CN106468893A - 一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，节约了空调制冷的能耗，达到了室内采光和节约能耗的效果。本发明包括执行器、上位机、温度传感器、光辐射传感器、放大电路、晶振复位电路、驱动电路、A/D转换器、数字量输出模块DO、单片机系统CPU、时钟芯片、通讯接口；单片机系统CPU通过通讯接口与上位机相互连接，单片机系统CPU的外围电路连接有晶振复位电路和时钟芯片，单片机系统CPU的信号输入端连接A/D转换器的信号输出端，A/D转换器的信号输入端连接放大电路的输出端，放大电路的输入端分别连接温度传感器、光辐射传感器的信号输出端；单片机系统CPU的信号输出端通过连接数字量输出模块DO连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接执行器的信号输入端。

Description

一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统
技术领域
本发明属于民用建筑技术领域，具体地涉及一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统。
背景技术
我国的建筑能耗量较高，建筑节能已成为节能减排重点。外窗是建筑物的围护结构之一，因其不仅承担着隔绝与室内外两种不同环境的任务，还需要采光、通风、隔音及防火功能。在民用建筑的围护结构中窗户的热损失占建筑物总散热量的30%-50%。在夏季，热能从温度较高的室外向温度较低的室内，以传导、对流和敷设等方式的散失，还有投射太阳能使室内得热。因而设置窗帘是较好的保温措施，对建筑节能至关重要。
发明内容
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统；本发明在夏季节约了空调制冷系统的能耗，达到了室内采光和节约能耗的效果。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，包括执行器、上位机、温度传感器、光辐射传感器、放大电路、晶振复位电路、驱动电路、A/D转换器、数字量输出模块DO、单片机系统CPU、时钟芯片、通讯接口；其结构要点是：所述单片机系统CPU通过通讯接口与上位机相互连接，所述单片机系统CPU的外围电路连接有晶振复位电路和时钟芯片，所述单片机系统CPU的信号输入端连接A/D转换器的信号输出端，A/D转换器的信号输入端连接放大电路的输出端，放大电路的输入端分别连接温度传感器、光辐射传感器的信号输出端；所述单片机系统CPU的信号输出端通过连接数字量输出模块DO连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接执行器的信号输入端。
所述上位机软件采用VB语言编写程序；与单片机通讯提供各种人机交互功能模块，所述上位机软件计算机控制程序是控制功能实现的核心，也是可视化操作和人工交互功能的核心。
作为本发明的一种优选方案，所述单片机系统CPU采用ATMEL89C52。
作为本发明的另一种优选方案，所述A/D转换器采用TLC2543转换芯片。
作为本发明的另一种优选方案，所述执行器为继电器。
作为本发明的另一种优选方案，所述通讯接口采用RS-485通讯串行接口芯片。
本发明的有益效果是。
1、本发明提供的一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，控制对象为围绕在建筑面向太阳方向布置的所有窗帘，采用单片机ATMEL89C52可以自动的根据太阳光线的照射方向和强度调整窗帘的下降和上升，从而在夏季节约了空调制冷系统的能耗。系统下位机采用以MCS51为中心的单片机系统，外围扩展了数据采集、驱动继电器电路等，同时采用RS485总线来发送与接收数据；上位机通过PC 机完成数据的存储、分析和处理，提供良好的人机交互界面。
2、（1）通过上位机的软件程序与下位机控制电路相互协调共同组成了自动化窗帘控制系统，不仅实现了根据太阳辐射的强弱的窗帘升降的自动控制，而且还通过控制继电器通电时间实现了按照使用者要求的手动设定窗帘开起大小的控制，从而达到了使用者整体需求与局部需求的有机统一。
（2）通过窗帘的自动化控制，主要是在夏季，窗帘可以自动的根据太阳光线的照射方向和强度调整自身的升降，以保证尽可能阻止强光入射到建筑内，从而节约空调制冷系统的能耗，这是自动化窗帘监控系统设计的最终目的。
（3）上位机采用了VB这种简便易行的软件程序，具有良好的人机交互界面，实现了手动模式和自动模式的有机结合，而且可以根据使用者要求做进一步完善，提供更多的功能模块供用户使用，软件系统具有良好的可移植性。
附图说明
图1 是本发明一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统的结构框图。
具体实施方式
如图1 所示，为本发明一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统的结构框图。图中，包括执行器、上位机、温度传感器、光辐射传感器、放大电路、晶振复位电路、驱动电路、A/D转换器、数字量输出模块DO、单片机系统CPU、时钟芯片、通讯接口；其结构要点是：所述单片机系统CPU通过通讯接口与上位机相互连接，所述单片机系统CPU的外围电路连接有晶振复位电路和时钟芯片，所述单片机系统CPU的信号输入端连接A/D转换器的信号输出端，A/D转换器的信号输入端连接放大电路的输出端，放大电路的输入端分别连接温度传感器、光辐射传感器的信号输出端；所述单片机系统CPU的信号输出端通过连接数字量输出模块DO连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接执行器的信号输入端。
所述上位机软件采用VB语言编写程序；与单片机通讯提供各种人机交互功能模块，所述上位机软件计算机控制程序是控制功能实现的核心，也是可视化操作和人工交互功能的核心。
所述上位机通过VB程序提供给使用者良好的人机交互界面，可以实现电动窗帘系统的手动模式、自动模式设定。另外，VB程序将单片机传来的各种数据按照时间的先后存入.04cess数据库，这样方便了使用者在以后进行数据的分析与处理。
所述单片机系统CPU采用ATMEL89C52；所述A/D转换器采用TLC2543转换芯片。所述单片机ATMEL89C52与A/D转换芯片TLC2543之间采用串行方式读取测量数据。
所述执行器为继电器。所述通讯接口采用RS-485通讯串行接口芯片。
结合附图和技术方案阐述本发明的工作过程：所述单片机ATMEL89C52通过温度传感器、光辐射传感器采集到测量信号（温度、太阳辐射）后，串行通讯给上位机，在上位机加以显示，并且可以进行其他的一些数据处理工作（实时数据显示，数据存储等）。在晴天时，上位机通过时钟芯片进行系统对时，从而得到当前的时间，然后跟据当地的太阳辐射的气象资料来确定窗帘开启程度；如果是阴天，单片机会根据温度传感器、光辐射传感器传来的实时测量信号（温度、太阳辐射），通过控制电路驱动相关的开关元件来控制窗帘电机的开启和停止以及转向，完成整个控制过程，并这样循环往复。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，包括执行器、上位机、温度传感器、光辐射传感器、放大电路、晶振复位电路、驱动电路、A/D转换器、数字量输出模块DO、单片机系统CPU、时钟芯片、通讯接口；其特征在于：所述单片机系统CPU通过通讯接口与上位机相互连接，所述单片机系统CPU的外围电路连接有晶振复位电路和时钟芯片，所述单片机系统CPU的信号输入端连接A/D转换器的信号输出端，A/D转换器的信号输入端连接放大电路的输出端，放大电路的输入端分别连接温度传感器、光辐射传感器的信号输出端；所述单片机系统CPU的信号输出端通过连接数字量输出模块DO连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接执行器的信号输入端。
2.根据权利要求 1 所述的一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，其特征在于：所述单片机系统CPU采用ATMEL89C52。
3.根据权利要求1 所述的一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，其特征在于：所述A/D转换器采用TLC2543转换芯片。
4.根据权利要求1 所述的一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，其特征在于：所述执行器为继电器。
5.根据权利要求1 所述的一种自动化节能遮阳窗帘的监控系统，其特征在于：所述通讯接口采用RS-485通讯串行接口芯片。
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