一種自動化節能遮陽窗簾的監控系統的製作方法

2023-07-17 19:21:56

本發明屬於民用建築技術領域，具體地涉及一種自動化節能遮陽窗簾的監控系統。

背景技術：

我國的建築能耗量較高，建築節能已成為節能減排重點。外窗是建築物的圍護結構之一，因其不僅承擔著隔絕與室內外兩種不同環境的任務，還需要採光、通風、隔音及防火功能。在民用建築的圍護結構中窗戶的熱損失佔建築物總散熱量的30%-50%。在夏季，熱能從溫度較高的室外向溫度較低的室內，以傳導、對流和敷設等方式的散失，還有投射太陽能使室內得熱。因而設置窗簾是較好的保溫措施，對建築節能至關重要。

技術實現要素：

本發明就是針對上述問題，彌補現有技術的不足，提供一種自動化節能遮陽窗簾的監控系統；本發明在夏季節約了空調製冷系統的能耗，達到了室內採光和節約能耗的效果。

為實現本發明的上述目的，本發明採用如下技術方案。

本發明一種自動化節能遮陽窗簾的監控系統，包括執行器、上位機、溫度傳感器、光輻射傳感器、放大電路、晶振復位電路、驅動電路、A/D轉換器、數字量輸出模塊DO、單片機系統CPU、時鐘晶片、通訊接口；其結構要點是：所述單片機系統CPU通過通訊接口與上位機相互連接，所述單片機系統CPU的外圍電路連接有晶振復位電路和時鐘晶片，所述單片機系統CPU的信號輸入端連接A/D轉換器的信號輸出端，A/D轉換器的信號輸入端連接放大電路的輸出端，放大電路的輸入端分別連接溫度傳感器、光輻射傳感器的信號輸出端；所述單片機系統CPU的信號輸出端通過連接數字量輸出模塊DO連接驅動電路的輸入端，驅動電路的輸出端連接執行器的信號輸入端。

所述上位機軟體採用VB語言編寫程序；與單片機通訊提供各種人機互動功能模塊，所述上位機軟體計算機控制程序是控制功能實現的核心，也是可視化操作和人工交互功能的核心。

作為本發明的一種優選方案，所述單片機系統CPU採用ATMEL89C52。

作為本發明的另一種優選方案，所述A/D轉換器採用TLC2543轉換晶片。

作為本發明的另一種優選方案，所述執行器為繼電器。

作為本發明的另一種優選方案，所述通訊接口採用RS-485通訊串行接口晶片。

本發明的有益效果是。

1、本發明提供的一種自動化節能遮陽窗簾的監控系統，控制對象為圍繞在建築面向太陽方向布置的所有窗簾，採用單片機ATMEL89C52可以自動的根據太陽光線的照射方向和強度調整窗簾的下降和上升，從而在夏季節約了空調製冷系統的能耗。系統下位機採用以MCS51為中心的單片機系統，外圍擴展了數據採集、驅動繼電器電路等，同時採用RS485總線來發送與接收數據；上位機通過PC 機完成數據的存儲、分析和處理，提供良好的人機互動界面。

2、（1）通過上位機的軟體程序與下位機控制電路相互協調共同組成了自動化窗簾控制系統，不僅實現了根據太陽輻射的強弱的窗簾升降的自動控制，而且還通過控制繼電器通電時間實現了按照使用者要求的手動設定窗簾開起大小的控制，從而達到了使用者整體需求與局部需求的有機統一。

（2）通過窗簾的自動化控制，主要是在夏季，窗簾可以自動的根據太陽光線的照射方向和強度調整自身的升降，以保證儘可能阻止強光入射到建築內，從而節約空調製冷系統的能耗，這是自動化窗簾監控系統設計的最終目的。

（3）上位機採用了VB這種簡便易行的軟體程序，具有良好的人機互動界面，實現了手動模式和自動模式的有機結合，而且可以根據使用者要求做進一步完善，提供更多的功能模塊供用戶使用，軟體系統具有良好的可移植性。

附圖說明

圖1 是本發明一種自動化節能遮陽窗簾的監控系統的結構框圖。

具體實施方式

如圖1 所示，為本發明一種自動化節能遮陽窗簾的監控系統的結構框圖。圖中，包括執行器、上位機、溫度傳感器、光輻射傳感器、放大電路、晶振復位電路、驅動電路、A/D轉換器、數字量輸出模塊DO、單片機系統CPU、時鐘晶片、通訊接口；其結構要點是：所述單片機系統CPU通過通訊接口與上位機相互連接，所述單片機系統CPU的外圍電路連接有晶振復位電路和時鐘晶片，所述單片機系統CPU的信號輸入端連接A/D轉換器的信號輸出端，A/D轉換器的信號輸入端連接放大電路的輸出端，放大電路的輸入端分別連接溫度傳感器、光輻射傳感器的信號輸出端；所述單片機系統CPU的信號輸出端通過連接數字量輸出模塊DO連接驅動電路的輸入端，驅動電路的輸出端連接執行器的信號輸入端。

所述上位機軟體採用VB語言編寫程序；與單片機通訊提供各種人機互動功能模塊，所述上位機軟體計算機控制程序是控制功能實現的核心，也是可視化操作和人工交互功能的核心。

所述上位機通過VB程序提供給使用者良好的人機互動界面，可以實現電動窗簾系統的手動模式、自動模式設定。另外，VB程序將單片機傳來的各種數據按照時間的先後存入.04cess資料庫，這樣方便了使用者在以後進行數據的分析與處理。

所述單片機系統CPU採用ATMEL89C52；所述A/D轉換器採用TLC2543轉換晶片。所述單片機ATMEL89C52與A/D轉換晶片TLC2543之間採用串行方式讀取測量數據。

所述執行器為繼電器。所述通訊接口採用RS-485通訊串行接口晶片。

結合附圖和技術方案闡述本發明的工作過程：所述單片機ATMEL89C52通過溫度傳感器、光輻射傳感器採集到測量信號（溫度、太陽輻射）後，串行通訊給上位機，在上位機加以顯示，並且可以進行其他的一些數據處理工作（實時數據顯示，數據存儲等）。在晴天時，上位機通過時鐘晶片進行系統對時，從而得到當前的時間，然後跟據當地的太陽輻射的氣象資料來確定窗簾開啟程度；如果是陰天，單片機會根據溫度傳感器、光輻射傳感器傳來的實時測量信號（溫度、太陽輻射），通過控制電路驅動相關的開關元件來控制窗簾電機的開啟和停止以及轉向，完成整個控制過程，並這樣循環往復。

可以理解的是，以上關於本發明的具體描述，僅用於說明本發明而並非受限於本發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護範圍之內。