CN102679502A - 一种节能空调控制器 - Google Patents

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蒋其新
岑宏杰
张铁鹰
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Abstract

本发明公开了一种节能空调控制器，包括电源模块、信号采集模块、ARM控制模块、数据显示模块和通信模块，电源模块的输出端与ARM控制模块的电源输入端电连接，ARM控制模块的信号输入端与信号采集模块的信号输出端通信连接，ARM控制模块的数据显示端与数据显示模块的输入端电连接，通信模块的通信端与ARM控制模块的通信端通信连接，所述信号采集模块包括人体红外控制模块、红外收发控制模块和温度监测控制模块，所述人体红外控制模块和红外收发控制模块分别与ARM控制模块相应的连接端通信连接，所述温度监测控制模块的信号输出端与ARM控制模块相应的信号输入端通信连接。本发明不仅节能效果好，而且能以多种方式控制。

Description

一种节能空调控制器
技术领域
本发明属于空调控制器，具体地说涉及一种节能空调控制器。
背景技术
目前常见的空调控制器，调整温度范围一般在18℃~30℃之间，但许多人由于缺乏节能观念，往往将空调调到连续工作的状态，比如在夏季将制冷温度调到20℃，而在冬季却将制热温度调到28℃，就会造成大量的电能消耗。目前，正在倡导建设节约型社会，希望人们能够有节能环保的理念；现有的空调控制器均需手动控制温度和模式，或者设定空调定时关断，但是功能还比较单一，不利于节能环保。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种不仅节能效果好，而且能以多种方式控制的节能空调控制器。
实现上述目的的技术方案是：一种节能空调控制器，包括电源模块、信号采集模块、ARM控制模块、数据显示模块和通信模块，所述电源模块的输出端与ARM控制模块的电源输入端电连接，ARM控制模块的信号输入端与信号采集模块的信号输出端通信连接，ARM控制模块的数据显示端与数据显示模块的输入端电连接，通信模块的通信端与ARM控制模块的通信端通信连接，其创新点在于：
所述信号采集模块包括人体红外控制模块、红外收发控制模块和温度监测控制模块，所述人体红外控制模块和红外收发控制模块分别与ARM控制模块相应的连接端通信连接，所述温度监测控制模块的信号输出端与ARM控制模块相应的信号输入端通信连接。
在上述技术方案中，所述人体红外控制模块包括热释电红外传感器信号处理集成电路U1、热释电红外传感器J1和菲涅尔透镜，所述热释电红外传感器J1位于菲涅尔透镜一侧，且与热释电红外传感器信号处理集成电路U1电连接，所述热释电红外传感器信号处理集成电路U1与ARM控制模块通信连接，所述热释电红外传感器信号处理集成电路U1的型号为BIS0001。
在上述技术方案中，所述红外收发控制模块包括发射模块和接收模块；所述发射模块包括发光发射管LD2、电阻R27、电阻R28和三极管Q6，所述电阻R28的一端与电源电连接，且其另一端与发光发射管LD2的一端电连接，所述发光发射管LD2的另一端与三极管Q6的集电极电连接，三极管Q6的基极与电阻R27的一端电连接，三极管Q6的发射极接地，电阻R27的另一端与ARM控制模块相应的输入端通信连接；所述接收模块包括红外接收管U9、电阻R25、电阻R26和电容C34，所述红外接收管U9的型号为IRM-3638，红外接收管U9的第一管脚同时与电阻R25的一端以及与电容C34一端电连接，电阻R25的另一端与电源电连接，红外接收管U9的第二管脚和电容C34的另一端同时接地，红外接收管U9的第三管脚与电阻R26的一端以及与ARM控制模块相应的输入端通信连接，电阻R26的另一端与电源电连接。
在上述技术方案中，所述温度监测控制模块包括温度传感器U8、电阻R23、电阻R24和电容C23，所述温度传感器型号为DS18B20，温度传感器U8的第一管脚与电阻R23的一端以及与电容C23的一端电连接，电阻R23的另一端与电阻R24的一端以及与电源电连接，电容C23的另一端接地，温度传感器U8的第二管脚与电阻R24的另一端以及与ARM控制模块相应的输入端通信连接，温度传感器U8的第三管脚接地。 
在上述技术方案中，所述ARM控制模块包括CPU，且CPU为STM32F107VCT集成芯片。
在上述技术方案中，所述数据显示模块包括四位集成数码管，所述四位集成数码管的每一个输入管脚电连接由三极管构成的驱动电路。
在上述技术方案中，所述通信模块为RS485通信模块或者为DP83848CVV集成网络通信芯片。
本发明的有益效果在于：由于本发明所述的信号采集模块包括人体红外控制模块、红外收发控制模块和温度监测控制模块，所述人体红外控制模块的信号输入端、红外收发控制模块的信号输入端和温度监测控制模块的信号输入端分别与信号采集模块相应的信号输出端通信连接，因此，本发明使用时，能够根据房内温度以及房内人员情况自动调节空调的运行模式；在夏季当温度较高时，空调控制器能够自动调节运行模式，增强制冷效果；在冬季当温度较低时，空调控制器能够自动调节运行模式，增强制热效果；当房内无人或者在春秋季时，可以通过空调控制器控制空调实现智能自动工作等等；因此可以显著降低能耗，能最大限度的实现节能环保。
附图说明
图1为本发明一种具体实施例的原理方框示意图；
图2为本发明的信号采集模块原理方框示意图；
图3为图1中电源模块的电路原理图；
图4为图2的信号采集模块电路原理图；
图5为图1中ARM控制模块的电路原理图；
图6为图1中数据显示模块的电路原理图；
图7为图1中通信模块的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步详细描述。
如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种节能空调控制器，包括电源模块1、信号采集模块2、ARM控制模块3、数据显示模块4和通信模块5，所述电源模块1的输出端与ARM控制模块3的电源输入端电连接，ARM控制模块3的信号输入端与信号采集模块2的信号输出端通信连接，ARM控制模块3的数据显示端与数据显示模块4的输入端电连接，通信模块5的通信端与ARM控制模块3的通信端通信连接，所述信号采集模块2包括人体红外控制模块2-1、红外收发控制模块2-2和温度监测控制模块2-3，所述人体红外控制模块2-1和红外收发控制模块2-2分别与ARM控制模块3相应的连接端通信连接，所述温度监测控制模块2-3的信号输出端与ARM控制模块3相应的信号输入端通信连接。
如图3所示，为了能够检测到人体温度，所述人体红外控制模块2-1包括热释电红外传感器信号处理集成电路U1、热释电红外传感器J1和菲涅尔透镜2-1-1，所述热释电红外传感器J1位于菲涅尔透镜2-1-1一侧，且与热释电红外传感器信号处理集成电路U1电连接，所述热释电红外传感器信号处理集成电路U1与ARM控制模块3通信连接，所述热释电红外传感器信号处理集成电路U1的型号为BIS0001。
如图3所示，所所述红外收发控制模块2-2包括发射模块2-2-1和接收模块2-2-2；所述发射模块2-2-1包括发光发射管LD2、电阻R27、电阻R28和三极管Q6，所述电阻R28的一端与电源电连接，且其另一端与发光发射管LD2的一端电连接，所述发光发射管LD2的另一端与三极管Q6的集电极电连接，三极管Q6的基极与电阻R27的一端电连接，三极管Q6的发射极接地，电阻R27的另一端与ARM控制模块3相应的输入端通信连接；所述接收模块2-2-2包括红外接收管U9、电阻R25、电阻R26和电容C34，所述红外接收管U9的型号为IRM-3638，红外接收管U9的第一管脚同时与电阻R25的一端以及与电容C34一端电连接，电阻R25的另一端与电源电连接，红外接收管U9的第二管脚和电容C34的另一端同时接地，红外接收管U9的第三管脚与电阻R26的一端以及与ARM控制模块3相应的输入端通信连接，电阻R26的另一端与电源电连接。
如图4所示，所述温度监测控制模块2-3包括温度传感器U8、电阻R23、电阻R24和电容C23，所述温度传感器型号为DS18B20，温度传感器U8的第一管脚与电阻R23的一端以及与电容C23的一端电连接，电阻R23的另一端与电阻R24的一端以及与电源电连接，电容C23的另一端接地，温度传感器U8的第二管脚与电阻R24的另一端以及与ARM控制模块3相应的输入端通信连接，温度传感器U8的第三管脚接地。 当然，温度传感器也可以采用型号为MCP9800的温度传感器。
如图5所示，本发明所述的ARM控制模块3具有CPU，且CPU优先选用的是意法半导体公司生产，且型号为STM32F107VCT集成芯片。当然，也可以采用ATMEL公司生产，且型号为 AT91F40162集成芯片。
如图6所示，所述数据显示模块4包括四位集成数码管，所述四位集成数码管的每一个输入管脚电连接由三极管构成的驱动电路。
如图7所示，所述通信模块5为RS485通信模块或者为DP83848CVV集成网络通信芯片。
本发明各个模块的输入输出端上标有标号，且各个模块需要连接的管脚标号一致。
本发明使用时，将PC机通过相关网络路由器等与通信模块5通信连接，在夏季空调制冷或冬季空调制热时，当温度监测控制模块2-3检测房内温度低于设定的关闭下限值（例如26℃）时，本发明控制空调停止运行，温度监测控制模块2-3检测房内高于设定开启温度时，红外收发控制模块2-2的信号输入端输出相应信号送至ARM控制模块3相应的输入端，由ARM控制模块3对空调发出开机信号，温度监测控制模块2-3将检测到房内实时温度，并且通过ARM控制模块3发出信号送至数据显示模块4，显示房内此时温度；当春季或者秋季，温度监测控制模块2-3检测房内温度为15~26℃时，空调无法开启；当房内有人，且所述人体红外控制模块2-1的热释电传感器J1能够监测到人员活动情况并将检测到的信号通过热释电红外传感器信号处理集成电路U1送至ARM控制模块3时，而温度监测控制模块2-3根据检测到房内温度是否达到空调开启温度时，此时，本发明能够自动开启空调正常运行，当房内人体红外控制模块2-1监测无人超过一定时间后，发出相应信号送至ARM控制模块3，并且发出空调关闭信号，使得运行空调能够自动停止运行，实现能够实时节能环保，显著降低能耗。

Claims (7)

1.一种节能空调控制器，包括电源模块（1）、信号采集模块（2）、ARM控制模块（3）、数据显示模块（4）和通信模块（5），所述电源模块（1）的输出端与ARM控制模块（3）的电源输入端电连接，ARM控制模块（3）的信号输入端与信号采集模块（2）的信号输出端通信连接，ARM控制模块（3）的数据显示端与数据显示模块（4）的输入端电连接，通信模块（5）的通信端与ARM控制模块（3）的通信端通信连接，其特征在于：
所述信号采集模块（2）包括人体红外控制模块（2-1）、红外收发控制模块（2-2）和温度监测控制模块（2-3），所述人体红外控制模块（2-1）和红外收发控制模块（2-2）分别与ARM控制模块（3）相应的连接端通信连接，所述温度监测控制模块（2-3）的信号输出端与ARM控制模块（3）相应的信号输入端通信连接。
2.根据权利要求1所述的节能空调控制器，其特征在于：所述人体红外控制模块（2-1）包括热释电红外传感器信号处理集成电路U1、热释电红外传感器J1和菲涅尔透镜（2-1-1），所述热释电红外传感器J1位于菲涅尔透镜（2-1-1）一侧，且与热释电红外传感器信号处理集成电路U1电连接，所述热释电红外传感器信号处理集成电路U1与ARM控制模块（3）通信连接，所述热释电红外传感器信号处理集成电路U1的型号为BIS0001。
3.根据权利要求1所述的节能空调控制器，其特征在于：所述红外收发控制模块（2-2）包括发射模块（2-2-1）和接收模块（2-2-2）；所述发射模块（2-2-1）包括发光发射管LD2、电阻R27、电阻R28和三极管Q6，所述电阻R28的一端与电源电连接，且其另一端与发光发射管LD2的一端电连接，所述发光发射管LD2的另一端与三极管Q6的集电极电连接，三极管Q6的基极与电阻R27的一端电连接，三极管Q6的发射极接地，电阻R27的另一端与ARM控制模块（3）相应的输入端通信连接；所述接收模块（2-2-2）包括红外接收管U9、电阻R25、电阻R26和电容C34，所述红外接收管U9的型号为IRM-3638，红外接收管U9的第一管脚同时与电阻R25的一端以及与电容C34一端电连接，电阻R25的另一端与电源电连接，红外接收管U9的第二管脚和电容C34的另一端同时接地，红外接收管U9的第三管脚与电阻R26的一端以及与ARM控制模块（3）相应的输入端通信连接，电阻R26的另一端与电源电连接。
4.根据权利要求1所述的节能空调控制器，其特征在于：所述温度监测控制模块（2-3）包括温度传感器U8、电阻R23、电阻R24和电容C23，所述温度传感器型号为DS18B20，温度传感器U8的第一管脚与电阻R23的一端以及与电容C23的一端电连接，电阻R23的另一端与电阻R24的一端以及与电源电连接，电容C23的另一端接地，温度传感器U8的第二管脚与电阻R24的另一端以及与ARM控制模块（3）相应的输入端通信连接，温度传感器U8的第三管脚接地。
5.根据权利要求1所述的节能空调控制器，其特征在于：所述ARM控制模块（3）包括CPU，且CPU为STM32F107VCT集成芯片。
6.根据权利要求1所述的节能空调控制器，其特征在于：所述数据显示模块（4）包括四位集成数码管，所述四位集成数码管的每一个输入管脚电连接由三极管构成的驱动电路。
7.根据权利要求1所述的节能空调控制器，其特征在于：所述通信模块（5）为RS485通信模块或者为DP83848CVV集成网络通信芯片。
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