CN103543773A - 微环境智能控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明微环境智能控制系统及其控制方法涉及一种环境控制系统，广泛应用于发电厂、变电站、实验室、仓库等对环境条件要求高的场所。具有温度传感器、湿度传感器、控制中心和外围设备，所述温、湿度传感器安装在控制区域内；控制中心具有远程监控端、单片机控制器、输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与单片机控制器的输入端和输出端相连；输入设备包括键盘和按钮，输出设备包括显示屏和报警灯；所述外围设备包括加热器、风机和除湿机；外围设备与单片机控制器的控制输出端通过有线或无线方式连接、通讯；远程监控端具有计算机，通过无线方式与单片机控制器相互联、通讯。采用温、湿度传感器，检测环境指标进行分析，启动外围设备。
Description
技术领域
本发明微环境智能控制系统及其控制方法涉及一种环境控制系统，广泛应用于发电厂、变电站、实验室、仓库等对环境条件要求高的场所。
背景技术
目前，公知的环境控制都是人为干预的，最典型的就是风扇、空调、除湿机等的应用。这些设备技术手段均单一，均不能达到理想的工况要求，也有智能控制系统，但是造价较高，控制精度也不高。
发明内容
为了克服现有的环境控制手段的不足,本发明提供一种微环境智能控制系统及其控制方法，通过传感器探测环境的指标，送给单片机进行分析，单片机内事先设定好环境要求的定值，测试结果与定值对比，决定是否启动外围设备，单片机内事先设定好环境要求定值的上下限，单片机智能的将环境指标控制在定值的上下限范围内。提高了设备的使用寿命，降低了能源的消耗，解决了智能调控环境指标的问题。
微环境智能控制系统及其控制方法是采取以下技术方案实现的：微环境智能控制系统具有温度传感器、湿度传感器、控制中心和外围设备，所述温度传感器和湿度传感器安装在控制区域内；控制中心具有远程监控端、单片机控制器、输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与单片机控制器的输入端和输出端相连；所述单片机控制器采用8051单片机，输入设备包括键盘和按钮等，输出设备包括显示屏和报警灯等；所述外围设备包括加热器、风机和除湿机等；外围设备与单片机控制器的控制输出端通过有线或无线方式连接、通讯；远程监控端具有计算机，通过无线方式与单片机控制器相互联、通讯。
单片机控制器的信号输出端安装有RS485/232通讯接口和报警输出接点。
在单片机控制器输入口设有A/D转换模块，以便将温度传感器和湿度传感器检测的温度及湿度信息做模数转换。
在单片机控制器输出口设有显示屏驱动模块。
所述显示屏采用LCD显示屏。
所述外围设备采用AC220V电源，AC220V电源经过降压整流模块给单片机控制器供电。
工作原理：一种微环境智能控制系统，智能控制系统在九域图内智能工作，改变环境工况。九域图属于优选法，即将工况分为九种，其中只有一种是最优的工况，当工况处于非最优状态，通过各种手段将其调整到最优工况。
微环境智能控制系统的控制方法，包括如下步骤：
1）通过输入设备将温、湿度上下限定值输入单片机控制器，温、湿度上下限定值形成九域图范围，使得系统在九域图范围内工作；
2）温度传感器实时检测环境温度后，将温度信号传送给单片机控制器，湿度传感器实时检测环境湿度后，将湿度信号传送给单片机控制器，单片机控制器将所述温度和湿度信号处理后送到显示屏驱动模块，再将信号传送到显示屏显示；
3）单片机控制器对步骤2）中采集到的温、湿度数据与输入的温湿度上下限定值比较，一旦采集到的温、湿度数据超出上下限定值，单片机控制器向外围设备发出指令，启动外围设备；
4）当温度、湿度传感器采集到温度和湿度数据调节到预定的上下限定值范围内，单片机控制器控制外围设备停止工作；
5）在微环境智能控制系统工作期间，当单片机控制器出现故障时，报警灯点亮，报警输出接点闭合，发出信号，为远程监控端提供报警，单片机控制器的RS485/232通讯接口将采集到的环境数据送给远程监控端的计算机进行监视，实现了环境指标的智能控制。
本发明微环境智能控制系统基于单片机控制系统，以单片机为控制核心，可用键盘或者按钮在单片机内事先设定好环境要求定值的上下限，采用温度传感器和湿度传感器，检测环境的指标，送到单片机进行分析，测试结果与定值对比，决定是否启动外围设备，单片机智能的将环境指标控制在定值的上下限范围内。提高了设备的使用寿命，降低了能源的消耗，解决了智能调控环境指标的问题，控制精度高。并可以预先根据地域气候特点设定温湿度的上下限定值，测量数据和报警情况可以实现远传，多种调控手段协同工作，解决了环境指标智能调控的问题。
附图说明
下面将结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明微环境智能控制系统框图。
图2是本发明微环境智能控制系统的具体实施例的示意图。
图3是本发明微环境智能控制系统的工况区域图，即九域图。
具体实施方式
参照附图1～2，微环境智能控制系统具有温度传感器、湿度传感器、控制中心和外围设备，所述温度传感器和湿度传感器安装在控制区域内；控制中心具有远程监控端、单片机控制器、输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与单片机控制器的输入端和输出端相连；所述单片机控制器采用8051单片机，输入设备包括键盘和按钮等，输出设备包括显示屏和报警灯等；所述外围设备包括加热器、风机和除湿机等；外围设备与单片机控制器的控制输出端通过有线或无线方式连接、通讯；远程监控端具有计算机，通过无线方式与单片机控制器相互联、通讯。
单片机控制器的信号输出端安装有RS485/232通讯接口和报警输出接点。
在单片机控制器输入口设有A/D转换模块，以便将温度传感器和湿度传感器检测的温度及湿度信息做模数转换。
在单片机控制器输出口设有显示屏驱动模块。
所述显示屏采用LCD显示屏。
所述外围设备采用AC220V电源，AC220V电源经过降压整流模块给单片机控制器供电。
所述A/D转换模块和显示屏驱动模块采用市售的A/D转换模块和显示屏驱动模块。
图3中，湿度上下限定值与温度上下限定值纵横交错，组成了工况九域图，区域5是最理想的工作环境，当设备处于非区域5的环境下，系统可智能控制外设设备进行智能调节环境状况。
微环境智能控制系统的控制方法，包括如下步骤：
1）通过输入设备将温、湿度上下限定值输入单片机控制器，温、湿度上下限定值形成九域图范围，使得系统在九域图范围内工作；
2）温度传感器实时检测环境温度后，将温度信号传送给单片机控制器，湿度传感器实时检测环境湿度后，将湿度信号传送给单片机控制器，单片机控制器将所述温度和湿度信号处理后送到显示屏驱动模块，再将信号传送到显示屏显示；
3）单片机控制器对步骤2）中采集到的温、湿度数据与输入的温湿度上下限定值比较，一旦采集到的温、湿度数据超出上下限定值，单片机控制器向外围设备发出指令，启动外围设备；
4）当温度、湿度传感器采集到温度和湿度数据调节到预定的上下限定值范围内，单片机控制器控制外围设备停止工作；
5）在微环境智能控制系统工作期间，当单片机控制器出现故障时，报警灯点亮，报警输出接点闭合，发出信号，为远程监控端提供报警，单片机控制器的RS485/232通讯接口将采集到的环境数据送给远程监控端的计算机进行监视，实现了环境指标的智能控制。
在图1所示实施例中，温度传感器检测环境温度送给A/D转换模块，经过转换，把信号送给8051单片机，湿度传感器检测环境湿度送给A/D转换模块，经过转换，把信号送给8051单片机，8051单片机将上述信号处理后送到显示屏驱动模块，再将信号送到LCD显示屏显示。键盘接到8051单片机的输入端，8051单片机的信号输出端分别接RS485/232通讯接口，报警LED灯，报警输出接点，8051单片机的控制输出端分别接除湿机、风机和加热器，AC220V电源给除湿机、风机和加热器供电，AC220V电源经过降压整流模块给8051单片机供电。用键盘将温湿度上下限定值输入，温度传感器检测环境温度送给A/D转换模块经过转换，把信号送给8051单片机，湿度传感器检测环境湿度送给A/D转换模块经过转换，把信号送给8051单片机，8051单片机将上述信号处理后送到显示屏驱动模块，再将信号送到LCD显示屏显示，8051单片机对采集到的温湿度数据与键盘输入的温湿度上下限定值比较，一旦采集到的数据超出上下限定值，8051单片机自动有选择地启动除湿机、风机和加热器，将环境指标智能调节到预定的上下限定值范围内，一旦8051单片机出现故障，报警LED灯点亮，报警输出接点闭合，发出信号，为远方计算机提供报警，8051单片机的RS485/232通讯接口可以将采集到的环境数据送给远方计算机监视，实现了环境指标的智能控制。
Claims (7)
1.一种微环境智能控制系统，其特征在于：具有温度传感器、湿度传感器、控制中心和外围设备，所述温度传感器和湿度传感器安装在控制区域内；控制中心具有远程监控端、单片机控制器、输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与单片机控制器的输入端和输出端相连；所述单片机控制器采用8051单片机，输入设备包括键盘和按钮，输出设备包括显示屏和报警灯；所述外围设备包括加热器、风机和除湿机；外围设备与单片机控制器的控制输出端通过有线或无线方式连接、通讯；远程监控端具有计算机，通过无线方式与单片机控制器相互联、通讯。
2.根据权利要求1所述的微环境智能控制系统，其特征在于：所述单片机控制器的信号输出端安装有RS485/232通讯接口和报警输出接点。
3.根据权利要求1所述的微环境智能控制系统，其特征在于：在所述单片机控制器输入口设有A/D转换模块，以便将温度传感器和湿度传感器检测的温度及湿度信息做模数转换。
4.根据权利要求1所述的微环境智能控制系统，其特征在于：在所述单片机控制器输出口设有显示屏驱动模块。
5.根据权利要求1所述的微环境智能控制系统，其特征在于：所述显示屏采用LCD显示屏。
6.根据权利要求1所述的微环境智能控制系统，其特征在于：所述外围设备采用AC220V电源，AC220V电源经过降压整流模块给单片机控制器供电。
7.权利要求1所述的微环境智能控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）通过输入设备将温、湿度上下限定值输入单片机控制器，温、湿度上下限定值形成九域图范围，使得系统在九域图范围内工作；
2）温度传感器实时检测环境温度后，将温度信号传送给单片机控制器，湿度传感器实时检测环境湿度后，将湿度信号传送给单片机控制器，单片机控制器将所述温度和湿度信号处理后送到显示屏驱动模块，再将信号传送到显示屏显示；
3）单片机控制器对步骤2）中采集到的温、湿度数据与输入的温湿度上下限定值比较，一旦采集到的温、湿度数据超出上下限定值，单片机控制器向外围设备发出指令，启动外围设备；
4）当温度、湿度传感器采集到温度和湿度数据调节到预定的上下限定值范围内，单片机控制器控制外围设备停止工作；
5）在微环境智能控制系统工作期间，当单片机控制器出现故障时，报警灯点亮，报警输出接点闭合，发出信号，为远程监控端提供报警，单片机控制器的RS485/232通讯接口将采集到的环境数据送给远程监控端的计算机进行监视，实现了环境指标的智能控制。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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