一種基於can總線結構的變頻空調監控系統的製作方法
2023-08-04 06:55:46 4
一種基於can總線結構的變頻空調監控系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於：該監控系統包括有上位監控機、CAN總線結構和多個空調試驗機，其中，CAN總線結構由CAN總線、主控端和多個客戶端組成，客戶端與空調試驗機的通訊接口相連，上位監控機與主控端通過串行通信模塊相連，主控端和客戶端通過CAN接口接入CAN總線上。本發明通過使用該監控系統，可以有效地提高變頻空調的性能控制，使其高效節能的特點更好地發揮出來，同時，遠程監控不僅可以減少工程師人工監視的勞動強度和誤差，而且能避免人員頻繁進入實驗室造成實驗室環境破壞和安全隱患。
【專利說明】—種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及家用空調器的【技術領域】，尤其是指一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，節能減排已經成為了全球所倡導的生活方式，空調是現代人們生活中不可或缺的電器，無論是在住房、商場、辦公室等場所裡，都可看到空調的身影，但是傳統空調難以達到節能要求，且傳統空調的缺點較多，變頻空調取代傳統空調是潮流的趨勢，變頻空調具有眾多優點:節能效果好、溫控精度高、調溫速度快、電壓要求低和環境溫度要求低等。變頻技術的控制方案以及控制參數複雜多變，限制了變頻空調的高能效比的發揮，從而制約著變頻技術前進的步伐，在發展變頻空調技術時，必須要根據變頻空調的實驗數據進行性能的分析、優化和整改，在變頻空調實驗中，採用怎樣的監控系統來進行實驗數據採集、分析、優化和整改是發展變頻空調技術的關鍵，而在現有的監控系統中，實驗工程師人工監視的勞動強度大，容易出現誤差，同時，工程師需頻繁進入實驗室，容易造成實驗室環境的破壞，影響變頻空氣的測試，而且還較易發生安全隱患。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設計合理、能實現高速高效數據通訊、可實現遠距離監控、便於分析空調各運行參數的基於CAN總線結構的變頻空調監控系統。
[0004]為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為:一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，該監視系統包括有上位監控機、CAN總線結構和多個空調試驗機，其中，CAN總線結構由CAN總線、主控端和多個客戶端組成，客戶端與空調試驗機的通訊接口相連，上位監控機與CAN主控端通過串行通信模塊相連，主控端和客戶端均接入CAN總線上。
[0005]所述的CAN總線結構在CAN總線兩端連有終結器匹配線路阻抗。
[0006]所述的上位監控機裝有監控空調試驗機的各運行參數的監控軟體。
[0007]所述的主控端電路和客戶端電路均包括有微控制器、UART數據採集接口、CAN數據收發模塊、按鍵輸入模塊和顯示數碼管。
[0008]所述的微控制器與UART接口、CAN數據收發模塊、按鍵輸入模塊和顯示數碼管電性相接。
[0009]所述的CAN數據收發模塊包括有CAN收發器和CAN接口，其中，CAN收發器的高電平埠 CANH和低電平埠 CANL分別與CAN接口相接。
[0010]所述的CAN收發器的數據輸入端D與微控制器的輸出引腳CAN_TX相接，CAN收發器的數據輸出端R與微控制器的輸入引腳CAN_RX相接。
[0011]本發明在採用了上述方案後，其最大優點在於上位監控機通過CAN總線結構與空調終端連接，且在CAN總線結構上的客戶端與實驗室中的空調試驗機連接，通過客戶端採集實驗室中的空調運行時各參數數據，通過客戶端中經過軟體內部調節、參數優化後，將數據打包發往CAN總線上，設在CAN總線上的主控端發現數據後收集並識別客戶端數據，並將數據傳輸至上位監控機上，工程師可以通過上位監控機中的監控軟體對收集到的數據進行分析、優化和整改。因為CAN總線結構實時性強、傳輸距離遠、抗電磁幹擾能力強等優點，整個系統相互連接和通訊，能實時高速的數據通訊，而配套的監控軟體能讓工程師實時觀察到實驗室中的空調終端的在線運行情況，便工程師遠程監控、分析、優化和整改各個參數。使用該監控系統，可以有效地提高變頻空調的性能控制，使其高效節能的特點更好地發揮出來，同時，遠程監控不僅可以減少工程師人工監視的勞動強度和誤差，而且能避免人員頻繁進入實驗室造成實驗室環境破壞和安全隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的監控系統框架圖。
[0013]圖2為本發明的CAN總線拓撲結構分布圖。
[0014]圖3為本發明的客戶端和主控端的電控原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明:
參見附圖1至附圖3所示，本實施例所述的基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，它包括有上位監控機1、CAN總線結構2和多個空調試驗機3，其中，CAN總線結構2由CAN總線201、主控端202和多個客戶端203組成，主控端202的作用主要是連接上位監控機I與CAN總線201，協調上位監控機I與客戶端203之間的數據傳輸，本實施例中有三個客戶端203，三個客戶端203通過通訊接口分別與各自對應的空調試驗機3相連，上位監控機I與主控端202連接時通過串行通信模塊4進行接口轉換，該串行通信模塊4選用RS-232串口模塊，主控端202和客戶端203均接入CAN總線201上；為了防止信號反射，所述的CAN總線結構2在CAN總線201兩端連有終結器204匹配線路阻抗，使通信的抗幹擾性和可靠性大大提高，在上位監控機I中裝有監控空調試驗機3各運行參數的監控軟體，所述主控端202和客戶端203均包括有微控制器5、UART接口 6，CAN數據收發模塊7，而CAN收據收發模塊7包括有CAN數據收發器702和CAN接口 701，所述的CAN收發器702的高電平埠 CANH和低電平埠 CANL分別與CAN接口 701相接。所述的微控制器5的輸出引腳CAN_TX接到CAN數據收發器702的數據輸入端D，微控制器5的輸入引腳CAN_RX接到CAN數據收發器702的數據輸出端R，主控端202和客戶端203的CAN數據收發模塊7中的CAN接口 701均與CAN總線201相接，客戶端203的UART接口 6與空調試驗機3相連，採集空調運行時參數實時數據，主控端202和客戶端203的硬體電路中還包括有顯示數碼管9、按鍵輸入模塊8，而顯示數碼管9與按鍵輸入模塊8分別與微控制器5電性相接，通過微控制器5控制，顯示數碼管9可用於顯示當前的電控狀態等信息，而按鍵輸入模塊8則採集按鍵輸入信息，用於設定微控制器5的ID或復位等功能。
[0016]當此變頻空調監控系統工作時，由於各個客戶端203分別與相應的變頻空調試驗機3相接，客戶端203中的UART接口 6可即時採集到空調試驗機3在線運行時各參數的實時數據，客戶端203採集到空調試驗機3的運行數據後，在客戶端203內部進行數據調整優化,然後通過客戶端203上的CAN數據收發模塊7將數據打包發往CAN總線201上，由於主控端202的CAN接口 701與CAN總線201相接，而每個客戶端203可以通過按鍵輸入模塊8設定IP，當CAN總線201上的主控端202的CAN數據收發模塊7發現CAN總線201上有數據時，該主控端202通過CAN接口 701收集並識別客戶端201傳輸的數據，然後將CAN總線201數據轉換為UART數據，並通過主控端202的UART接口 6接入串行通信模塊4，串行通信模塊4處理數據後，與上位監控機I的USB接口連接，上位監控機I接收到數據後，監控軟體可以顯示實驗室內變頻空調試驗機3的在線運行情況，包括實時數據窗口，實驗室各參數值曲線圖等，工程師可以通過監控軟體即時選擇不同空調試驗機3的實時數據，工程師還可以通過該監控軟體對實驗數據進行相應的分析、優化和整改，而監控軟體還可以將數據存放至資料庫，且與區域網內的電腦進行數據通訊。通過該監控系統，可以有效地提高變頻空調的性能控制，使其發揮高效節能的特點，減少工程師人工監控的勞動強度和誤差，避免了工作人員頻繁進入實驗室造成環境的破壞和安全隱患。由於CAN總線通信具有靈活、可靠、配置簡單等特點，因此，該基於CAN總線結構2的監控系統，系統各部分相互連接和通訊，能使數據實時高速通訊，而上位監控機的監控軟體可以直觀地查看實時實驗數據，特別適用於變頻空調實驗室的實驗數據監控應用。
[0017]以上所述之實施例子只為本發明之較佳實施例，並非以此限制本發明的實施範圍，故凡依本發明之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於:該監控系統包括有上位監控機(I)、CAN總線結構(2)和多個空調試驗機(3)，其中，CAN總線結構(2)由CAN總線(201)、主控端(202 )和多個客戶端(203 )組成，客戶端(203 )與空調試驗機(3 )的通訊接口相連，上位監控機(I)與主控端(202)通過串行通信模塊(4)相連，主控端(202)和客戶端(203)通過CAN接口接入CAN總線(201)上。
2.根據權利要求1所述的一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於:所述的CAN總線結構(2)的CAN總線(201)兩端連有終結器(204)匹配線路阻抗。
3.根據權利要求1所述的一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於:所述的上位監控機(3)裝有監控空調試驗機各運行參數的監控軟體。
4.根據權利要求1所述的一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於:所述的客戶端(203 )和主控端(202 )均包括有微控制器(5 )、UART接口( 6 )、CAN數據收發模塊(7 )、按鍵輸入模塊(8 )和顯示數碼管(9 )。
5.根據權利要求4所述的一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於:所述的微控制器(5)分別與UART接口(6)、CAN數據收發模塊(7)、按鍵輸入模塊(8)和顯示數碼管(9)電性相接。
6.根據權利要求4所述的一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於:所述的CAN數據收發模塊(7)包括有CAN收發器(702)和CAN接口(701)，其中，CAN收發器(702)的高電平埠 CANH和低電平埠 CANL分別與CAN接口(701)相接。
7.根據權利要求6所述的一種基於CAN總線結構的變頻空調監控系統，其特徵在於:所述的CAN收發器(702)的數據輸入端D與微控制器(5)的輸出引腳CAN_TX相接，CAN收發器(702)的數據輸出端R與微控制器(5)的輸入引腳CAN_RX相接。
【文檔編號】G05B19/418GK103823428SQ201310631377
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】張建, 趙雲濤, 高耀雅, 吳杏峰 申請人:廣東志高空調有限公司