CN202350250U

CN202350250U - 一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器

Info

Publication number: CN202350250U
Application number: CN2011205020164U
Authority: CN
Inventors: 丁云飞; 徐晓宁
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2021-12-06

Abstract

本实用新型公开一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器，该控制器包括由单片机构成的控制单元和以其为核心的操作与显示单元、多路分时采样单元及多路继电器驱动单元，其特征是，所述的操作与显示单元的输入、输出端相应接于所述单片机的串行输出、输入口上；所述的多路分时采样单元由多路采样电路、分时采样控制电路和A/D转换器依次连接组成，该单元将所采集的环境温度、湿度和二氧化碳浓度发送至所述单片机进行处理；所述多路继电器驱动单元由多路电子开关和串联在电子开关主回路中的继电器的线圈组成，其中每一路电子开关的控制端都接在所述单片机的一I/O口上。本实用新型可使增湿、除湿、换气过程全过程自动化，使用者既省钱也省心。

Description

一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器

技术领域：

本实用新型涉及室内或场所内空气调节技术领域，具体地说是涉及一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器。

背景技术：

随着生活质量的提高，室内热舒适及空气品质越来越被重视。授权公告号为CN2911508Y的实用新型专利公开了一种“室内或场所内增湿、除湿、换气装置”，该装置能根据室内或场所内空气的需求，对室内或场所内进行增湿、除湿或者换气，满足室内湿度控制要求，同时在换气时可以进行室内、外空气气流的全热交换，达到节能的目的。该专利中将该装置与蒸气压缩式热泵系统复合在一起构成了吸附/压缩耦合式恒温恒湿装置，它不仅可以利用传统的热泵装置调节室内温度，而且可以利用吸附式转轮系统为房间增湿、除湿和节能换气。但是，上述实用新型专利方案要实现空调房间高精度的温度和湿度调节就必须配备合适的控制器。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器，该控制器可使增湿、除湿和换气的控制完全自动化。

本实用新型解决上述技术问题的技术解决方案是：

一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器，该控制器包括由单片机构成的控制单元和以其为核心的操作与显示单元、多路分时采样单元及多路继电器驱动单元，其特征是，

所述的操作与显示单元由8位7段LED和带键盘扫描接口的LED驱动电路组成，其中所述带键盘扫描接口的LED驱动电路的数据输入、输出端相应接于构成控制单元的单片机的串行输出口和串行输入口上；

所述的多路分时采样单元由多路采样电路、分时采样控制电路和A/D转换器依次连接组成，其中所述的分时采样控制电路由一多选一模拟开关连接构成，构成该电路的每一模拟开关的信号输入端分别接在多路采样电路的分压点上，控制端分别接在构成控制单元的单片机的一I/O口上，所述的A/D转换器的输入端与多选一模拟开关的输出端连接，输出端与构成控制单元的单片机的一I/O口连接；

所述的多路继电器驱动单元由多路电子开关和串联在电子开关主回路中的继电器的线圈组成，其中每一路电子开关的控制端都接在构成控制单元的单片机的一I/O口上。

本实用新型所述的控制器还包括过热报警电路，由驱动电路和蜂鸣器依次连接组成，其中所述的驱动电路输入端与构成控制单元的单片机的一I/O口连接，输出端与蜂鸣器连接。当再生加热温度高于预设温度时，蜂鸣器便发出过热保护信号。

本实用新型所述的控制器，其中所述的多路电子开关中的每一路电子开关的控制端与其所连接的单片机的I/O口之间串联有斯密特触发器，以提高工作的可靠性。

本实用新型所述的控制器启动后，其中所述的多路分时采样单元将检测到的空内或场所内温度、相对湿度、CO2浓度参数送入控制单元，与预先设定的室内或场所内要求的参数进行比较、判断，然后由多路继电器驱动单元驱动室内或场所内增湿、除湿、换气装置中的四通阀门切换、转轮驱动电机运转、吸附及再生风机启停、再生加热器的开停，即可实现增湿、除湿和换气。

本实用新型所述的控制器不仅可大幅度节约电能，而且全过程自动化，使用者既省钱也省心。

附图说明

图1为本实用新型所述控制器的电原理框图。

图2～7为本实用新型的一个具体实施例的电原理图，其中，图2为控制单元的电原理图，图3是多路分时采样单元的电原理图，图4为多路继电器驱动单元的电原理图，5为过热报警电路的电原理图，图6为开关电源电路的电原理图，图7为操作与显示单元的电原理图。

图8为现有室内或场所内增湿、除湿、换气装置与热泵式空调复合机组的原理图。

图9为本实用新型所述控制器的控制流程图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型所述的控制器主要由以控制单元为核心的操作与显示单元、多路分时采样单元及多路继电器驱动单元组成。所述控制器的一个较佳实施例如图2～7所示。

参见图2，控制单元是由增强型51系列单片机89C52(U1)和电容Cu1、Cu2和晶振CR组成一最小控制系统。

参见图3，所述的多路分时采样单元由多路采样电路、分时采样控制电路和A/D转换器依次连接组成，可提供8路模拟信号输入(本例仅采用4路模拟信号)。其中，所述的多路采样电路由16只电阻Ri1～Ri8和Rj1～Rj8两两串联组成8路，每一路的两电阻的连接结点为分压点；所述的分时采样控制电路由八选一模拟开关(4051)U8连接构成，U8的地址控制端A、B、C分别接在单片机U1的三个I/O端口(P1.0、P1.1、P1.2)上，U8中8个开关单元的输入端(X0～X8)分别与多路采样电路中的一个分压点连接，U8的输出端与A/D转换器(MCP3221)U7的输入端连接；所述的A/D转换器U7的输出端接在单片机U1的P1.3和P1.4端口上。工作时，由单片机U1控制八选一模拟开关U8选通，将外部模拟信号进行A/D转换后送入单片机U1，经单片机U1处理后控制所述的多路继电器驱动单元。为了保证A/D转换器U7的稳定工作，进一步提高A/D转换精度，本实施例中A/D转换器U7配有专用精密稳压源MCP1541。采样点A1、A2、A3、A4上分别连接在室内温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器和再生加热器温度传感器(该四只传感器图中未显示)，其中所述的室内温度传感器与采样电阻Ri1和限流电阻Rj1组成室内温度检测单元，室内湿度传感器与采样电阻Ri2和限流电阻Rj2组成室内湿度检测单元，二氧化碳传感器与采样电阻Ri3和限流电阻Rj3组成室内二氧化碳检测单元；再生加热器温度传感器与采样电阻Ri4和限流电阻Rj4组成再生加热器温度检测单元。上述的四只传感器均选用市场上购买的标准器件，如：室内温度传感器和再生加热器温度传感器均选用TE200/500型温度传感器，其内部设有变送器，可输出4-20mA电流信号；室内湿度传感器选用RH100型湿度传感器，其内部设有变送器，可输出4-20mA电流信号；室内二氧化碳传感器选用VC1008-BD型二氧化碳(C02)感应器，其内部也设有变送器，可输出4-20mA电流信号。

参见图4，所述的继电器驱动单元由达林顿电子开关模块(2003)U2和线圈串联在其输出端的继电器S1～S6组成。为了避免单片机U1在上电的一瞬间由其I/O口输出高电平脉冲而导致继电器S1～S6的误动作，在U2的每以路输入与单片机U1的端口P2之间增设反相施密特触发器(40106)U3，消除单片机U1上电时的影响。单片机U1输出的控制信号经U3反相、U2放大后通过继电器S1～S6分别控制需要开关控制的设备。本实施例中S1输出四通电磁阀控制信号，S2输出转轮驱动高速电机控制信号，S3输出转轮驱动低速电机控制信号，S4输出吸附风机电机控制信号，S5输出再生风机电机控制信号，S6输出再生加热器控制信号。

参见图5，所述的过热报警电路由三极管Q1和Q2、电阻R13和R12组成蜂鸣器LS组成，三极管Q1和Q2、电阻R13和R12组成驱动电路，在检测到再生加热器温度超出预先设定的限制值时，由单片机P3.6口输出报警信号，经驱动电路放大后，由蜂鸣器给出报警信号。

参见图6，稳压模块LM7805CT(V1)和外围元件连接成常规的稳压电源，由DC 12V开关电源供电，经过稳压模块LM7805CT为单片机U1和所有的外围单元电路提供DC 12V和DC 5V工作电压。

参见图7，操作与显示单元由LED驱动和按键扫描输入芯片TN1629(U6)组成，显示采用8位7段LED，可提供丰富显示信息，操作输入采用4个按键提供设置操作信息。位选信号由芯片TN1629的SEG1～SEG8口输出，段选信号由芯片TN1629的GR1～GR8口输出，来自单片机的显示信息由SO和SI口输入。

以下结合附图简要说明本实用新型的控制流程，以便公众理解本实用新型所具有的优点和效果。参见图9并结合图1、图8，本实用新型的控制流程如下所述：

室内的温度T₀、相对湿度H₀和CO2浓度P₀等参数设定操作由按键输入，并在LED显示相应的信息，完成参数设定后，本实用新型所述的控制器15进入相应的处理程序，采集环境参数，与设定的参数比较，根据二者差值，控制和调节四通换向阀门4、5的切换、转轮驱动电机2、3的运行、处理及再生风机8、9的运行、再生加热器10的运行。其运行控制模式简单说明如下：

当室内或场所内的相对湿度H高于设定值H₀时，表示室内或场所内需要除湿，控制单元向多路继电器驱动单元输出控制信号驱动相应执行机构：(1)操纵四通换向阀门4、6的电机5、7动作：当收到除湿模式控制信号后将四通换向阀4的驱动电机5将阀板驱动到AB位，四通换向阀6的驱动电机7将阀板驱动到EF位，吸附侧空气流动路线为室内-d-c-吸附风机-吸附侧-h-g-室内；再生侧空气为室外-a-b-再生风机-再生电加热器-再生侧-e-f-室外；(2)驱动湿度控制电机2带动转轮1转动；(3)驱动处理风机9及再生风机8工作；(4)驱动再生电加热器10工作；

当室内或场所内的相对湿度H低于设定值H₀时，表示室内或场所内需要增湿，控制单元向多路继电器驱动单元输出控制信号驱动相应执行机构：(1)操纵四通换向阀门4、6的电机5、7动作：当收到增湿模式控制信号后将四通换向阀4的驱动电机5将阀板驱动到CD位，四通换向阀6的驱动电机7将阀板驱动到GH位，吸附侧空气为室外-a-c-吸附风机-吸附侧-h-f-室外；再生侧空气为室内-d-b-再生风机-再生电加热器-再生侧-e-g-室内；(2)驱动湿度控制电机2带动转轮1转动；(3)驱动处理风机9及再生风机8工作；(4)驱动再生电加热器10工作；

当室内或场所内的CO2浓度P高于设定值P₀时，表示室内或场所内需要通风换气，控制单元向多路继电器驱动单元输出控制信号驱动相应执行机构：(1)操纵四通换向阀门4、6的电机5、7动作：当收到通风模式控制信号后将四通换向阀4的驱动电机5将阀板驱动到AB位，四通换向阀6的驱动电机7将阀板驱动到GH位，吸附侧空气为室外-a-c-吸附风机-吸附侧-h-g-室内；再生侧空气为室内-d-b-再生风机-再生电加热器-再生侧-e-f-室外；(2)驱动换气电机3带动转轮1转动；(3)驱动处理风机9及再生风机8工作；(4)关闭再生电加热器10工作；

再生电加热器10的工作由设置在再生电加热10后的再生温度传感器控制，多路分时采样单元将检测到的再生加热器10后的温度参数送入控制单元，与预先设定的工作温度参数进行比较、判断，通过多路继电器驱动与控制单元驱动再生加热器10的开停，保持再生温度在允许的正常工作范围之内。

过热保护由多路分时采样单元将检测到的再生加热器10后的温度参数送入控制单元，与预先设定的过热保护温度参数进行比较、判断，发出过热保护信号，并切断再生加热器供电线路的保护继电器11。

Claims

1.一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器，该控制器包括由单片机构成的控制单元和以其为核心的操作与显示单元、多路分时采样单元及多路继电器驱动单元，其特征是，

2.根据权利要求1所述的一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器，其特征是，所述的控制器还包括过热报警电路，由驱动电路和蜂鸣器依次连接组成。

3.根据权利要求1所述的一种室内或场所内增湿、除湿、换气装置的控制器，其特征是，所述的多路电子开关中的每一路电子开关的控制端与其所连接的单片机的I/O口之间串联有斯密特触发器。