CN101706141A - 空调温度监控器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监控器技术领域，尤其涉及空调温度监控器，它包括用于监控温度的主控板，以及用于遥控设置主控板工作参数的遥控器；所述主控板的电路部分包括U2微处理器、用于提供稳定工作电源的AC电源转换电路、用于接收遥控器信号的IR红外接收电路、用于检测实时温度的温度检测电路、用于显示数值的显示电路，以及用于通断空调电源的功率开关电路；本发明既可起到节能的效果，又可降低空调的成本。

Description

空调温度监控器

技术领域：

本发明涉及监控器技术领域，尤其涉及空调温度监控器。

背景技术：

电能是一种重要的能源，广泛应用于工农业生产及日常生活中。在能源日趋紧张的今天，节能成了一个重要的研究课题，人们采用了多种方式来控制电能的损耗，包括从电源的输送，到电器本身的节能性能等，各种各样的节能方式均起到了一定的节能效果。

随着生活质量的提高，空调越来越广泛地应用在人们的生活和工作中。空调可用于制冷或制热，空调制冷的原理是，空调在作制冷运行时，低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体在室外换热器中放热变成中温高压的液体，中温高压的液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压的液体，低温低压的液体制冷剂在室内换热器中吸热蒸发后变为低温低压的气体，低温低压的制冷剂气体再被压缩机吸入，如此循环，室内空气经过换热器表面被冷却降温，达到使室内温度下降的目的；空调制热的原理是，空调在作制热运行时，低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体在室内换热器中放热变成中温高压的液体，中温高压的液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压的液体，低温低压的液体在换热器中吸热蒸发后变为低温低压的气体，低温低压的气体再被压缩机吸入，如此循环，室内空气经过换热器表面被加热，达到使室内温度升高的目的。

空调是一种高能耗产品，其特点是功率大，运行时间长，使用范围广。空调的能量消耗在发达国家的总能耗中占有相当大比重，因此，节能是设计空调控制系统时的一项主要指标。现有的空调控制系统，通过对空气状态参数的自动检测和调节，保持空调处于最优的工作状态，以达到节能的目的。空调控制系统对空气状态参数的自动检测由传感器、变送器和显示器组成，传感器是检测空气状态参数的主要环节，常用的传感器有温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，传感器的惯性和精度对空调控制系统的精度影响较大。空调控制系统对空气状态参数的自动调节是空调控制的核心部分，一般被调参数为环境温度，这种自动调节多采用位式调节器或PID调节器，也有采用分程、反馈加前馈、串接等调节方式，实现自动调节。这种空调控制系统虽然能很好的起到节能的效果，但其系统设计复杂，增加了空调的成本，无法兼备节能和节约成本两个方面。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种空调温度监控器，这种空调温度监控器既可起到节能的效果，又可降低空调的成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：空调温度监控器，它包括用于监控温度的主控板，以及用于遥控设置主控板工作参数的遥控器；所述主控板的电路部分包括U2微处理器、用于提供稳定工作电源的AC电源转换电路、用于接收遥控器信号的IR红外接收电路、用于检测实时温度的温度检测电路、用于显示数值的显示电路，以及用于通断空调电源的功率开关电路；所述AC电源转换电路、IR红外接收电路和温度检测电路分别接入U2微处理器，所述U2微处理器连接显示电路和功率开关电路；所述AC电源转换电路将220V交流电源转换为5V直流电源作为主控板电路部分的工作电源，遥控器通过IR红外接收电路设置U2微处理器的预设温度，U2微处理器通过IR红外接收电路接收遥控器的信号，U2微处理器将温度检测电路检测到的实时温度通过显示电路显示出来，U2微处理器对实时温度和预设温度进行比较运算以控制功率开关电路通断空调电源.

所述U2微处理器的型号为MEGA48，所述AC电源转换电路的输出端连接U2微处理器的第6脚VCC。

所述功率开关电路包括继电器J2、三极晶体管Q1、稳压管D1，以及电阻R13、R1、R5和R6；所述Q1的基极连接R1的一端，R1的另一端连接U2微处理器的第1脚PD0，Q1的发射极接地，R13连接在述Q1的基极接和发射极之间，Q1的集电极连接J2的线圈一端和D1的正极，J2的线圈另一端和D1的负极连接5V电源，空调电源的输入端ACH1连接J2的动触点，空调电源的输出端V1N依次连接R6和R5再接J2的常闭触点。

所述J2的值为10A，R13的值为10K，R1的值为3K，R5的值为300u，R6的值为1K，D1的型号为4007。

所述温度检测电路包括负温度系数热敏电阻NTC和电阻R19；R19的一端连接U2微处理器的第6脚VCC，R19的另一端连接NTC的第1脚，NTC的第2脚连接U2微处理器的第27脚PC5。

所述显示电路包括LED数码管U3、三极晶体管Q3和Q4，以及电阻R11、R12、R17和R18；U3的型号为SMG_38，电阻R11、R12、R17和R18的值均为1K；所述电阻R12的一端连接U2微处理器的第6脚VCC，R12的另一端连接Q4的发射极，Q4的基极连接R18的一端，R18的另一端连接U2微处理器的第24脚PC2，Q4的集电极连接U3的第8脚C0；所述电阻R11的一端连接U2微处理器的第6脚VCC，R11的另一端连接Q3的发射极，Q3的基极连接R17的一端，R17的另一端连接U2微处理器的第23脚PC1，Q3的集电极连接U3的第9脚C1；所述U3的第0脚SEG0连接U2微处理器的第13脚PB0，U3的第1脚SEG1连接U2微处理器的第14脚PB1，U3的第2脚SEG2连接U2微处理器的第15脚PB2，U3的第3脚SEG3连接U2微处理器的第16脚PB3，U3的第4脚SEG4连接U2微处理器的第17脚PB4，U3的第5脚SEG5连接U2微处理器的第18脚PB5，U3的第6脚SEG6连接U2微处理器的第8脚PB6，U3的第7脚SEG7连接U2微处理器的第9脚PB7。

所述IR红外接收电路包括红外接收管IR，IR的第1脚连接U2微处理器的第6脚VCC，IR的第2脚连接U2微处理器的第3脚PD2，IR的第3脚接地。

所述遥控器包括IC1微处理器，带数字键、密码键和确认键的键盘，以及IR1红外发射管；所述键盘接入IC1微处理器，IC1微处理器驱动连接IR1红外发射管。

所述主控板的电路部分还包括声光状态指示电路，该声光状态指示电路包括蜂鸣器MK1、LED发光二极管D9和电阻R10；所述MK1的一端接地，MK1的另一端连接U2微处理器的第25脚PC3；所述D9的正极连接R10的一端，R10的另一端连接U2微处理器的第6脚VCC，D9的负极分别连接U2微处理器的第1脚PD0、第2脚PD0和第5脚PD4。

所述U2微处理器的第0脚PC6连接复位键K2的一端和电阻R9的一端，复位键K2的另一端接地，电阻R9的另一端连接U2微处理器的第6脚VCC。

本发明有益效果为：本发明所述空调温度监控器，它包括用于监控温度的主控板，以及用于遥控设置主控板工作参数的遥控器；主控板的电路部分包括U2微处理器、用于提供稳定工作电源的AC电源转换电路、用于接收遥控器信号的IR红外接收电路、用于检测实时温度的温度检测电路、用于显示数值的显示电路，以及用于通断空调电源的功率开关电路；工作时，AC电源转换电路将220V交流电源转换为5V直流电源作为主控板电路部分的工作电源，U2微处理器通过IR红外接收电路接收遥控器的信号，遥控器通过IR红外接收电路设置U2微处理器的预设温度，U2微处理器将温度检测电路检测到的实时温度通过显示电路显示出来，U2微处理器对实时温度和预设温度进行比较运算以控制功率开关电路通断空调电源。本发明所述空调温度监控器在空调制冷状态下，当实时温度达到预设温度后，自动切断由功率开关电路控制的空调电源，使空调停止制冷；在达到空调温度监控器预设的检测时间后，当实时温度高于预设温度一定值时，自动连通由功率开关电路控制的空调电源，使空调重新制冷，如此循环，即可实现对温度的自动检测和调节，保持空调处于最优的工作状态，以达到节能的目的，该空调温度监控器作为空调的外设使用，与空调控制系统相互独立，可降低空调控制系统的复杂性，因此，本发明既可起到节能的效果，又可降低空调的成本。

附图说明：

图1为本发明主控板电路部分的电路方框图；

图2为本发明U2微处理器的电路原理图；

图3为本发明AC电源转换电路的电路原理图；

图4为本发明功率开关电路的电路原理图；

图5为本发明显示电路的电路原理图；

图6为本发明温度检测电路的电路原理图；

图7为本发明IR红外接收电路的电路原理图；

图8为本发明声光状态指示电路的电路原理图；

图9为本发明遥控器的电路方框图；

图10为本发明遥控器的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明，见附图1至附图10所示，空调温度监控器，它包括用于监控温度的主控板，以及用于遥控设置主控板工作参数的遥控器；所述主控板的电路部分包括U2微处理器2、用于提供稳定工作电源的AC电源转换电路1、用于接收遥控器信号的IR红外接收电路4、用于检测实时温度的温度检测电路5、用于显示数值的显示电路3、用于通断空调电源的功率开关电路6，以及声光状态指示电路7；所述AC电源转换电路1、IR红外接收电路4和温度检测电路5分别接入U2微处理器2，所述U2微处理器2连接显示电路3、功率开关电路6和声光状态指示电路7；所述AC电源转换电路1将220V交流电源转换为5V直流电源作为主控板电路部分的工作电源，遥控器通过IR红外接收电路4设置U2微处理器2的预设温度，U2微处理器2通过IR红外接收电路4接收遥控器的信号，U2微处理器2将温度检测电路5检测到的实时温度通过显示电路3显示出来，U2微处理器2对实时温度和预设温度进行比较运算以控制功率开关电路6通断空调电源，声光状态指示电路7用于提示工作状态.

本实施例中，所述U2微处理器2的型号为MEGA48，所述AC电源转换电路1的输出端连接U2微处理器2的第6脚VCC。

所述功率开关电路6包括继电器J2、三极晶体管Q1、稳压管D1，以及电阻R13、R1、R5和R6；所述Q1的基极连接R1的一端，R1的另一端连接U2微处理器2的第1脚PD0，Q1的发射极接地，R13连接在述Q1的基极接和发射极之间，Q1的集电极连接J2的线圈一端和D1的正极，J2的线圈另一端和D1的负极连接5V电源，空调电源的输入端ACH1连接J2的动触点，空调电源的输出端V1N依次连接R6和R5再接J2的常闭触点。其中J2的值为10A，R13的值为10K，R1的值为3K，R5的值为300u，R6的值为1K，D1的型号为4007。D1为Q1的保护二极管，泄放J2线圈的上反峰电压，通过U2微处理器2输出信号控制Q1，由Q1驱动J2动作，以控制空调电源的通断。

所述温度检测电路5包括负温度系数热敏电阻NTC和电阻R19；R19的一端连接U2微处理器2的第6脚VCC，R19的另一端连接NTC的第1脚，NTC的第2脚连接U2微处理器2的第27脚PC5。NTC随温度变化，其阻值会变化，反映阻值变化的信号由U2微处理器2检测到后，再在显示电路3上显示出来，同时U2微处理器2按预设值执行相关功能。

所述显示电路3包括LED数码管U3、三极晶体管Q3和Q4，以及电阻R11、R12、R17和R18；U3的型号为SMG_38，电阻R11、R12、R17和R18的值均为1K；所述电阻R12的一端连接U2微处理器2的第6脚VCC，R12的另一端连接Q4的发射极，Q4的基极连接R18的一端，R18的另一端连接U2微处理器2的第24脚PC2，Q4的集电极连接U3的第8脚C0；所述电阻R11的一端连接U2微处理器2的第6脚VCC，R11的另一端连接Q3的发射极，Q3的基极连接R17的一端，R17的另一端连接U2微处理器2的第23脚PC1，Q3的集电极连接U3的第9脚C1；所述U3的第0脚SEG0连接U2微处理器2的第13脚PB0，U3的第1脚SEG1连接U2微处理器2的第14脚PB1，U3的第2脚SEG2连接U2微处理器2的第15脚PB2，U3的第3脚SEG3连接U2微处理器2的第16脚PB3，U3的第4脚SEG4连接U2微处理器2的第17脚PB4，U3的第5脚SEG5连接U2微处理器2的第18脚PB5，U3的第6脚SEG6连接U2微处理器2的第8脚PB6，U3的第7脚SEG7连接U2微处理器2的第9脚PB7。在正常工作状态时，LED数码管显示实测温度；在输入密码时，LED数码管显示密码；在设置温度时，LED数码管显示设置的温度值。也可采用LCD显示屏代替LED数码管。

所述IR红外接收电路4包括红外接收管IR，IR的第1脚连接U2微处理器2的第6脚VCC，IR的第2脚连接U2微处理器2的第3脚PD2，IR的第3脚接地。

所述主控板的电路部分还包括声光状态指示电路7，该声光状态指示电路7包括蜂鸣器MK1、LED发光二极管D9和电阻R10；所述MK1的一端接地，MK1的另一端连接U2微处理器2的第25脚PC3；所述D9的正极连接R10的一端，R10的另一端连接U2微处理器2的第6脚VCC，D9的负极分别连接U2微处理器2的第1脚PD0、第2脚PD0和第5脚PD4。随着温度接近预设值，声光状态指示电路7会发出不同时间间隔的断续声光信号，提示使用者目前的温度状态；在设置温度及密码时，LED发光二极管D9指示设置工作状态。

所述U2微处理器2的第0脚PC6连接复位键K2的一端和电阻R9的一端，复位键K2的另一端接地，电阻R9的另一端连接U2微处理器2的第6脚VCC.在空调温度监控器接通电源时，同时按下复位键K2，可以恢复空调温度监控器的出厂值.

所述遥控器包括由电池供电的IC1微处理器8，带数字键、密码键和确认键的键盘9，以及IR1红外发射管10；所述键盘9接入IC1微处理器8，IC1微处理器8驱动连接IR1红外发射管10。如附图10所示，Y1提供IC1微处理器8的工作时钟，并与电容C1和C2组成IC1微处理器8振荡电路，键盘9为遥控器输入，IC1微处理器8根据输入的不同要求，输出频率为38KHz的红外线调制信号，通过Q1驱动IR1红外发射管10向外发射信号。遥控设置时，把IR1红外发射管10正对向主控板的红外接收管IR接收位置，按下密码键，可以输入密码，再按确定键完成密码输入，接着按数字键完成温度设置，如果没有输入密码，则无法进入温度调置。

本实施例中，空调温度监控器在空调制冷状态下，当实时温度接近预设温度2度时，开始发出声、光警示，以提示使用者注意空调的设置温度是否合理；当实时温度达到预设温度后，自动切断由功率开关电路6控制的空调电源，使空调停止制冷；切断电源后，5分钟内不能启动，5分钟后，如果实时温度高于预设温度2度时，则自动连通由功率开关电路6控制的空调电源，使空调重新制冷，如此循环，即可实现对温度的自动检测和调节，保持空调处于最优的工作状态，以达到节能的目的。设定预设温度前，需要输入密码，密码正确才可以设定，连续输入三次错误密码，密码输入锁定，24小时内，无论密码正确与否，再次输入均无效。该空调温度监控器作为空调的外设使用，可降低空调控制系统的设计成本，因此，本发明既可起到节能的效果，又可降低空调的成本。

本发明所有外设参数均可根据客户或管理者的不同需要进行临时设定，并不影响本专利的独占性。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.空调温度监控器，其特征在于：它包括用于监控温度的主控板，以及用于遥控设置主控板工作参数的遥控器；所述主控板的电路部分包括U2微处理器(2)、用于提供稳定工作电源的AC电源转换电路(1)、用于接收遥控器信号的IR红外接收电路(4)、用于检测实时温度的温度检测电路(5)、用于显示数值的显示电路(3)，以及用于通断空调电源的功率开关电路(6)；所述AC电源转换电路(1)、IR红外接收电路(4)和温度检测电路(5)分别接入U2微处理器(2)，所述U2微处理器(2)连接显示电路(3)和功率开关电路(6)；所述AC电源转换电路(1)将220V交流电源转换为5V直流电源作为主控板电路部分的工作电源，遥控器通过IR红外接收电路(4)设置U2微处理器(2)的预设温度，U2微处理器(2)通过IR红外接收电路(4)接收遥控器的信号，U2微处理器(2)将温度检测电路(5)检测到的实时温度通过显示电路(3)显示出来，U2微处理器(2)对实时温度和预设温度进行比较运算以控制功率开关电路(6)通断空调电源。

2.根据权利要求1所述的空调温度监控器，其特征在于：所述U2微处理器(2)的型号为MEGA48，所述AC电源转换电路(1)的输出端连接U2微处理器(2)的第6脚VCC。

3.根据权利要求2所述的空调温度监控器，其特征在于：所述功率开关电路(6)包括继电器J2、三极晶体管Q1、稳压管D1，以及电阻R13、R1、R5和R6；所述Q1的基极连接R1的一端，R1的另一端连接U2微处理器(2)的第1脚PD0，Q1的发射极接地，R13连接在述Q1的基极接和发射极之间，Q1的集电极连接J2的线圈一端和D1的正极，J2的线圈另一端和D1的负极连接5V电源，空调电源的输入端ACH1连接J2的动触点，空调电源的输出端V1N依次连接R6和R5再接J2的常闭触点。

4.根据权利要求3所述的空调温度监控器，其特征在于：所述J2的值为10A，R13的值为10K，R1的值为3K，R5的值为300u，R6的值为1K，D1的型号为4007。

5.根据权利要求3所述的空调温度监控器，其特征在于：所述温度检测电路(5)包括负温度系数热敏电阻NTC和电阻R19；R19的一端连接U2微处理器(2)的第6脚VCC，R19的另一端连接NTC的第1脚，NTC的第2脚连接U2微处理器(2)的第27脚PC5。

6.根据权利要求5所述的空调温度监控器，其特征在于：所述显示电路(3)包括LED数码管U3、三极晶体管Q3和Q4，以及电阻R11、R12、R17和R18；U3的型号为SMG_38，电阻R11、R12、R17和R18的值均为1K；所述电阻R12的一端连接U2微处理器(2)的第6脚VCC，R12的另一端连接Q4的发射极，Q4的基极连接R18的一端，R18的另一端连接U2微处理器(2)的第24脚PC2，Q4的集电极连接U3的第8脚C0；所述电阻R11的一端连接U2微处理器(2)的第6脚VCC，R11的另一端连接Q3的发射极，Q3的基极连接R17的一端，R17的另一端连接U2微处理器(2)的第23脚PC1，Q3的集电极连接U3的第9脚C1；所述U3的第0脚SEG0连接U2微处理器(2)的第13脚PB0，U3的第1脚SEG1连接U2微处理器(2)的第14脚PB1，U3的第2脚SEG2连接U2微处理器(2)的第15脚PB2，U3的第3脚SEG3连接U2微处理器(2)的第16脚PB3，U3的第4脚SEG4连接U2微处理器(2)的第17脚PB4，U3的第5脚SEG5连接U2微处理器(2)的第18脚PB5，U3的第6脚SEG6连接U2微处理器(2)的第8脚PB6，U3的第7脚SEG7连接U2微处理器(2)的第9脚PB7。

7.根据权利要求6所述的空调温度监控器，其特征在于：所述IR红外接收电路(4)包括红外接收管IR，IR的第1脚连接U2微处理器(2)的第6脚VCC，IR的第2脚连接U2微处理器(2)的第3脚PD2，IR的第3脚接地。

8.根据权利要求7所述的空调温度监控器，其特征在于：所述遥控器包括IC1微处理器(8)，带数字键、密码键和确认键的键盘(9)，以及IR1红外发射管(10)；所述键盘(9)接入IC1微处理器(8)，IC1微处理器(8)驱动连接IR1红外发射管(10)。

9.根据权利要求2至8任一项所述的空调温度监控器，其特征在于：所述主控板的电路部分还包括声光状态指示电路(7)，该声光状态指示电路(7)包括蜂鸣器MK1、LED发光二极管D9和电阻R10；所述MK1的一端接地，MK1的另一端连接U2微处理器(2)的第25脚PC3；所述D9的正极连接R10的一端，R10的另一端连接U2微处理器(2)的第6脚VCC，D9的负极分别连接U2微处理器(2)的第1脚PD0、第2脚PD0和第5脚PD4。

10.根据权利要求2至8任一项所述的空调温度监控器，其特征在于：所述U2微处理器(2)的第0脚PC6连接复位键K2的一端和电阻R9的一端，复位键K2的另一端接地，电阻R9的另一端连接U2微处理器(2)的第6脚VCC。

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