分體式空調節能控制器的製作方法

2023-11-03 00:19:52 1

專利名稱：：分體式空調節能控制器的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種空氣調節設備的控制裝置，尤其是涉及一種能根據地區、時間、溫度變化優化空調設備的壓縮機運行曲線的分體式空調節能控制器。技術背景目前巿場上在售的同類型的空調設備節能控制器大多採用設置固定節電率控制壓縮機的啟停，即不能實時反映當前室內外溫差的變化，無法滿足人體舒適度的要求。隨著微處理器技術的發展，對節能裝置可以實時智能調整節電率要求越來越迫切。有關空調設備的節能控制裝置已有相關的報導。中國專利CN2313181提供一種節能控制裝置，它由紅外釋電傳感器電路、溫度傳感器電路、定時器電路、單穩態時基電路、延時電路、繼電器電路等構成。它能根據室內的溫度及是否有人活動而控制空調啟閉，從而達到節能的效果，內部設有的保護電路，可保證空調機不會頻繁啟動。中國專利CN200979266提供一種簡易空調節能控制器，該控制器包括雙鑑探測器、開關電源、控制線路板及控制風機盤管電源通斷的接觸器；控制線路板上設有延時電路及空調新風機組風機盤管電源分合電路，雙鑑探測器、控制風機盤管電源通斷的接觸器、開關電源均連接在延時電路上。其雙鑑探測器為微波-被動紅外雙鑑探測器。
發明內容本發明的目的在於針對現有的分體式空調節能控制器在實時控制上存在的問題，提供一種可以根據室內外溫差的變化規律，實時S動調整節電率，優化壓縮機運行曲線實現節能目的，使用者可以通過調節達到調整節能器運行參數的目的分體式空調節能控制器。本發明的技術方案是內置時鐘晶片和溫度傳感晶片，用I2C通訊協議以及單總線技術實現數據傳送，並設有狀態顯示電路，讓用戶可更直觀和更容易地調整各種控制參數。本發明設有微處理器、按鍵輸入電路、參數存儲電路、狀態顯示電路、遙控電路、時鐘電路、溫度檢測電路、壓縮機控制電路和開關電源；微處理器用於對節電參數和控制信號進行處理，狀態顯示電路用於顯示時鐘電路和溫度檢測電路提供的時間和溫度，按鍵輸入電路用於設定和修改節電參數，並通過參數存儲電路進行相應的存儲，參數存儲電路用於存儲由按鍵輸入電路設定的節電參數，時鐘電路用於提供精確的當前時間，溫度檢測電路用於提供準確釣當前室內溫度，開關電源用於提供控制器各電路所需的工作電壓，遙控電路用於接收遙控器發出的按鍵動作，壓縮機控制電路用於壓縮機控制電路接收微處理器的命令，通過調控繼電器的通斷，控制空調壓縮機的運行狀態，從而達到優化空調壓縮機運行曲線的目的；狀態顯示電路、按鍵輸入電路、參數存儲電路、時鐘電路、溫度檢測電路、開關電源和壓縮機控制電路均設在主板上並連接到微處理器的1/0口，實現相互之間的數據交換。狀態顯示電路和按鍵輸入電路可安裝在主板的正面，微處理器、開關電源、時鐘電路、遙控電路、溫度檢測電路和壓縮機控制電路可安裝在主板的側面。主板的正面還設有工作指示燈。按鍵輸入電路設有模式設定、時間設定和節電/非節電3個按鍵。參數存儲電路由集成電路、上拉電阻和下拉電阻組成，集成電路通過I2C通信協議連接到微處理器I/O口。狀態顯示電路設有作為驅動晶片的集成電路、位選三極體和5位數碼管，作為驅動晶片的集成電路的CLK埠與微處理器的P2.7口相連。時鐘電路按照I2C通信協議通過時鐘晶片的SDA和SCL埠與微處理器的I/O口P2.3和P2.4相連，形成與微處理器的串行兩線式接口，SCL及SDA埠通過上拉電阻接電源。溫度檢測電路通過溫度檢測晶片的DQ端與微處理器的I/O口P2.6相連。遙控電路設有超再生接收頭和遙控接收晶片，超再生接收頭通過DIN端與遙控接收晶片的DIN引腳相連。壓縮機控制電路設有光耦、驅動三極體、繼電器和阻容濾波電路，繼電器與微處理器之間通過光耦進行光電隔離，微處理器的P2.5埠接光耦的負端。與現有的空調節能控制器相比，本發明可以根據室內外溫差的變化規律，通過調節該節能控制器達到調整節能器運行參數，讓使用者經過初次正確設定後，即可實時自動調整節電率，達到優化壓縮機運行曲線，並實現節約電能的目的。同時可根據人體舒適度的要求，設定室內溫度的上下限，在溫度監測模塊的控制下，自動切換節電狀態與非節電狀態；並可通過遙控器啟停、設定節能控制器，方便用戶使用。圖1是本發明實施例的結構組成示意圖。圖2是本發明實施例的按鍵輸入電路組成原理圖。圖3是本發明實施例的參數存儲電路組成原理圖。圖4是本發明實施例的狀態顯示電路組成原理圖。圖5是本發明實施例的時鐘電路組成原理圖。圖6是本發明實施例的溫度檢測電路組成原理圖。圖7是本發明實施例的遙控電路組成原理圖。圖8是本發明實施例的壓縮機控制電路組成原理圖。圖9是本發明實施例的開關電源組成原理圖。具體實施方式參見圖l，本發明新型設有微處理器1、按鍵輸入電路2、參數存儲電路3、狀態顯示電路4、遙控電路5、時鐘電路6、溫度檢測電路7、壓縮機控制電路8和開關電源9，按鍵輸入電路2的輸出端、參數存儲電路3的輸出端、遙控電路5的輸出端、時鐘電路6的輸出端、溫度檢測電路7的輸出端、狀態顯示電路4的輸入端和壓縮機控制電路8的輸入端均連接到微處理器1的I/O口。微處理器1用於處理時鐘電路6和溫度檢測電路7輸出的數據，以及按鍵輸入電路2、參數存儲電路3、遙控電路5輸入的數據，控制狀態顯示電路4的顯示狀態和壓縮機控制電路8的閉合。按鍵輸入電路2和參數存儲電路3用於修改和存儲節能控制器的節電參數。遙控電路5用於接收遙控器的按鍵動作；狀態顯示電路4顯示節能控制器的節電參數(時間、溫度、節電率)和節電狀態的變化。時鐘電路6用於向微處理器1提供精確的當前時間，溫度檢測電路7用於提供準確的當前室內溫度，壓縮機控制電路8用於控制空調壓縮機的運行狀態。開關電源9連接外部電源為主機提供工作電源。狀態顯示電路4和按鍵輸入電路2安裝在主板正面，微處理器l、參數存儲電路3、遙控電路5、時鐘電路6、溫度檢測電路7、壓縮機控制電路8和開關電源9安裝在主板側面。按鍵輸入電路2設模式按鍵、時間按鍵和節電/非節電切換按鍵。圖2和3給出本發明實施例的按鍵輸入電路和參數存儲電路組成原理圖，按鍵S1、S2、S3以輸入方式連接到微處理器(在圖中未畫出，可採用型號為AT89S52的單片機)的接口，分別相應為模式設定、時間設定和節電/非節電，通過這3個按鍵可以對顯示部分進行調整和參數的修改。參數存儲電路由集成電路U1(CAT1161型)、上拉電阻R4和下拉電阻R5組成。集成電路Ul通過I2C通信協議連接到微處理器I/O口。圖4給出本發明實施例的狀態顯示電路組成原理圖，微處理器的P2.7口與集成電路U2(SN74HC574型)的CLK埠相連，當微處理器的P2.7口產生正跳變時，微處理器的Pl口的8位數據發送到數碼管，微處理器的P3.1P3.5口通過5個三極體(S卯13型)Q1Q5位選5位數碼管LED1LED5，動態顯示當前時間、溫度以及節電率。在圖4中，集成電路U2作為顯示電路的驅動晶片。圖5給出本發明實施例的時鐘電路組成原理圖，時鐘電路按照I2C通信協議通過時鐘晶片U3的SDA和SCL埠與微處理器的I/O口P2.3和P2.4相連，形成與微處理器的串行兩線式接口，SCL及SDA埠通過上拉電阻R19和R20接電源VCC。當總線空閒時，兩根線都是高電平。時鐘電路通過兩線式串行接口接收各種命令並讀寫數據。軟體處理上，採用1/0口軟體模擬的方法實現I2C總線接口功能，子程序包括起始信號、停止信號、確認信號、數據發送和數據接收信號。圖6給出本發明實施例的溫度檢測電路組成原理圖，溫度檢測電路通過溫度檢測晶片U4(DS18B20型)的DQ端與微處理器的I/O口P2.6相連。當U4的DQ引腳或VDD引腳置成高電平時，電路通過內部電容自動充電，所以數據線可以供電。這個模塊的主要作用是檢測當前室內溫度，並根據當前溫度是否超過預先設定的極限值，自動切換節電狀態與否。軟體上溫度模塊的通信協議如下初始化，ROM操作命令，存儲器操作命令，處理數據。圖7給出本發明實施例的遙控電路組成原理圖，超再生接收頭U6通過DIN端與遙控接收晶片U5(SC2272-M4型)的DIN引腳相連，超再生接收頭U6將接收到的信號傳到遙控接收晶片U5裡，遙控接收晶片U5以輸入方式連接到微處理器(AT89S52)的P0.4P0.7接口，微處理器對接收到的信號進行相應處理。圖8給出本發明實施例的壓縮機控制電路組成原理圖，微處理器與繼電器JD1之間通過光耦(PC817型)PC1進行光電隔離，微處理器的P2.5埠接光耦PC1的負端，平時為高電平，當變為低電平時，光耦PC2接通，驅動三極體(S9013型)Q6導通，繼電器JD1斷開，繼電器JD1是常閉式的，通過電阻R31和電容C18濾波後接輸出端子Uout。圖9給出本發明實施例的開關電源組成原理圖，市電經過濾波線圈TF1、整流橋(DB107型)D2、高頻變壓器Tl、開關電源晶片(TOP221Y型)U7、可調式穩壓器(TL431)U8和其外圍的電阻轉換成12V、5V電壓為主板上各個電路模塊供電。圖29中各主要元器件的參考型號和參數參見表1。表1tableseeoriginaldocumentpage6tableseeoriginaldocumentpage7壓縮機控制電路PCIPC817光耦Q6S9013三極體DlIN4007二極體JD1繼電器R27330R電阻R281K電阻R294.7K電阻R301K電阻R31100R1/2W金屬膜電阻Uout輸出端子開關電源U7TOP221Y開關電源晶片U8TL431穩壓晶片PC2P621光耦TF133mH電感Tl高頻變壓器DW1P6KE200A二極體D2DB107整流橋D3IN4005二極體D4IN4003二極體D5IN4003二極體D6IN4148二極體C50.1uf/450v瓷片電容C60.1u肪5v安規電容C722uf/450v電解電容C8104C947uf/35v電解電容C102200pf/2kv瓷片電容Cll470uf/35v電解電容C121000uf/16v電解電容C13104電^*C14104C15104電容C16104電容R321K電阻R331K電阻R34240R電阻R351K電阻R364.7K電阻R3733R電阻R385.1K電阻R395.1K電阻權利要求1.分體式空調節能控制器，其特徵在於設有微處理器、按鍵輸入電路、參數存儲電路、狀態顯示電路、遙控電路、時鐘電路、溫度檢測電路、壓縮機控制電路和開關電源；狀態顯示電路、按鍵輸入電路、參數存儲電路、時鐘電路、溫度檢測電路、開關電源和壓縮機控制電路均設在主板上並連接到微處理器的I/O口，實現相互之間的數據交換。2.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於狀態顯示電路和按鍵輸入電路安裝在主板的正面，微處理器、開關電源、時鐘電路、遙控電路、溫度檢測電路和壓縮機控制電路安裝在主板的側面。3.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於主板的正面設有工作指示燈。4.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於按鍵輸入電路設有模式設定、時間設定和節電/非節電3個按鍵。5.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於參數存儲電路由集成電路、上拉電阻和下拉電阻組成，集成電路通過I2C通信協議連接到微處理器I/0口。6.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於狀態顯示電路設有作為驅動晶片的集成電路、位選三極體和5位數碼管，作為驅動晶片的集成電路的CLK埠與微處理器的P2.7口相連。7.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於時鐘電路按照I2C通信協議通過時鐘晶片的SDA和SCL埠與微處理器的I/O口P2.3和P2.4相連，形成與微處理器的串行兩線式接口，SCL及SDA埠通過上拉電阻接電源。8.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於溫度檢測電路通過溫度檢測晶片的DQ端與微處理器的I/O口P2.6相連。9.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於遙控電路設有超再生接收頭和遙控接收晶片，超再生接收頭通過DIN端與遙控接收晶片的DIN引腳相連。10.如權利要求1所述的分體式空調節能控制器，其特徵在於壓縮機控制電路設有光耦、驅動三極體、繼電器和阻容濾波電路，繼電器與微處理器之間通過光耦進行光電隔離，微處理器的P2.5埠接光耦的負端。全文摘要分體式空調節能控制器，涉及一種空氣調節設備的控制裝置。提供一種可以根據室內外溫差的變化規律，實時自動調整節電率，優化壓縮機運行曲線實現節能目的，使用者可以通過調節達到調整節能器運行參數的目的分體式空調節能控制器。設有微處理器、按鍵輸入電路、參數存儲電路、狀態顯示電路、遙控電路、時鐘電路、溫度檢測電路、壓縮機控制電路和開關電源；狀態顯示電路、按鍵輸入電路、參數存儲電路、時鐘電路、溫度檢測電路、開關電源和壓縮機控制電路均設在主板上並連接到微處理器的I/O口，實現相互之間的數據交換。文檔編號G05B19/04GK101216699SQ200710144138公開日2008年7月9日申請日期2007年12月28日優先權日2007年12月28日發明者劉暾東,呂洪達,吳昌才申請人:廈門元谷信息科技有限公司