CN103968499A - 一种通信机房温度控制的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种通信机房温度控制的装置及方法。通信机房温度控制的装置主要由单片机、数码显示模块、电机驱动模块、电源模块、室外温度传感器模块、室内温度传感器模块、按键模块和限位模块组成；该温控装置以单片机为中心，数码显示模块、电机驱动模块、室外温度传感器模块、室内温度传感器模块、按键模块和限位模块分别与单片机电性连接；电源模块分别与单片机、电机驱动模块和限位模块电性连接。该温度控制装置及方法采用单片机系统根据室内外气温差异自动控制室内保温装置的开合，其结构简单，设计合理，高智能化，实现方便，使用操作便捷，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及对室内温度控制的技术，尤其涉及一种通信机房温度控制的装置及方法。
背景技术
现有的通信机房设备都是24小时运行，为保障设备正常运行必须使室内温度维持在一定水平。最常用的通信机房控温系统，一般采用空调制冷来控制机房温度，为保障在各种室外温度下室内温度保持正常，机房空调长年开启。针对此问题目前有方案根据室内外温差特点，当室外温度低于23～25℃或设定的温度时，利用通信机房的金属墙壁对机房自然降温使机房室内温度保持在设备能正常工作的温度范围。这样的技术方案带来的问题是当室外温度高于25℃或设定的温度且室内温度低于室外温度时，会导致金属墙壁成为吸热源，这时需要人工操作保温装置(例如保温棉帘、保温隔板)用来隔绝金属墙壁与机房内部空间。因此如何使用室内外温差使机房自然降温又能当室外温度高于特定值时机房能自动保温使机房设备始终工作在适宜的温度下是现在需要解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有的通信机房利用温差进行自然降温时需要人工操作保温装置的问题，本发明提供了一种通信机房温度控制的装置及方法，该装置及方法采用单片机系统根据室内外气温差异自动控制室内保温装置的开合，从而控制机房的室内温度，保障了机房内部设备稳定正常的运行，其结构简单，设计合理，高智能化，实现方便，使用操作便捷，能够减少空调的使用频率，减少能耗支出，节约人力，实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该通信机房温度控制的装置主要由单片机、数码显示模块、电机驱动模块、电源模块、室外温度传感器模块、室内温度传感器模块、按键模块和限位模块组成；该通信机房温度控制的装置以单片机为中心，电源模块分别与单片机、电机驱动模块和限位模块电性连接；电源模块为单片机、电机驱动模块和限位模块提供所需的稳定的电源；数码显示模块、电机驱动模块、室外温度传感器模块、室内温度传感器模块、按键模块和限位模块分别与单片机电性连接；按键模块设置温度控制的阈值；数码显示模块为按键模块设置温度阈值时显示所设置的温度值；室外温度传感器模块采集室外实时温度数据；室内温度传感器模块采集室内实时温度数据；单片机根据设定的温度阈值和传感器模块采集的温度值控制电机驱动模块；然后电机驱动模块控制室内保温装置的开合；限位模块标定室内保温装置的开合限制位置。
相应的，本发明提出了一种通信机房温度控制的方法，单片机系统结合室内外温差，控制机房室内温度，包括步骤如下：
(1)单片机系统工作后，首先完成初始化设置，其中内容包括预设的温度阈值t1、t2，初始化单片机；
(2)监测按键模块中的按键是否按下，若有按键按下，此时由用户操作设置温度控制阈值t1和t2，其中t1＜t2；按键按下设置过程中通过数码显示模块显示设置的温度值；然后将设置的温度值写入单片机中的EEPROM；
(3)若在步骤(2)中判断按键模块中的按键没有按下，则单片机系统通过室内传感器模块和室外传感器模块中的DS18B20芯片获得室内温度t3和室外温度t4；
(4)判断室外温度t4是否大于预设温度t1且小于预设温度t2，若不在此范围内，则电机驱动模块驱动保温装置起保温作用；展开保温装置过程中判断限位模块中的限位开关是否闭合，直到限位开关闭合时，电机驱动模块中的电机停止工作，然后执行步骤(7)继续工作；
(5)在步骤(4)中判断室外温度t4是否大于预设温度t1且小于预设温度t2，若在此范围内，则继续判断室内温度t3是否大于室外温度t4，当t3≤t4时，则等待一个延时时间T，超过延时时间T之后，回到步骤(3)继续工作；
(6)在步骤(5)中继续判断室内温度t3是否大于室外温度t4，当t3＞t4时，则电机驱动模块驱动保温装置撤销保温作用；收起保温装置过程中判断限位模块中的限位开关是否闭合，直到限位开关闭合时，电机驱动模块中的电机停止工作，执行步骤(7)继续工作；
(7)在完成步骤(4)或步骤(5)，电机停止工作后，然后等待一个延时时间T′，超过延时时间T′之后，再回到步骤(3)继续工作。
所述的步骤(4)中一般电机驱动是将保温帘或保温隔板展开，隔绝机房金属墙壁与内部空间。
所述的步骤(6)中一般电机驱动是将保温帘或保温隔板收起，使机房金属墙壁尽可能的与机房内部空间接触，让机房通过金属墙壁自然降温。
本发明的有益效果是，该通信机房温度控制的装置及方法采用单片机系统根据室内外气温差异自动控制室内保温装置的开合，从而控制机房的室内温度，保障了机房内部设备稳定正常的运行，其结构简单，设计合理，高智能化，实现方便，使用操作便捷，能够减少空调的使用频率，减少能耗支出，节约人力，实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图1是本发明通信机房温度控制装置的各模块之间的连接关系示意图。
附图2是本发明通信机房温度控制方法的主程序流程示意图。
图中1.单片机，2.数码显示模块，3.电机驱动模块，4.电源模块，5.室外温度传感器模块，6.室内温度传感器模块，7.按键模块，8.限位模块。
具体实施方式
在附图1中，该通信机房温控装置主要由单片机1、数码显示模块2、电机驱动模块3、电源模块4、室外温度传感器模块5、室内温度传感器模块6、按键模块7和限位模块8组成；该温控装置以单片机1为中心，数码显示模块2、电机驱动模块3、室外温度传感器模块5、室内温度传感器模块6、按键模块7和限位模块8分别与单片机1电性连接；电源模块4分别与单片机1、电机驱动模块3和限位模块8电性连接。
其中单片机1选用宏晶科技生产的单时钟1T周期STC15F100系列单片机。该单片机是高速、高可靠、低功耗、超强抗干扰的新一代单片机，采用宏晶第八代加密技术，加密性超强，内部集成高精度R/C时钟，常温下温漂千分之五，5M～35MHz宽范围可设置，可彻底省掉外部昂贵的晶振；内部高可靠复位，可彻底省掉外部复位电路；片内集成有EEPROM功能，温控装置预设温度阈值，就存放于此。
其中数码显示模块2由四位共阳极数码管及三极管驱动组成，前三位数码管显示温度，显示为XX.X，最后一位数码管倒置，用于显示℃，能够显示小数和负温度，零下时，第一个数码管显示负号，由于采取三位数码管显示温度，零下10度以后不再显示小数点以后的数值，数码显示模块2在设置状态下显示预设温度阈值。
其中电机驱动模块3由三极管和继电器组成，用于控制电机的启动和换向运转，完成保温装置的开合，电路设计成能够同时兼容48V直流和220V单相交流电机使用，方便用户灵活选择电机种类。
其中电源模块4由两部分组成，一部分是由LM2576HV单片稳压集成芯片为核心降压电路，将基站内48V直流电压降压并稳压为12V，为电机驱动模块3和限位模块8提供12v供电电压，另外一部分由LM7805组成的三段稳压电路，主要是为单片机1提供5V稳定电压。
其中室外温度传感器模块5和室内温度传感器模块6采用的芯片型号均为DS18B20。DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接由单片机1读出被测温度，测量温度范围-55℃～+125℃。在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量。
其中按键模块8由常开按钮开关组成，主要实现对自动开合保温装置温度的设置。
其中限位模块7由限位开关、光电耦合器和LED发光管组成，限位开关为常开型机械开关，光电耦合器选用TLP521，将限位开关信号进行光电转换和隔离。
系统运行时，各模块都是围绕单片机1为中心工作，电源模块4为单片机1、电机驱动模块3和限位模块8提供所需的稳定的电源；按键模块7设置温度控制的阈值；数码显示模块2为按键模块7设置温度阈值时显示所设置的温度值；室外温度传感器模块5采集室外实时温度数据；室内温度传感器模块6采集室内实时温度数据；单片机1根据设定的温度阈值和传感器模块采集的温度值控制电机驱动模块3；然后电机驱动模块3控制室内保温装置的开合；限位模块7标定室内保温装置的开合限制位置。
在附图2中，该通信机房温度控制的方法，单片机系统结合室内外温差，控制机房室内温度，具体步骤如下：
(1)单片机系统工作后，首先完成初始化设置，其中内容包括预设的温度阈值t1、t2，初始化单片机1；
(2)判断监测按键模块7中的按键是否按下，若有按键按下，此时由用户操作设置温度控制阈值t1和t2，其中t1＜t2，一般t1设为10～15℃，t2设为23～26℃，具体数值由用户根据当地温度情况具体设置；按键按下设置过程中通过数码显示模块2显示设置的温度值；然后将设置的温度值写入单片机1中的EEPROM；
(3)在步骤(2)中判断按键模块7中的按键没有按下，单片机系统通过室内传感器模块6和室外传感器模块5中的DS18B20芯片获得室内温度t3和室外温度t4；
(4)判断室外温度t4是否大于预设温度t1且小于预设温度t2，若不在此范围内，则电机驱动模块3驱动保温装置起保温作用，一般电机驱动是将保温帘或保温隔板展开，隔绝机房金属墙壁与内部空间；展开过程中判断限位模块7中的限位开关是否闭合，直到限位开关闭合时，电机驱动模块3中的电机停止工作，然后执行步骤(7)继续工作；
(5)在步骤(4)中判断室外温度t4是否大于预设温度t1且小于预设温度t2，若在此范围内，则继续判断室内温度t3是否大于室外温度t4，当t3≤t4时，则在程序中等待一个延时时间T，超过延时时间T之后，回到步骤(3)继续工作；
(6)若在步骤(5)中继续判断室内温度t3是否大于室外温度t4，当t3＞t4时，则电机驱动模块3驱动保温装置撤销保温作用，一般电机驱动是将保温帘或保温隔板收起，使机房金属墙壁尽可能的与机房内部空间接触，让机房通过金属墙壁自然降温，收起过程中判断限位模块7中的限位开关是否闭合，直到限位开关闭合时，电机驱动模块3中的电机停止工作，然后执行步骤(7)继续工作；
(7)在完成步骤(4)或步骤(5)，电机停止工作后，然后等待一个延时时间T′，其中延时时间T′一般设为30～90分钟，也可根据用户实际使用情况自己设置，超过延时时间T′之后，再回到步骤(3)继续工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种通信机房温度控制的装置，该通信机房温度控制的装置主要由单片机、数码显示模块、电机驱动模块、电源模块、室外温度传感器模块、室内温度传感器模块、按键模块和限位模块组成；其特征在于，该通信机房温度控制的装置以单片机为中心，电源模块分别与单片机、电机驱动模块和限位模块电性连接；电源模块为单片机、电机驱动模块和限位模块提供所需的稳定的电源；数码显示模块、电机驱动模块、室外温度传感器模块、室内温度传感器模块、按键模块和限位模块分别与单片机电性连接；按键模块设置温度控制的阈值；数码显示模块为按键模块设置温度阈值时显示所设置的温度值；室外温度传感器模块采集室外实时温度数据；室内温度传感器模块采集室内实时温度数据；单片机根据设定的温度阈值和传感器模块采集的温度值控制电机驱动模块；然后电机驱动模块控制室内保温装置的开合；限位模块标定室内保温装置的开合限制位置。
2.一种通信机房温度控制的方法，单片机系统结合室内外温差，控制机房室内温度，其特征在于，包括步骤如下：
(1)单片机系统工作后，首先完成初始化设置，其中内容包括预设的温度阈值t1、t2，初始化单片机；
(2)监测按键模块中的按键是否按下，若有按键按下，此时由用户操作设置温度控制阈值t1和t2，其中t1＜t2；按键按下设置过程中通过数码显示模块显示设置的温度值；然后将设置的温度值写入单片机中的EEPROM；
(3)若在步骤(2)中判断按键模块中的按键没有按下，则单片机系统通过室内传感器模块和室外传感器模块中的DS18B20芯片获得室内温度t3和室外温度t4；
(4)判断室外温度t4是否大于预设温度t1且小于预设温度t2，若不在此范围内，则电机驱动模块驱动保温装置起保温作用；展开保温装置过程中判断限位模块中的限位开关是否闭合，直到限位开关闭合时，电机驱动模块中的电机停止工作，然后执行步骤(7)继续工作；
(5)在步骤(4)中判断室外温度t4是否大于预设温度t1且小于预设温度t2，若在此范围内，则继续判断室内温度t3是否大于室外温度t4，当t3≤t4时，则等待一个延时时间T，超过延时时间T之后，回到步骤(3)继续工作；
(6)在步骤(5)中继续判断室内温度t3是否大于室外温度t4，当t3＞t4时，则电机驱动模块驱动保温装置撤销保温作用；收起保温装置过程中判断限位模块中的限位开关是否闭合，直到限位开关闭合时，电机驱动模块中的电机停止工作，执行步骤(7)继续工作；
(7)在完成步骤(4)或步骤(5)，电机停止工作后，然后等待一个延时时间T′，超过延时时间T′之后，再回到步骤(3)继续工作。
3.根据权利要求2所述的一种通信机房温度控制的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中一般电机驱动是将保温帘或保温隔板展开，隔绝机房金属墙壁与机房内部空间。
4.根据权利要求2所述的一种通信机房温度控制的方法，其特征在于，所述的步骤(6)中一般电机驱动是将保温帘或保温隔板收起，使机房金属墙壁尽可能的与机房内部空间接触，让机房通过金属墙壁自然降温。
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| CN104930654A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-09-23 | 章安福 | 一种空调的温湿度自动控制装置及其控制方法 |
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| CN109781314A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-05-21 | 清华大学 | 复合功能材料、压力传感装置以及智能温控系统 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140806 |