
中央处理器，用于控制和管理该栋楼的所有温控器。采用Cortex-M3内核，关于以太网接口，STM32F407芯片内部自带10/100Mbit/s数据传输速率的MAC 内核，符合IEEE802.3协议接口标准，支持通过SMI/MⅡ/RMⅡ接口配置和管理PHY设备。只需外接PHY物理层芯片即可实现以太网通信功能，PHY层选用低功耗高传输速率的芯片LAN8720，且采用精简介质独立接口RMⅢ，减少MCU 的以太网外设与外部PHY芯片的引脚数。串口功能用于前期设备开发与调试。
房间内人员的检测选用人体红外感应模块：该模块具有灵敏度高、可靠性强、超低功耗等众多优点。
继电器由3个继电器单元和风机盘管组成。3个继电器的常开控制输出端分别连接风机盘管的高、中、低档位。微控制器将采集到的各种参数进行分析处理，或根据中央处理器发送过来的命令进行分析处理，然后通过控制继电器控制风机盘管工作，以改变空调的风速等参数。
人机交互模块选用TFT触摸液晶屏。该液晶屏通过USART接口与微控制器进行通信，方便设计人员进行开发。用户可以通过该液晶触摸屏对温度、风速、时间、工作模式进行设置，操作方便。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种空调温控器，其特征在于，包括分别与用户控制终端和中央处理器相互通信的微控制器，以及继电器、温湿度传感器、人体红外传感器和人机交互模块；
所述微控制器分别与温湿度传感器、人体红外传感器、人机交互模块双相连接，用于根据温湿度传感器和人体红外传感器获取的温湿度参数设定空调温度、风速、工作时间和工作模式；
所述微控制器与继电器单相连接，用于控制继电器调节环境参数达到预设阈值。
2.根据权利要求1所述的空调温控器，其特征在于，所述空调温控器还包括：ZigBee模块、GPRS模块和WiFi模块；
所述中央处理器通过所述ZigBee模块连接微控制器一端，以实现中央处理器对各个区域内空调温控器进行监控和管理；所述用户控制终端通过GPRS模块和WiFi模块连接于所述微控制器另一端，用于控制空调的启停和参数设置。
3.根据权利要求2所述的空调温控器，其特征在于，所述用户控制终端，包括手持移动终端和PC端；
所述手持移动终端通过GPRS模块与微控制器进行通信；
所述PC端通过WiFi模块与微控制器进行通信。
4.根据权利要求2所述的空调温控器，其特征在于，所述中央处理器上安装有时钟模块；
所述时钟模块由内部自带温补晶振电路的DS3231芯片和I2C芯片构成。
5.根据权利要求4所述的空调温控器，其特征在于，所述时钟模块包括用于存放管理指定区域内的空调开启与关闭数据的存储器。
6.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，所述人机交互模块包括触摸液晶屏；
所述触摸液晶屏通过USART接口与微控制器进行通信。
7.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，所述继电器包括风机盘管和至少3个继电器单元；3个继电器的常开控制输出端分别连接风机盘管的高、中、低档位；
微控制器通过控制继电器使风机盘管工作，调节房间内的温度。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116379570A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-07-04 | 上海长城得力工程有限公司 | 空调风机远程数控管理系统 |
| WO2024130479A1 (zh) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | 西门子瑞士有限公司 | 锅炉系统的控制方法及装置 |
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