CN102890205A - 变频空调数据采集分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变频空调数据采集分析仪，用于实时查询变频空调的状态信息，该变频空调数据采集分析仪包括：数据采集电路(10)，连接至空调室内机与空调室外机之间的通信线上，用于获取空调室内机或空调室外机的状态信号；单片机处理器(30)，与数据采集电路(10)连接，用于根据状态信号获取空调室内机以及空调室外机的状态信息。应用本发明的技术方案，可切实提高查找问题的效率，节省实验室样机整改时间，提高实验室资源的利用率，为维修人员维修节省时间及迅速解决问题提供便利，提升售后服务质量。

Description

变频空调数据采集分析仪

技术领域

本发明涉及空气调节领域，尤其涉及一种变频空调数据采集分析仪。

背景技术

现有变频空调因其省电、舒适等优势，越来越受到消费者的青睐。

但是无论从变频空调的运行原理还是其实现结构的角度来看，变频空调比普通的定频空调都要复杂许多。因此，变频空调运转过程中，需要对信息进行查询和分析，往往需要拆开机壳查看指示灯，并且查看到的数据量及其有限，分析数据时必须使用示波器或连接PC监控软件进行监控，极其不便；尤其出差人员或售后维修员外出维修空调时，需要及时掌握整机情况，同样很不方便，若在客户现场连接变频监控设备更不现实，故障分析难度无形之中被增大。

在现有技术中，对变频空调实时状态查询存在不便的问题，对于该问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种变频空调数据采集分析仪，以解决现有技术中变频空调实时状态查询存在不便的问题。

为了实现上述目的，提供一种变频空调数据采集分析仪。本发明提供的变频空调数据采集分析仪，包括：数据采集电路，连接至空调室内机与空调室外机之间的通信线上，用于获取空调室内机或空调室外机的状态信号；单片机处理器，与数据采集电路连接，用于根据状态信号获取空调室内机以及空调室外机的状态信息。

进一步地，数据采集电路包括：连接电路，连接于空调室内机与空调室外机之间的通信线，用于获取通信线上的高压信号；信号转换电路，连接于连接电路，用于将高压信号转换为第一电平信号；分压电路，连接于信号转换电路与单片机处理器之间，用于将第一电平信号调整为第二电平信号，并将第二电平信号输入到单片机处理器。

进一步地，连接电路为连接器，连接器包括：输入端，连接空调室内机与空调室外机之间的通信线；第一输出端，连接于信号转换电路；以及第二输出端，连接于信号转换电路。

进一步地，信号转换电路为光耦隔离电路，光耦隔离电路包括：第一光耦隔离器，第一输入端连接连接器的第二输出端，第二输入端连接连接器的第一输出端，第三输入端连接电源，第一输出端连接分压电路；第二光耦隔离器，第一输入端连接连接器的第二输出端，第二输入端连接连接器的第一输出端。

进一步地，分压电路包括：第一分压电路，第一端连接单片机处理器，第二端连接第一光耦隔离器的第一输出端；第二分压电路，第一端接地，第二端连接第一光耦隔离器的第一输出端。

进一步地，第一分压电路包括：第一电阻，第二端连接第一光耦隔离器的第一输出端；信号输出端口，连接第一电阻的第一端，用于将第二电平信号输入到单片机处理器。

进一步地，第二分压电路包括：第二电阻，第一端与第一光耦隔离器的第一输出端相连接；开关，第一端连接第二电阻的第二端，第二端接地，用于变频空调数据采集分析仪正常使用时，合上开关，变频空调数据采集分析仪写入程序时，断开开关。

进一步地，开关为跳线帽。

进一步地，变频空调数据采集分析仪还包括：显示电路，与单片机处理器连接，用于显示空调室内机以及空调室外机的状态信息。

进一步地，变频空调数据采集分析仪还包括：按键电路，输入端与单片机处理器连接，用于信息查询时切换与翻页。

进一步地，变频空调数据采集分析仪还包括：报警电路，与单片机处理器连接，用于分析到故障信息时发出报警。

应用本发明的技术方案，通过基于单片机技术的信号捕获、解析与显示方案，通过对需求分析与灵活实用的电路设计，以及软件的编写，最终实现变频机工作时的实时数据的查询，解决变频空调器运转信息查询不便捷、不全面、不准确的难题，真正实现便携，节省时间，提高效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的变频空调数据采集分析仪的连接关系示意图；

图2示出了根据本发明实施例一的变频空调数据采集分析仪的原理示意图；

图3示出了根据本发明实施例二的变频空调数据采集分析仪的原理示意图；

图4示出了根据本发明实施例三的变频空调数据采集分析仪的数据采集电路的电路图；以及

图5示出了根据本发明实施例四的变频空调数据采集分析仪的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1示出了根据本发明实施例的变频空调数据采集分析仪的连接关系示意图。

参见图1所示，变频空调数据采集分析仪通过传输线连接空调室内机与空调室外机之间的零线AC-L火线AC-N之间的通信线COM，变频空调数据采集分析仪为便携式，并通过外部电源插头供电，实现数据的实时查询和准确定位故障的目的。

图2示出了根据本发明实施例一的变频空调数据采集分析仪的原理示意图。

参见图2所示，变频空调数据采集分析仪包括：数据采集电路10，连接至空调室内机与空调室外机之间的通信线COM上，用于获取空调室内机或空调室外机的状态信号；单片机处理器30，与数据采集电路10连接，用于根据状态信号获取空调室内机以及空调室外机的状态信息。并且，该变频空调数据采集分析仪采用外部电源插头供电+12V。

变频空调器内外机由单独的主芯片控制，其内外机通信线COM上面包涵的信息包括了空调所有的运转和故障信息。因此通过本实施例的上述技术方案，做到实时监控零火线通讯上的数据，就可以全面掌握空调的运行状态和所有故障、保护信息，从而实现数据的实时查询和准确定位故障的目的。

图3示出了根据本发明实施例二的变频空调数据采集分析仪的原理示意图。

参见图3所示，变频空调数据采集分析仪，数据采集电路10包括：连接电路101，连接于空调室内机与空调室外机之间的通信线，用于获取通信线上的高压信号；信号转换电路103，连接于连接电路101，用于将高压信号转换为第一电平信号；分压电路105，连接于信号转换电路103与单片机处理器30之间，用于将第一电平信号调整为第二电平信号，并将第二电平信号输入到单片机处理器30。

变频机之间的通讯是由零火线通讯电路运行的，这种通讯模式在于一对一电路匹配进行通讯，而非总线模式，不能接入多个通讯线路。基于此技术难点，传统的解决方案主要是采用大电阻分压，使电阻前后级产生隔离效应，从而获取到信息。这种方案能采集到信息，但是会消耗通信线上部分电流，可能造成电压波动；而现在采用连接电路101直接串入通信线COM，并在信号转换电路103中同时完成强弱电的隔离，分压过程在弱电端完成，同时数据采集分析仪由外部电源供电，故信号的稳定性、安全性、便携性都大大增强。

图4示出了根据本发明实施例三的变频空调数据采集分析仪的数据采集电路的电路图。

参见图4所示，数据采集电路具体包括做为连接电路的连接器J3，连接器J3包括：输入端J32、第一输出端J31以及第二输出端J33，其中输入端J32连接空调室内机与空调室外机之间的通信线；做为信号转换电路的光耦隔离电路，光耦隔离电路包括：第一光耦隔离器U5，第一输入端U51连接连接器J3的第二输出端J33，第二输入端U52连接连接器J3的第一输出端J31，第三输入端U54连接电源，第一输出端U53连接做为分压电路的第一电阻R4和第二电阻R3；光耦隔离电路还包括第二光耦隔离器U2，第一输入端U21连接第二输出端J33，第二输入端U22连接第一输出端J31。在分压电路中，第一电阻R4还连接信号输出端口RXD，第二电阻R3还连接开关J9，用于将第二电平信号输入到单片机处理器30。第二电阻R3的第一端与第一光耦隔离器U5的第一输出端U53相连接；开关J9的第一端连接第二电阻R3的第二端，开关J9第二端接地，用于变频空调数据采集分析仪正常使用时，合上开关J9，变频空调数据采集分析仪写入程序时，断开开关J9。

优选地，上述开关J9为跳线帽。

通过本实施例的上述技术方案，信号转换电路103采用双光耦，并且经反复实验，此处必须为双光耦，对于通信线COM来说，单个光耦阻抗过大，不足以提供电流通路，光耦隔离器的二极管端外接通信线COM，给通信线COM电流提供通路，同时将电流信号转换为电平信号后，完成强电隔离，通过弱电端电阻与光耦本身进行分压，调整为合适信号后输入到单片机处理器30，实现对通讯线路的信息获取。

图5示出了根据本发明实施例四的变频空调数据采集分析仪的原理示意图。

参见图5所示，变频空调数据采集分析仪还包括：显示电路70，与单片机处理器30连接，用于显示空调室内机以及空调室外机的状态信息。按键电路50，输入端与单片机处理器30连接，用于信息查询时切换与翻页。报警电路80，与单片机处理器30连接，用于分析到故障信息时发出报警。

通过本实施例的上述技术方案，可以发现，变频空调数据采集分析仪的主芯片将数据进行解析后，送至LCD完成显示，通过按键进行信息全面查询。并在故障信息有蜂鸣器发出报警声。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

从外部看，手持主体部分，主体部分包括有小型壳体和内置的电路部件、LCD显示部件，通过侧面电源插孔外接12V电源线，数据采集线接至空调器内外机通信线，正面有电源指示灯、运行灯和故障灯，同时有蜂鸣器提示声音，监控到的所有信息适合用户直接查看，通过按键查询所有信息。

从内部看，通过数据采集线从通信线上获取到高压信号约56VAC，经信号采集电路转换成为稳定的数字信号，并传送至单片机的串口，单片机内部软件分析串口数据，空调器运转时的整机信息翻译成为供LCD现实的编码，将汉字信息及相应参数在LCD显示。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种变频空调数据采集分析仪，其特征在于，包括：

数据采集电路(10)，连接至空调室内机与空调室外机之间的通信线上，用于获取所述空调室内机或空调室外机的状态信号；

单片机处理器(30)，与所述数据采集电路(10)连接，用于根据所述状态信号获取所述空调室内机以及所述空调室外机的状态信息。

2.根据权利要1所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，所述数据采集电路(10)包括：

连接电路(101)，连接于所述空调室内机与空调室外机之间的通信线，用于获取所述通信线上的高压信号；

信号转换电路(103)，连接于所述连接电路(101)，用于将所述高压信号转换为第一电平信号；

分压电路(105)，连接于所述信号转换电路(103)与所述单片机处理器(30)之间，用于将所述第一电平信号调整为第二电平信号，并将所述第二电平信号输入到所述单片机处理器(30)。

3.根据权利要求2所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，所述连接电路为连接器(J3)，包括：

输入端(J32)，连接所述空调室内机与空调室外机之间的通信线；

第一输出端(J31)，连接于所述信号转换电路；以及

第二输出端(J33)，连接于所述信号转换电路。

4.根据权利要求3所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，所述信号转换电路为光耦隔离电路，包括：

第一光耦隔离器(U5)，第一输入端(U51)连接所述连接器的第二输出端(J33)，第二输入端(U52)连接所述连接器的第一输出端(J31)，第三输入端(U54)连接电源，第一输出端(U53)连接所述分压电路；

第二光耦隔离器(U2)，第一输入端(U21)连接所述连接器的第二输出端(J33)，第二输入端(U22)连接所述连接器的第一输出端(J31)。

5.根据权利要求4所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，所述分压电路包括：

第一分压电路，第一端连接所述单片机处理器(30)，第二端连接所述第一光耦隔离器(U5)的第一输出端(U53)；

第二分压电路，第一端接地，第二端连接所述第一光耦隔离器(U5)的第一输出端(U53)。

6.根据权利要求5所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，所述第一分压电路包括：

第一电阻(R4)，第二端连接所述第一光耦隔离器(U5)的第一输出端(U53)；

信号输出端口(RXD)，连接所述第一电阻(R4)的第一端，用于将所述第二电平信号输入到所述单片机处理器(30)。

7.根据权利要求5所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，所述第二分压电路包括：

第二电阻(R3)，第一端与所述第一光耦隔离器(U5)的第一输出端(U53)相连接；

开关(J9)，第一端连接所述第二电阻(R3)的第二端，所述开关(J9)的第二端接地，用于所述变频空调数据采集分析仪正常使用时，合上所述开关(J9)，所述变频空调数据采集分析仪写入程序时，断开所述开关(J9)。

8.根据权利要求7所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，所述开关(J9)为跳线帽。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，还包括：

显示电路(70)，与所述单片机处理器(30)连接，用于显示所述空调室内机以及所述空调室外机的状态信息。

10.根据权利要求9所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，还包括：

按键电路(50)，输入端与所述单片机处理器(30)连接，用于信息查询时切换与翻页。

11.根据权利要求10所述的变频空调数据采集分析仪，其特征在于，还包括：

报警电路(80)，与所述单片机处理器(30)连接，用于在所述单片机处理器(30)分析到故障信息时发出报警。

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