CN106292311A - 一种智能家居控制面板及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能家居控制面板及其工作方法，本智能家居控制面板包括设有主处理器模块的主控板；主控板上设有与主处理模块相连的测温单元，该测温单元包括：粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路、多路基准电压模块、从处理器模块和温度传感器。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能家居控制面板，尤其涉及一种基于物联网的中央空调用智能家居控制面板及其工作方法。
背景技术
对于中央空调来说，为了便于对分布于室内的风机进行操控，在室内均放置有控制面板，但是传统的控制面板功能单一，无法直观的显示室内环境参数，因此不便操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能家居控制面板及工作方法，以使室内环境参数更加直观显示，并提高了操控性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能家居控制面板，包括触摸屏，在触摸屏的下方设有若干控制按键，以及设有主处理器模块的主控板；所述主处理器模块与触摸屏和控制按键相连。为了使输出控制多样性，所述主处理器模块还通过主控板上的控制接口与电源盒相连，该电源盒上设有风机调速控制口、地暖阀控制口。主处理器模块通过网络通讯模块与互联网相连。
所述主控板上还设有与主处理模块相连的测温单元，该测温单元包括：粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路、多路基准电压模块和从处理器模块和温度传感器；其中所述多路基准电压模块适于向粗测信号差分放大电路和精测信号差分放大电路分别提供粗测基准电压和精测基准电压；所述温度传感器适于将采集的温度信号通过粗测信号差分放大电路或精测信号差分放大电路发送至从处理器模块，即该从处理器模块适于根据粗测温度值控制多路基准电压模块切换相应的精测基准电压，以使从处理器模块获得的精测温度值。
所述多路基准电压模块包括：第一通道模拟开关，该第一通道模拟开关的输出端与精测信号差分放大电路的基准电压端相连；所述从处理器模块的多路PWM信号输出端分别通过相应的滤波整定电路与第一通道模拟开关的多路输入端相连；以及任一所述滤波整定电路的输出端与粗测信号差分放大电路的基准电压端相连。
所述主控板上设有与主处理器模块相连的测温单元；上述智能家居控制面板的工作方法，包括所述测温单元的工作方法，具体包括如下步骤：步骤S1，粗测，即先将温度传感器信号经过粗测信号差分放大电路发送至从处理器模块进行粗测，并得到粗测温度值；步骤S2，精测，即所述从处理器模块根据所述粗测温度值，向精测信号差分放大电路提供相应的精测基准电压，以便于对温度传感器信号再次测量获得精测温度值。
所述粗测信号差分放大电路和精测信号差分放大电路的基准电压由多路基准电压模块分别提供；所述从处理器模块适于根据粗测温度值控制多路基准电压模块切换相应的精测基准电压；所述多路基准电压模块包括：第一通道模拟开关，该第一通道模拟开关的输出端与精测信号差分放大电路的基准电压端相连；所述从处理器模块的多路PWM信号输出端分别通过相应的滤波整定电路与第一通道模拟开关的多路输入端相连；以及任一所述滤波整定电路的输出端与粗测信号差分放大电路的基准电压端相连。
本发明的有益效果是，（1）本发明智能家居控制面板通过触摸屏和按键能够很方便的获得室内环境读数和进行相应操控；（2）通过温度传感器先通过粗测信号差分放大电路对温度传感器的采集信号进行粗测，然后根据粗测温度控制多路基准电压模块切换相应的精测基准电压，以使从处理器模块获得的精测温度值，以达到精确测温的目的，以获得精确的室温，便于更好的调节室内温度，尤其适合老人、儿童房间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的智能家居控制面板的原理框图；
图2是本发明的测温单元的原理框图；
图3是本发明的滤波整定电路的电路图；
图4是本发明的粗测信号差分放大电路的电路原理图；
图5是本发明的精测信号差分放大电路的电路原理图；
图中：触摸屏1、控制按键2、上盖3、面板底盖4、电源盒5。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种智能家居控制面板，包括触摸屏1，以及在触摸屏的下方设有若干控制按键2，以及位于智能家居控制面板内的，该主控板上设有处理器模块；所述主处理器模块与触摸屏和控制按键相连。主处理器模块通过网络通讯模块与互联网相连，以接收远程控制信号和相关数据，同时发送相关参数或数据。
图1中，主控板位于控制面板的上盖3后侧，被遮挡。
所述主处理器模块还通过主控板上的控制接口与电源盒5相连，该电源盒5上设有风机调速控制口、地暖阀控制口；以及还设有电源接入口；具体的风机调速控制口、地暖阀控制口和电源接入口位于电源盒5的背面；所述主处理器模块通过风机调速控制口、地暖阀控制口输出相应控制指令。
如图2所示，所述主控板上还设有与主处理器模块相连的测温单元，该测温单元包括：粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路、多路基准电压模块和从处理器模块；其中所述多路基准电压模块适于向粗测信号差分放大电路和精测信号差分放大电路分别提供粗测基准电压UADREF0和精测基准电压UADREF；一温度传感器适于将采集的温度信号通过粗测信号差分放大电路或精测信号差分放大电路发送至从处理器模块，即该从处理器模块适于根据粗测温度值控制多路基准电压模块切换相应的精测基准电压UADREF，以使从处理器模块获得的精测温度值。所述主处理器模块与从处理器模块相连。
现有的测温单元采集室内温度值往往通过固定的基准电压值进行采样，具有温度检测精度低的缺点，由于空调工作后，温度会发生相应变化，因此，在不同的温度情况下，该方式对温度值测量是不精确的，无法满足精确的室内温度采集要求，尤其是对于老人和儿童这类对温度敏感的人群，若不能对温度进行很好的控制的话，容易造成感冒，对于此类人群，为了实现精确温度控制，精确的温度采集是必要的。所以，为了达到精确室内温度数据采集的目的，需要对温度进行精确采集，本发明是通过先对温度进行一个初步采集（粗测）获得温度的粗测值，然后根据该值选择相应的精测基准电压UADREF，再次测量以使从处理器模块获得的精测温度值。
若从处理器模块不带AD子模块，则所述粗测信号差分放大电路通过第一AD转换模块与从处理器模块相连，所述精测信号差分放大电路通过第二AD转换模块与从处理器模块相连。
其中，关于粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路的可选的实施方式参见以下实施例3的内容。
如图3所示，所述多路基准电压模块包括：第一通道模拟开关，该第一通道模拟开关的输出端与精测信号差分放大电路的基准电压端相连；所述从处理器模块的多路PWM信号输出端分别通过相应的滤波整定电路与第一通道模拟开关的多路输入端相连。具体的，所述滤波整定电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，所述电阻R1和电阻R2串联，以及在电阻R1与电阻R2相连的一端连接电容C1，电阻R2的另一端连接电容C2，通过PWM信号经过滤波整定电路产生相应恒定的电压值，同时也可以根据PWM信号的占空比调节该电压值的大小。
任一所述滤波整定电路的输出端与粗测信号差分放大电路的基准电压端相连；也可以由单独有一串联分压电路提供。
为了满足多路温度传感器对室内各检测点的温度进行测量，以获得室内全面测温数据，使空调分机起到更好的调节室内温度的作用。多路温度传感器分别与第二通道模拟开关相连，该第二通道模拟开关的输出端与粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路的输入端相连；所述第二通道模拟开关由所述从处理器模块控制切换，以在毫秒级的速度内快速测量各检测点的温度值。
所述主、从处理器模块可以采用嵌入式32位处理器，例如芯片STM32F103C8T6，所述主、从处理器模块通过高速CAN-BUS总线通讯。所述第一、第二通道模拟开关例如但不限于采用CD4051。
实施例2
在实施例1基础上，本发明还提供了一种智能家居控制面板的工作方法。
所述主控板上设有与主处理器模块相连的测温单元；所述测温单元的工作方法包括如下步骤：步骤S1，粗测，即先将温度传感器信号经过粗测信号差分放大电路发送至从处理器模块进行粗测，并得到粗测温度值；步骤S2，精测，即所述从处理器模块根据所述粗测温度值，向精测信号差分放大电路提供相应的精测基准电压，以便于对温度传感器信号再次测量获得精测温度值。
所述粗测信号差分放大电路和精测信号差分放大电路的基准电压由多路基准电压模块分别提供；所述从处理器模块适于根据粗测温度值控制多路基准电压模块切换相应的精测基准电压；所述多路基准电压模块包括：第一通道模拟开关，该第一通道模拟开关的输出端与精测信号差分放大电路的基准电压端相连；所述从处理器模块的多路PWM信号输出端分别通过相应的滤波整定电路与第一通道模拟开关的多路输入端相连；以及任一所述滤波整定电路的输出端与粗测信号差分放大电路的基准电压端相连。
为了满足多路温度传感器对室内各检测点的温度进行测量，以获得室内全面测温数据，使空调分机起到更好的调节室内温度的作用。多路温度传感器分别与第二通道模拟开关相连，该第二通道模拟开关的输出端与粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路的输入端相连；所述第二通道模拟开关由所述从处理器模块控制切换，以在毫秒级的速度内快速测量各检测点的温度值。
可选的，本智能家居控制面板还具有提供远程的故障诊断及软件升级功能，当出现故障时，可以发送相应故障代码至远程服务器以便于故障诊断，以及使用者还可以通过输入相应升级命令进行升级。
实施例3
在实施例1和实施例2基础上，本发明还提供了粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路的一种可选的实施方式。
如图4，具体的，所述粗测基准电压电路采用串联分压电路，电阻R11和电阻R22构成粗测基准电压电路，该粗测基准电压电路通过一跟随器（由运放U1A构成）与差分比较器（由U1B构成）相连，端口ADIN与所述第一多通道模拟开关的输出端相连，端口AD_1与第一AD转换模块相连。
如图5，所述精测信号差分放大电路通过端口ADIN接入第一多通道模拟开关的输出端相连，以及通过端口ADREF与第二多通道模拟开关的输出端相连，以获取精测档位基准电压；所述端口ADIN和端口ADREF分别通过相应的跟随器（分别由运放U2A、U2B构成）与差分比较器（由运放U2C构成）的两输入端相连，该差分比较器（由运放U2C构成）的输出端通过同相比较器（由运放U2D构成）与第二AD转换模块相连。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种智能家居控制面板，其特征在于，包括设有主处理器模块的主控板；
主控板上设有与主处理模块相连的测温单元，该测温单元包括：粗测信号差分放大电路、精测信号差分放大电路、多路基准电压模块、从处理器模块和温度传感器；其中
所述多路基准电压模块适于向粗测信号差分放大电路和精测信号差分放大电路分别提供粗测基准电压和精测基准电压；
所述温度传感器适于将采集的温度信号通过粗测信号差分放大电路或精测信号差分放大电路发送至从处理器模块，即该从处理器模块适于根据粗测温度值控制多路基准电压模块切换相应的精测基准电压，以使从处理器模块获得的精测温度值。
2.根据权利要求1所述的智能家居控制面板，其特征在于，所述多路基准电压模块包括：第一通道模拟开关，该第一通道模拟开关的输出端与精测信号差分放大电路的基准电压端相连；
所述从处理器模块的多路PWM信号输出端分别通过相应的滤波整定电路与第一通道模拟开关的多路输入端相连；以及
任一所述滤波整定电路的输出端与粗测信号差分放大电路的基准电压端相连。
3.一种根据权利要求1所述的智能家居控制面板的工作方法，其特征在于，所述主控板上设有与主处理器模块相连的测温单元；
所述测温单元的工作方法包括如下步骤：
步骤S1，粗测，即先将温度传感器信号经过粗测信号差分放大电路发送至从处理器模块进行粗测，并得到粗测温度值；
步骤S2，精测，即所述从处理器模块根据所述粗测温度值，向精测信号差分放大电路提供相应的精测基准电压，以便于对温度传感器信号再次测量获得精测温度值。
4.根据权利要求3所述的智能家居控制面板的工作方法，其特征在于，所述粗测信号差分放大电路和精测信号差分放大电路的基准电压由多路基准电压模块分别提供；
所述从处理器模块适于根据粗测温度值控制多路基准电压模块切换相应的精测基准电压；
所述多路基准电压模块包括：第一通道模拟开关，该第一通道模拟开关的输出端与精测信号差分放大电路的基准电压端相连；
所述从处理器模块的多路PWM信号输出端分别通过相应的滤波整定电路与第一通道模拟开关的多路输入端相连；以及
任一所述滤波整定电路的输出端与粗测信号差分放大电路的基准电压端相连。
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