CN102402217B - 太阳能无线红外控制器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能无线红外控制器及控制方法。太阳能无线红外控制器，主要包括多晶硅太阳能电板、充电控制电路、锂电池、主板、MSP430单片机、红外收发模块、无线收发模块、网关，其特征在于：多晶硅太阳能电板通过充电控制电路与锂电池相连，锂电池与主板连接，主板上安装MSP430单片机、红外收发模块、无线收发模块，无线收发模块与MSP430单片机通过同步串口连接；太阳能无线红外控制器通过无线网络与房间控制器连接，房间控制器通过RS485总线与网关连接，网关接入以太网与节能管理系统连接，远程控制；本发明专利具有安全、快捷、运营成本低、管理方便、用户操作简单等优点，在大型公共建筑的节能管理中具有极大的推广价值。

Description

太阳能无线红外控制器及控制方法

技术领域：

本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种基于太阳能的无线红外控制器及其控制方法。

背景技术：

能源的紧缺已经成为人类面临的重大危机，解决的办法只能是开发新的能源和节约现有能源。就大型公共建筑而言，存在大量的空调等耗能设备，这些设备给人类创造舒适的工作生活环境的同时，也大量消耗着电能，人走空调不关、空调温度过高或过低等情况很常见，造成大量能源浪费。

类似空调等功率这种设备，如果要对其进行关断，必须先用遥控器软关机，然后再切断电源。红外遥控是空调普遍存在的一种应用，具有简单和低成本的优势。红外的方向性和通信距离决定了其必然只能在几米的范围来进行控制。这就意味着必须在近距离控制才有效。对于大量存在空调的公共建筑，医院，学校等，如何做到规模监管和节能是非常困难的事情。

随着物联网技术的发展，无线网络变得越来越普及，实现了对用能终端的远程控制。与传统网络不同，无线网络具有施工便捷，高速等优点，但单一的无线网络的弱点在于功耗电源不方便，在无法提供电源或者不方便施工的地方，只能采用电池供电，普通的电池只能坚持1～2个月，即使高容量的电池也只能坚持6个月左右，要频繁的更换电池，对于具有大量空调设备的公共建筑，这个是很难接受的。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种资金投入少，方便、快捷，同时可以实现规模监管的太阳能无线红外控制器及控制方法。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案实现：

太阳能无线红外控制器，主要包括多晶硅太阳能电板、充电控制电路、锂电池、主板、MSP430单片机、红外收发模块、无线收发模块、网关，其特征在于：多晶硅太阳能电板通过充电控制电路与锂电池相连，锂电池与主板连接，主板上安装MSP430单片机、红外收发模块、无线收发模块，无线收发模块与MSP430单片机通过同步串口连接。太阳能无线红外控制器通过无线网络与房间控制器连接，房间控制器通过RS485总线与网关连接，网关接入以太网与节能管理系统连接，远程控制。

太阳能无线红外控制器的控制方法包括以下操作步骤：

第一步：管理者在用能现场安装网关、房间控制器及相应的太阳能无线红外控制器，并统一向用户发放客户账户，密码。

第二步：用户通过以太网远程接入，通过身份认证登入节能管理平台，按照具体要求设置时间策略。

第三步：网关完成协议转换，将设定用户时间策略发到房间控制器，房间控制器通过无线方式传送到太阳能无线红外控制器。

第四步：太阳能无线红外控制器将接收到的指令以红外方式发送给用能设备，实现时间策略控制。

第五步：房间控制器接收到太阳能无线红外控制器的反馈信息，对用能设备进行开断控制，同时根据采集到的用能情况来判定控制是否正常。

所述太阳能无线红外控制器中的无线收发模块，在与房间控制器进行通信过程中，使用的以太网通信协议采用令牌环方式，避免载波冲突。

本发明的优点是：(1)太阳能无线红外控制器采用多晶硅太阳能电池板，无需更换电源，当充电电池处于欠压状态，可以安全的充电使得系统正常工作；(2)太阳能无线红外控制器无线收发模块通信采用令牌环，保证的通信的可靠性；(3)采用自学习的红外编码方法，使得系统可以接入任何一种红外控制设备，如空调、电视、音箱等，同时只要对对应的遥控器进行学习，就可以实现，可扩展性强；(4)太阳能无线红外控制器高性能的MSP430单片机可以使得用户任意设置设备开启和关闭时间，而网关使得远程控制变得简单，从而实现一直梦想的智能家居；(5)网关使得系统扩展变得便捷，从而实现了对大量设备的集中管控，节省了大量的人力成本；(6)用户操作简单，只需要在任意地方连入Internet，登陆界面，输入身份认证信息便可完成操作，不需要特殊的设备，也不需要安装特殊的软件，操作简单，易于掌握。

附图说明：

图1为本发明太阳能无线红外控制器结构简图；

图2为本发明控制方法原理图。

具体实施方式：

如图所示，太阳能无线红外控制器，主要包括多晶硅太阳能电板1、充电控制电路2、锂电池3、主板4、MSP430单片机5、红外收发模块6、无线收发模块7、网关8，其特征在于：多晶硅太阳能电板1通过充电控制电路2与锂电池3相连，锂电池3与主板4连接，主板4上安装MSP430单片机5、红外收发模块6、无线收发模块7，无线收发模块7与MSP430单片机5通过同步串口连接。太阳能无线红外控制器通过无线网络与房间控制器连接，房间控制器通过RS485总线与网关连接，网关接入以太网与节能管理系统连接，远程控制。

参照图1，采用多晶硅太阳能电板1，将太阳能转化为电能，充电控制电路2具有电压检测功能，当锂电池3电压满足工作条件，MSP430单片机5关断充电控制电路2，以延长其寿命；当锂电池3电压低于设定的阀值，MSP430单片机5打开充电控制电路2对其充电，直至到达预定容量，对锂电池3起到过充电保护、过放电保护的作用。MSP430单片机5负责主要的控制功能：包括通过红外收发模块6来控制红外设备；控制充电控制电路2启闭；对通过无线收发模块7接收到的指令实现帧解码。无线收发模块7采用ISM频段通信的2.4Ghz模块，实现无线指令传输，通信协议采用令牌环方式，避免载波冲突。

参照图2，空调控制系统采用RS485总线制联网方式组网，采用一根通讯总线将所有分体空调房间控制器接到智能数据网关8，通过网关8接入以太网。任何一个已授权的管理者通过任一台连接局域网的PC机，就能对建筑内的空调进行在线的监测、控制，以及能耗数据的汇总、统计等。具体操作步骤为：

第一步：管理者在用能现场安装网关、房间控制器及相应的太阳能无线红外控制器，并统一向用户发放客户账户，密码。

第二步：用户通过以太网远程接入，通过身份认证登入节能管理平台，按照具体要求设置时间策略。

第三步：网关完成协议转换，将设定用户时间策略发到房间控制器，房间控制器通过无线方式传送到太阳能无线红外控制器。

第四步：太阳能无线红外控制器将接收到的指令以红外方式发送给用能设备，实现时间策略控制。

第五步：房间控制器接收到太阳能无线红外控制器的反馈信息，对用能设备进行开断控制，同时根据采集到的用能情况来判定控制是否正常。

本发明专利具有安全、快捷、运营成本低、管理方便、用户操作简单等优点，尤其便于在大量存在的红外设备(如空调)等能耗设备的统计监管，节省了人力成本和能源，在大型公共建筑的节能管理中具有极大的推广价值。

Claims (2)

1.太阳能无线红外控制器的控制方法，太阳能无线红外控制器主要包括多晶硅太阳能电板、充电控制电路、锂电池、主板、MSP430单片机、红外收发模块、无线收发模块、网关，多晶硅太阳能电板通过充电控制电路与锂电池相连，锂电池与主板连接，主板上安装MSP430单片机、红外收发模块、无线收发模块，无线收发模块与MSP430单片机通过同步串口连接，太阳能无线红外控制器通过无线网络与房间控制器连接，房间控制器通过RS485总线与网关连接，网关接入以太网与节能管理系统连接，远程控制；其特征在于：包括以下操作步骤：

第一步：管理者在用能现场安装网关、房间控制器及相应的太阳能无线红外控制器，并统一向用户发放客户账户，密码；

第二步：用户通过以太网远程接入，通过身份认证登入节能管理平台，按照具体要求设置时间策略；

第三步：网关完成协议转换，将设定用户时间策略发到房间控制器，房间控制器通过无线方式传送到太阳能无线红外控制器；

第四步：太阳能无线红外控制器将接收到的指令以红外方式发送给用能设备，实现时间策略控制；

第五步：房间控制器接收到太阳能无线红外控制器的反馈信息，对用能设备进行开断控制，同时根据采集到的用能情况来判定控制是否正常。

2.根据权利要求1所述太阳能无线红外控制器的控制方法，其特征在于：太阳能无线红外控制器中的无线收发模块，在与房间控制器进行通信过程中，使用的以太网通信协议采用令牌环方式。

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