CN104329781A - 一种基于人体检测的自适应空调 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人体检测的自适应空调，包含空调本体、CO2浓度传感器、温度传感器、声音传感器、设定模块、显示模块和控制模块；CO2浓度传感器用于检测室内的CO2浓度,温度传感器用于检测室内的温度，声音传感器用于检测室内的声音，设定模块用于设定最低温度、最高温度和执行温度，显示模块用于显示空调的运行状态，控制模块根据室内的CO2浓度、预设的时间阈值内室内声音大小的平均值以及室内的温度对空调本体的开关、模式、以及温度进行控制。本发明实现简单，使用方便，无需手工操作，全自动运行。
Description
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其涉及一种基于人体检测的自适应空调。
背景技术
空调即空气调节（air conditioning），是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气，使目标环境的空气参数达到要求。
空调分为单冷空调和冷暖两用空调，工作原理是一样的，空调以前大多一般使用的制冷剂是氟利昂。氟利昂的特性是：由气态变为液态时，释放大量的热量。而由液态转变为气态时，会吸收大量的热量。即先吸热气化再液化放热。空调就是据此原理而设计的。
压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器（室外机）散热后成为常温高压的液态制冷剂，所以室外机吹出来的是热风。
然后到毛细管，进入蒸发器（室内机），由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽 化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风；空气中的水蒸汽 遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调会出水的原因。
制热的时候有一个叫四通阀的部件，使制冷剂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反，所以制热的时候室外吹的是冷风，室内机吹的是热风。
其实就是用的初中物理里学到的液化（由气体变为液态）时要排出热量和汽化（由液体变为气体）时要吸收热量的原理。
现有的空调一般均为手动控制，即通过遥控器对空调进行开关和设置，其设置模式一般有制冷模式、制热模式、日间模式、睡眠模式，还没有出现能够自动开关、自动调节模式的空调。
现有的一些小区内设有恒温恒湿的系统，其系统一直处于开启状态，并不能自适应的开关，耗能较大，而且，人体对于温度的舒适感应程度是一个区域，在这个区域内进行温度控制是没有必要的，现有的恒温恒湿系统一般均将温度控制为一个固定值。
专利“一种空调自动控制系统”（申请号：201310402232.5 申请日：2013-09-06）公开了一种空调自动控制系统，属于空调技术领域，包括电源和空调本体，还包括温度传感器、控制器和继电器，控制器通过控制电路分别与温度传感器和继电器相连，继电器接在电源与空调本体之间。该发明设有温度控制器和继电器，温度控制器用来感应室内的温度，当室内温度达到设定值后，控制器控制继电器断开，从而切断空调电源，使空调停止工作，节省能源，降低成本；设有显示器，可显示当前的室内温度，方便使用者查看；设有亮度感应器，当亮度感应器感应的光度值小于设定值，控制器则控制继电器断开电源，空调停止工作，有效地防止使用者下班后忘记关闭空调的现象，进一步节省了电源，延长了空调的使用寿命。
该方法的目的是节省能源，其依然要依赖手工进行操作设定，并不能实现空调的全自动工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种基于人体检测的自适应空调。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于人体检测的自适应空调，包含空调本体、CO2浓度传感器、温度传感器、声音传感器、设定模块、显示模块和控制模块；
所述CO2浓度传感器用于检测室内的CO2浓度，并将其传递给所述控制模块；
所述温度传感器用于检测室内的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述声音传感器用于检测室内的声音，并将其传递给所述控制模块；
所述设定模块用于设定最低温度、最高温度和执行温度；
所述显示模块用于显示空调的运行状态；
所述控制模块包含CO2浓度比较单元、声音比较单元、温度比较单元和执行单元；
所述CO2浓度比较单元用于将室内的CO2浓度和预设的CO2浓度作比较；
所述声音比较单元用于将预设的时间阈值内室内声音大小的平均值与预设的声音阈值作比较；
所述温度比较单元用于将室内的温度与设定的最低温度、最高温度作比较；
所述执行单元根据CO2浓度比较单元、声音比较单元、温度比较单元的结果对空调本体的开关、模式、以及温度进行控制。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用51系列单片机。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AT89S52单片机。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述CO2浓度传感器采用TGS4161型CO2传感器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述温度传感器采用IC温度传感器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述IC温度传感器采用DS18B20型温度传感器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述预设的时间阈值的范围为1分钟到15分钟。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述预设的时间阈值为3分钟。
由于空调的工作空间是固定的，因此，只需要测量出在该空间内只有一个人的情况下的最低CO2浓度，就可以轻易的判断出室内是否有人。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1. 结构简单，使用方便；
2. 无需手工操作，全自动运行；
3. 能够自动开启、关闭、制冷、制热，并且能够根据室内的声音大小自动调节日间模式或者睡眠模式。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明公开了一种基于人体检测的自适应空调，包含空调本体、CO2浓度传感器、温度传感器、声音传感器、设定模块、显示模块和控制模块；
所述CO2浓度传感器用于检测室内的CO2浓度，并将其传递给所述控制模块；
所述温度传感器用于检测室内的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述声音传感器用于检测室内的声音，并将其传递给所述控制模块；
所述设定模块用于设定最低温度、最高温度和执行温度；
所述显示模块用于显示空调的运行状态；
所述控制模块包含CO2浓度比较单元、声音比较单元、温度比较单元和执行单元；
所述CO2浓度比较单元用于将室内的CO2浓度和预设的CO2浓度作比较；
所述声音比较单元用于将预设的时间阈值内室内声音大小的平均值与预设的声音阈值作比较；
所述温度比较单元用于将室内的温度与设定的最低温度、最高温度作比较；
所述执行单元根据CO2浓度比较单元、声音比较单元、温度比较单元的结果对空调本体的开关、模式、以及温度进行控制。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用51系列单片机。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AT89S52单片机。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述CO2浓度传感器采用TGS4161型CO2传感器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述温度传感器采用IC温度传感器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述IC温度传感器采用DS18B20型温度传感器。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述预设的时间阈值的范围为1分钟到15分钟。
作为本发明一种基于人体检测的自适应空调进一步的优化方案，所述预设的时间阈值为3分钟。
工作时，步骤如下：
步骤1），将检测到的室内CO2浓度与预设的CO2浓度作比较；
步骤2），如果室内CO2浓度大于等于预设的CO2浓度：
步骤2.1），判断检测到的室内温度与预设的最低温度做比较；
步骤2.2），如果检测到的室内温度小于等于预设的最低温度：
步骤2.2.1），打开空调，将空调设置为制热模式，并且将空调的制热温度设定为预设的执行温度；
步骤2.2.2），将预设的时间阈值内室内声音大小的平均值与预设的声音阈值作比较：
步骤2.2.2.1），如果预设的时间阈值内室内声音大小的平均值大于预设的声音阈值，将空调的运行模式设置为日间模式；
步骤2.2.2.2），如果预设的时间阈值内室内声音大小的平均值小于等于预设的声音阈值，将空调的运行模式设置为睡眠模式；
步骤2.3），如果检测到的室内温度大于等于预设的最高温度：
步骤2.3.1），打开空调，将空调设置为制冷模式，并且将空调的制冷温度设定为预设的执行温度；
步骤2.3.2），将预设的时间阈值内室内声音大小的平均值与预设的声音阈值作比较：
步骤2.3.2.1），如果预设的时间阈值内室内声音大小的平均值大于预设的声音阈值，将空调的运行模式设置为日间模式；
步骤2.3.2.2），如果预设的时间阈值内室内声音大小的平均值小于等于预设的声音阈值，将空调的运行模式设置为睡眠模式；
步骤3），如果室内CO2浓度小于预设的CO2浓度，关闭空调。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于人体检测的自适应空调，其特征在于，包含空调本体、CO2浓度传感器、温度传感器、声音传感器、设定模块、显示模块和控制模块；
所述CO2浓度传感器用于检测室内的CO2浓度，并将其传递给所述控制模块；
所述温度传感器用于检测室内的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述声音传感器用于检测室内的声音，并将其传递给所述控制模块；
所述设定模块用于设定最低温度、最高温度和执行温度；
所述显示模块用于显示空调的运行状态；
所述控制模块包含CO2浓度比较单元、声音比较单元、温度比较单元和执行单元；
所述CO2浓度比较单元用于将室内的CO2浓度和预设的CO2浓度作比较；
所述声音比较单元用于将预设的时间阈值内室内声音大小的平均值与预设的声音阈值作比较；
所述温度比较单元用于将室内的温度与设定的最低温度、最高温度作比较；
所述执行单元根据CO2浓度比较单元、声音比较单元、温度比较单元的结果对空调本体的开关、模式、以及温度进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述控制模块的处理器采用51系列单片机。
3.根据权利要求2所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述控制模块的处理器采用AT89S52单片机。
4.根据权利要求1所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述CO2浓度传感器采用TGS4161型CO2传感器。
5.根据权利要求1所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述显示模块采用液晶显示器。
6.根据权利要求1所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述温度传感器采用IC温度传感器。
7.根据权利要求6所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述IC温度传感器采用DS18B20型温度传感器。
8.根据权利要求1所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述预设的时间阈值的范围为1分钟到15分钟。
9.根据权利要求8所述的基于人体检测的自适应空调，其特征在于，所述预设的时间阈值为3分钟。
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Legal Events
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