CN105716193A - 家用新风设备智能控制方法 - Google Patents
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Abstract
家用新风设备智能控制方法，它涉及家用新风设备智能控制技术领域，它包括24小时时间段模式设置、环境信息采集、信息控制处理、负载控制输出和其他；所述环境信息经各检测单元电路输入单片机，由单片机根据软件逻辑算法滤波采集获取，获取的环境信息和设置的时间段模式输入单片机进行信息控制处理后控制负载输出；它能利用通用单片机资源，通过软件算法的逻辑判断，对每天24小时的合理规划，调整控制各个时间段的空气质量，不仅提高了新风设备利用效率，降低了能源消耗，而且带给人们舒适健康空气坏境的目的，其相关的硬件电路比较简单，易于维护，软件设计算法易于移植。
Description
技术领域
本发明涉及家用新风设备智能控制技术领域，具体涉及一种家用新风设备智能控制方法。
背景技术
目前，现有技术的家用新风设备控制都是采取设置风速控制，意味着你选择什么风速，家用新风设备会按照你所选择的风速一直运行下去，这样的控制方法不仅浪费能源而且远远不能满足人们对舒适生活追求。人们在每天24小时内活动状态不同，对空气质量需求也相应的不同，例如早晨（6:00-8:30）人们需要呼吸新鲜的空气，室内空气要求优；上午（8:30-11:30）或下午（14:00——17:30）人们需要离开家里（上班），室内空气要求合格即可，晚上（22:00-6:00）人们需要安静的环境睡眠，室内空气要求良好等，人们迫切的舒适生活需求要求在现有家用新风设备智能控制技术上改进，融入更多人性化的控制思想，创造美好生活。
发明内容
本发明的目的是提供一种家用新风设备智能控制方法，它能利用通用单片机资源，通过软件算法的逻辑判断，对每天24小时的合理规划，调整控制各个时间段的空气质量，不仅提高了新风设备利用效率，降低了能源消耗，而且带给人们舒适健康空气坏境的目的，其相关的硬件电路比较简单，易于维护，软件设计算法易于移植。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它包括以下步骤：
A：24小时时间段模式设置阶段：
通过人机交互按键设置每天24小时内任意时间段和与之对应模式，首先获取模式A（模式A必须是存在的模式，同理模式B、C等），存储在内存中作为第一时间段运行模式，然后获取设置时间段结束时间，初始是从0小时开始，获取结束时间X1存储在内存中作为第一时间段运行结束时间，那么0-X1时间段对应的模式为模式A设置完成；同理获取模式B，存储在内存中作为第二时间段运行模式，然后获取设置时间段结束时间，初始是从X1小时开始，获取结束时间X2存储在内存中作为第二时间段运行结束时间，那么X1-X2时间段对应的模式为模式B设置完成；以此类推，获取其他时间段及其对应运行模式，存储在内存中为C阶段准备。
最大时间段个数为N段（N<=24），模式的选择可以根据用户需求选择，一个设置时间段对应一个设置模式，模式的种类可根据用户自定义设置或采用默认的可选模式；
B：环境信号采集阶段：
一、室内温度T1、室外温度T2和新风温度T3获取：通过室内热敏电阻连接AD检测电路得到电压信号，该电压信号输入单片机进行AD转换，并进行滤波处理，将AD值转换为室内温度T1，同理，室外温度T2和新风温度T3采用相同方式获取可得；
二、室内湿度H1获取：通过湿度传感器模块连接湿度检测电路得到湿度相关数字信号，该数字信号输入单片机依据通信协议解码后获取湿度值；
三、室内VOC获取：通过VOC传感器模块连接VOC检测电路得到数字信号，该数字信号输入单片机进行滤波，判断逻辑处理获取到VOC值；
四、室内PM2.5获取：通过灰尘传感器模块连接灰尘检测电路得到电压信号，该电压信号输入单片机进行AD转换，并进行滤波处理，配合灰尘传感器模块的信号控制端口获得PM2.5值；
C：信息控制处理阶段：
进入信息控制处理阶段，根据检测的室外温度T2、新风温度T3、室内温度T1、湿度H1、VOC和PM2.5环境信息，室内环境分数S通过公式：（a、b、c和d为各环境参数所占比重）进行综合加权测算获得；接下来通过室内温度与室外温度的差值△T小于A℃（A<=5）开启旁通阀负载，否则关闭旁通阀负载；接下来根据PM2.5的值大于D（预设PM2.5开启除尘负载阀值）开启除尘负载，否则关闭除尘负载；进一步根据当前时间段获取的对应运行模式，例如进入舒适模式，然后根据测算的环境分数S大于S01（预设开启低速进风风机阀值）则开启低速进风风机，否则比较S大于S02（预设开启中速进风风机阀值）则开启中速进风风机，否则开启高速进风风机，若该时间段检测到室内环境分数S变小，会自动提高进风风速来改善空气质量，此过程会一直保持风速到检测值小于设定值后N分钟(N>=10)才恢复到当前模式预定的风速值；以此类推，进入其他模式运行进风风机工作状态；
D：负载控制输出阶段：
根据C阶段信息控制处理后，确定了需要打开或者关闭旁通和除尘负载，同时新风设备的风速得到控制输出。
本发明的有益效果为：将人活动的24小时进行时间段划分，依据单片机的逻辑控制算法，来实现根据人需求的空气质量进行调节新风设备运行，避免了长期保持同一风速功率消耗电能，设置风速过大，夜晚睡觉噪音困扰，同时人离开将造成较大的能源浪费，设置风速过小，室内需要优质空气得不到及时的新鲜空气，同时室内空气污染也得不到及时的换气问题。本发明意在针对上述问题进行改进设计，不仅提高了新风设备利用效率，降低了能源消耗，而且带给人们舒适健康生活空气坏境。本发明的单片机选型范围广，检测相关的硬件比较简单，易于维护，软件设计算法易于移植。
附图说明：
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明24小时时间段模式设置流程图；
图3为本发明中24小时时间段模式图；
图4为本发明的信息控制处理流程图。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式采用如下技术方案：它包括24小时时间段模式设置1、环境信息采集2、信息控制处理3、负载控制输出4和其他5。所述环境信息经各检测单元电路输入单片机，由单片机根据软件逻辑算法滤波采集获取，获取的环境信息和设置的时间段模式输入单片机进行信息控制处理后控制负载输出。
它的控制方法如下：
A：24小时时间段模式设置1：
如图2-3所示，通过人机交互按键设置每天24小时内任意时间段和与之对应模式，首先获取模式睡眠，存储在内存中作为第一时间段运行模式，然后获取设置时间段结束时间，初始是从0小时开始，获取结束时间6存储在内存中作为第一时间段运行结束时间，那么0-6时间段对应的模式为睡眠模式设置完成；同理获取模式舒适，存储在内存中作为第二时间段运行模式，然后获取设置时间段结束时间，初始是从6小时开始，获取结束时间8存储在内存中作为第二时间段运行结束时间，那么6-8时间段对应的模式为模式舒适设置完成；以此类推，获取其他时间段及其对应运行模式，8-17时间段对应模式离开，17-22时间段对应模式舒适，22-24时间段对应模式睡眠，全部存储在内存中为C阶段处理准备。
B：环境信号采集阶段：
所述环境信息采集2包括湿度传感器型号为DHT11、温度传感器型号为10K热敏电阻、灰尘传感器型号为SHARPGP2Y10和VOC空气质量传感器ZYMQ-2。
一、室内温度T1、室外温度T2和新风温度T3获取：通过室内热敏电阻连接AD检测电路得到电压信号，该电压信号输入单片机进行AD转换，并进行滤波处理，将AD值转换为室内温度T1，同理，室外温度T2和新风温度T3采用相同方式获取可得；
二、室内湿度H1获取：通过湿度传感器模块连接湿度检测电路得到湿度相关数字信号，该数字信号输入单片机依据通信协议解码后获取湿度值；
三、室内VOC获取：通过VOC传感器模块连接VOC检测电路得到数字信号，该数字信号输入单片机进行滤波，判断逻辑处理获取到VOC值；
四、室内PM2.5获取：通过灰尘传感器模块连接灰尘检测电路得到电压信号，该电压信号输入单片机进行AD转换，并进行滤波处理，配合灰尘传感器模块的信号控制端口获得PM2.5值；
C：信息控制处理阶段：
如图4所示，进入信息控制处理阶段，根据检测的室外温度T2、新风温度T3、室内温度T1、湿度H1、VOC和PM2.5环境信息，室内环境分数S通过公式：（a、b、c和d为各环境参数所占比重）进行综合加权测算获得；接下来通过室内温度与室外温度的差值△T小于2℃开启旁通阀负载，否则关闭旁通阀负载；接下来根据PM2.5的值大于100（预设PM2.5开启除尘负载阀值）开启除尘负载，否则关闭除尘负载；进一步根据当前时间段获取的对应运行模式，例如进入舒适模式，然后根据测算的环境分数S大于90（预设开启低速进风风机阀值）则开启低速进风风机，否则比较S大于85（预设开启中速进风风机阀值）则开启中速进风风机，否则开启高速进风风机，若该时间段检测到室内环境分数S变小，会自动提高进风风速来改善空气质量，此过程会一直保持风速到检测值小于设定值后10分钟才恢复到当前模式预定的风速值；以此类推，进入其他模式运行进风风机工作状态。
D：负载控制输出阶段：
根据C阶段信息控制处理后，确定了需要打开或者关闭旁通和除尘负载，同时新风设备的风速得到控制输出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (1)
1.家用新风设备智能控制方法，其特征在于它包括以下步骤：
A：24小时时间段模式设置阶段：通过人机交互按键设置每天24小时内任意时间段和与之对应模式，首先获取模式A，存储在内存中作为第一时间段运行模式，然后获取设置时间段结束时间，初始是从0小时开始，获取结束时间X1存储在内存中作为第一时间段运行结束时间，那么0-X1时间段对应的模式为模式A设置完成；同理获取模式B，存储在内存中作为第二时间段运行模式，然后获取设置时间段结束时间，初始是从X1小时开始，获取结束时间X2存储在内存中作为第二时间段运行结束时间，那么X1-X2时间段对应的模式为模式B设置完成；以此类推，获取其他时间段及其对应运行模式，存储在内存中为C阶段准备；最大时间段个数为N段，模式的选择可以根据用户需求选择，一个设置时间段对应一个设置模式，模式的种类可根据用户自定义设置或采用默认的可选模式；
B：环境信号采集阶段：
(一)、室内温度T1、室外温度T2和新风温度T3获取：通过室内热敏电阻连接AD检测电路得到电压信号，该电压信号输入单片机进行AD转换，并进行滤波处理，将AD值转换为室内温度T1，同理，室外温度T2和新风温度T3采用相同方式获取可得；
(二)、室内湿度H1获取：通过湿度传感器模块连接湿度检测电路得到湿度相关数字信号，该数字信号输入单片机依据通信协议解码后获取湿度值；
(三)、室内VOC获取：通过VOC传感器模块连接VOC检测电路得到数字信号，该数字信号输入单片机进行滤波，判断逻辑处理获取到VOC值；
(四)、室内PM2.5获取：通过灰尘传感器模块连接灰尘检测电路得到电压信号，该电压信号输入单片机进行AD转换，并进行滤波处理，配合灰尘传感器模块的信号控制端口获得PM2.5值；
C：信息控制处理阶段：
进入信息控制处理阶段，根据检测的室外温度T2、新风温度T3、室内温度T1、湿度H1、VOC和PM2.5环境信息，室内环境分数S通过公式：进行综合加权测算获得；接下来通过室内温度与室外温度的差值△T小于A℃开启旁通阀负载，否则关闭旁通阀负载；接下来根据PM2.5的值大于D开启除尘负载，否则关闭除尘负载；进一步根据当前时间段获取的对应运行模式，例如进入舒适模式，然后根据测算的环境分数S大于S01则开启低速进风风机，否则比较S大于S02则开启中速进风风机，否则开启高速进风风机，若该时间段检测到室内环境分数S变小，会自动提高进风风速来改善空气质量，此过程会一直保持风速到检测值小于设定值后N分钟才恢复到当前模式预定的风速值；以此类推，进入其他模式运行进风风机工作状态；
D：负载控制输出阶段：根据C阶段信息控制处理后，确定了需要打开或者关闭旁通和除尘负载，同时新风设备的风速得到控制输出。
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2014
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