CN205606830U - 一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于，包括单片机，均与单片机相连接的数据存储器、温度传感器、风机电机、出风控制装置、串联型晶体管稳压电路和图像信号处理电路，与串联型晶体管稳压电路相连接的电源，以及与图像信号处理电路相连接的红外线传感器；所述串联型晶体管稳压电路包括变压器T，二极管整流器U2，极性电容C4，稳压输出电路。本实用新型通过单片机可通过红外线传感器采集的房间内的信息对风机电机开启或关闭和出风控制装置的电机的开启或关闭进行控制，能有效的节约电力资源，从而使本实用新型能实现节能的要求。

Description

一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体是指一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统。

背景技术

传统的中央空调在电源开启时，所有的风机都会打开，水泵处于全速运行的状态。这样，即使某一个房间已经达到设定温度，但由于其他房间没有达到设定温度，而无法使达到设定温度的房间的风机停止运行，从而导致了不必要的电力资源浪费。

现有的中央空调控制系统为解决上述问题，在每个房间都安装温控器来检测和设定该房间的温度，并将结果传输给微电脑控制器，经微电脑控制器分析后输出信号来分别控制每个房间电动风阀的开闭。但是，这种控制系统在人们长时间离开房间时，该房间的风机在房间温度未达到设定温度期间无法自动关闭，也同样导致了电力资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的中央空调控制系统不能实现节能的缺陷，提供一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的数据存储器、温度传感器、风机电机、出风控制装置、串联型晶体管稳压电路和图像信号处理电路，与串联型晶体管稳压电路相连接的电源，以及与图像信号处理电路相连接的红外线传感器。

所述串联型晶体管稳压电路包括变压器T，其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接的二极管整流器U2，正极与二极管整流器U2的负极输出端相连接、负极与二极管整流器U2的正极输出端相连接的极性电容C4，以及与二极管整流器U2相连接的稳压输出电路；所述稳压输出电路的输出端与单片机相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成串联型晶体管稳压电路的输入端并与电源相连接。

所述稳压输出电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，N极与三极管VT3的基极相连接、P极经电阻R12后与二极管整流器U2的负极输出端相连接的二极管D6，P极经电阻R18后与三极管VT5的集电极相连接、N极顺次经电阻R15和电阻R14后与二极管D6的P极相连接的二极管D7，正极与二极管D6的P极相连接、负极经电阻R13后与三极管VT4的基极相连接的极性电容C5，P极与二极管整流器U2的正极输出端相连接、N极与三极管VT4的集电极相连接的二极管D5，负极经电阻R19后与三极管VT5的发射极相连接、正极经可调电阻R16后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C7，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R17后与极性电容C7的正极相连接的极性电容C6组成；所述三极管VT5的基极与三极管VT3的发射极相连接，该三极管VT5的发射极与极性电容C7的负极共同形成稳压输出电路的输出端。

所述图像信号处理电路包括处理芯片U1，以及均与处理芯片U1相连接的信号接收电路和信号调节输出电路；所述信号接收电路的输入端与红外线传感器相连接；所述信号调节输出电路的输出端与单片机相连接。

所述信号接收电路由二极管D1，一端与处理芯片U1的FB管脚相连接、另一端与二极管D1的P极相连接的电阻R2，负极经电阻R4后与处理芯片U1的VIN管脚相连接、正极经电阻R1后与二极管D1的N极相连接的极性电容C1，以及P极与极性电容C1的正极相连接、N极经电阻R3后与处理芯片U1的CS管脚相连接的二极管D2组成；所述二极管D2的P极作为信号接收电路的输入端。

所述信号调节输出电路由三极管VT1，三极管VT2，正极顺次经电阻R10和电阻R5后与处理芯片U1的RT管脚相连接、负极经电阻R11后与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C3，负极经电阻R7后与三极管VT1的基极相连接、正极与处理芯片U1的GATE管脚相连接的极性电容C2，一端与电阻R5与电阻R10的连接点相连接、另一端与极性电容C2的负极相连接的电阻R6，P极与极性电容C2的负极相连接、N极与处理芯片U1的LD管脚相连接的二极管D4，以及P极顺次经可调电阻R8和电阻R9后与三极管VT2的基极相连接、N极与处理芯片U1的OUT管脚相连接的二极管D3组成；所述三极管VT2的发射极与三极管VT1的集电极相连接，该三极管VT2的集电极接地；所述处理芯片U1的GND管脚接地；所述极性电容C3的负极作为信号调节输出电路的输出端。

为确保本实用新型的实际使用效果，所述出风控制装置包括与单片机相连接的电机，和电机相连接的出风口滑板；所述红外线传感器为KR-P900红外线传感器；所述温度传感器为DS18B20温度传感器；所述处理芯片U1为LTC3783集成芯片。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型的单片机可将温度传感器采集的中央空调使用范围的温度与数据存储器内存储的设定温度进行比对，单片机根据比对的结果对出风控制装置、风机电机进行控制；同时，单片机还可通过对红外线传感器采集的房间内的信息分析后控制房间的风机进行自动关闭，从而确保了本控制系统控制的中央空调能有效的节约能源。

(2)本实用新型的串联型晶体管稳压电路能将电源进行降压处理，同时能将降压处理后的电压进行整流后转换为12V直流电压，并将12V直流电压进行滤波后稳定的为单片机供电，有效的提高了单片机工作的稳定性，从而确保本节能控制系统的稳定性。

(3)本实用新型的图像信号处理电路能将红外线传感器采集的图像信号中的干扰信号进行消除，并能将处理后的图像信号转换为数据信号，同时将该数据信号进行滤波后传输给单片机，确保了单片机接收的图像数据信号的准确性，从而提高了本控制系统控制的准确性。

(4)本实用新型的红外线传感器为KR-P900红外线传感器，该红外线传感器的性能稳定，采集信息的范围广，能准确的对采集范围内的图像进行采集，从而确保了本实用新型能准确的对房间的风机进行控制。

(5)本实用新型的出风控制装置可控制风机的出风量，能有效的控制中央空调使用范围内的温度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图。

图2为本实用新型的图像信号处理电路的电路结构示意图。

图3为本实用新型的串联型晶体管稳压电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的数据存储器、温度传感器、风机电机、出风控制装置、串联型晶体管稳压电路和图像信号处理电路，与串联型晶体管稳压电路相连接的电源，以及与图像信号处理电路相连接的红外线传感器。其中，所述图像信号处理电路如图2所示，其包括处理芯片U1，信号接收电路，以及信号调节输出电路。

为确保本实用新型的可靠运行，所述单片机则优先采用了性能稳定的LTC3219集成芯片，该LTC3219集成芯片的ENU管脚与数据存储器相连接，SCL管脚与温度传感器相连接，CPO管脚与风机电机相连接，OUT管脚与出风控制装置的电机相连接。所述的串联型晶体管稳压电路能将电源进行降压处理，同时能将降压处理后的电压进行整流后转换为12V直流电压，并将12V直流电压进行滤波后稳定的为单片机供电，

运行时，该温度传感器则优先采用了具有准确性高、灵敏度强等优点的DS18B20温度传感器来实现。该温度传感器用于采集的中央空调使用范围内的房间的温度，该温度传感器将采集的温度转换为数据信号后传输给单片机。所述的数据存储器用于存储制冷或制热设定的温度值，本实用新型中的数据存储器优先采用了性能稳定的VNXe3200数据存储器，单片机将温度传感器传输的数据信号转换为数据值并与数据存储器内存储的制冷或制热设定的温度值进行比对，并根据比对的结果来控制风机电机的开启或关闭和出风控制装置的开启或关闭。所述出风控制装置包括电机，和与电机相连接的出风口滑板，该电机与单片机相连接，单片机通过输出来控制电流来电机带动出风口滑板进行开启或关闭。本实用新型的红外线传感器则优先采用了KR-P900红外线传感器来实现，该红外线传感器用于采集中央空调使用范围内房间的室内信息，同时将采集的信息通过图像信号处理电路传输。该图像信号处理电路将该信息中的干扰信号进行消除，并将处理后的信息转换为数据信号进行滤波后传输给单片机，单片机则通过对所接收的数据信号进行分析的结果来控制风机电机和出风控制装置。

中央空调处于工作状态时，如果某个房间的温度降低到了单片机内预置的温度时，温度传感器将采集到的信息发送给单片机，单片机则停止对风机电机输出驱动电流，此时，风机电机停止运转。同时，单片机给出风控制装置的电机输出驱动电流，出风控制装置的电机运转，带动出风口滑板转动，使风口滑板封闭出风口，该房间便不会再有冷气或热气进入。同时，因该支风口的关闭提高了其它房间的制冷或制热的效率，从而减少了中央空调工作的时间，即节约了电力资源。

同时，在中央空调使用范围的房间内的风机电机和出风控制装置的电机被开启的同时，所述的红外线传感器也被开启对房间内的信息进行采集。在中央空调使用范围的房间内的风机电机和出风控制装置的电机工作时，所述红外线传感器采集到房间内的人离开的信息，该红外线传感器并将采集的信息传输给单片机，单片机接收到该信息后则会延迟一段时间对信息进行分析处理，单片机在分析该信息后停止对风机电机和出风控制装置的电机输出驱动电流。此时，风机停止工作，出风控制装置的电机转动出风口滑板，出风口滑板将出风口封闭，中央空调便不会再对该房间提供冷气或热气，从而在中央空调的功率不变的情况下，则有效的提高了其它房间的制冷或制热的效率，减少了中央空调工作的时间，即节约了电力资源。

本实用新型的延迟时间优先设置为5分钟，设置延迟时间是为了防止因房间的人在短时间出入时，房间的风机和出风控制装置被关闭，影响该房间的制冷或制热的效果。

所述图像信号处理电路如图2所示，其包括处理芯片U1，信号接收电路，以及信号调节输出电路.；所述信号接收电路由二极管D1，二极管D2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，以及极性电容C1组成。

连接时，电阻R2的一端与处理芯片U1的FB管脚相连接、另一端与二极管D1的P极相连接。极性电容C1的负极经电阻R4后与处理芯片U1的VIN管脚相连接、正极经电阻R1后与二极管D1的N极相连接。二极管D2的P极与极性电容C1的正极相连接、N极经电阻R3后与处理芯片U1的CS管脚相连接。所述二极管D2的P极作为信号接收电路的输入端并与红外线传感器相连接。

进一步地，所述信号调节输出电路由三极管VT1，三极管VT2，电阻,5，电阻R6，电阻R7，可调电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，极性电容C2，极性电容C3，二极管D3，以及二极管D4组成。

连接时，极性电容C3的正极顺次经电阻R10和电阻R5后与处理芯片U1的RT管脚相连接、负极经电阻R11后与三极管VT1的发射极相连接。极性电容C2的负极经电阻R7后与三极管VT1的基极相连接、正极与处理芯片U1的GATE管脚相连接。电阻R6的一端与电阻R5与电阻R10的连接点相连接、另一端与极性电容C2的负极相连接。二极管D4的P极与极性电容C2的负极相连接、N极与处理芯片U1的LD管脚相连接。二极管D3的P极顺次经可调电阻R8和电阻R9后与三极管VT2的基极相连接、N极与处理芯片U1的OUT管脚相连接。

所述三极管VT2的发射极与三极管VT1的集电极相连接，该三极管VT2的集电极接地；所述处理芯片U1的GND管脚接地；所述极性电容C3的负极作为信号调节输出电路的输出端并与LTC3219集成芯片的SDA管脚相连接。

运行时，红外线传感器采集的房间内的信息经图像信号处理电路中的滤波极性电容C1滤波，滤波后的信号则通过处理芯片U1进行分析处理后将该信号转换为数据信号，该数据信号则通过三极管VT1和三极管VT2以及可调电阻R8形成的可调放大装置进行调节、放大后传输，最后该处理后的数据信号经极性电容C3进行抗干扰处理后传输给单片机，从而有效的确保了本控制系统的准确性。

所述串联型晶体管稳压电路如图3所示，其包括变压器T，其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接的二极管整流器U2，正极与二极管整流器U2的负极输出端相连接、负极与二极管整流器U2的正极输出端相连接的极性电容C4，以及与二极管整流器U2相连接的稳压输出电路；所述稳压输出电路的输出端与单片机相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成串联型晶体管稳压电路的输入端并与电源相连接。

进一步地，所述稳压输出电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，可调电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，极性电容C5，极性电容C6，极性电容C7，二极管D5，二极管D6，以及二极管D7组成。

连接时，二极管D6的N极与三极管VT3的基极相连接、P极经电阻R12后与二极管整流器U2的负极输出端相连接。二极管D7的P极经电阻R18后与三极管VT5的集电极相连接、N极顺次经电阻R15和电阻R14后与二极管D6的P极相连接。极性电容C5的正极与二极管D6的P极相连接、负极经电阻R13后与三极管VT4的基极相连接。

其中，二极管D5的P极与二极管整流器U2的正极输出端相连接、N极与三极管VT4的集电极相连接。极性电容C7的负极经电阻R19后与三极管VT5的发射极相连接、正极经可调电阻R16后与三极管VT4的发射极相连接。极性电容C6的正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R17后与极性电容C7的正极相连接。

所述三极管VT5的基极与三极管VT3的发射极相连接，该三极管VT5的发射极与LTC3219集成芯片的VCC+管脚相连接；所述极性电容C7的负极与LTC3219集成芯片的VCC—管脚相连接管脚。

运行时，串联型晶体管稳压电路通过变压器T将电源传输的电压进行降压，该降压后的电压经二极管整流器U2整流后转换为12V直流电压，同时，12V直流电压经滤波极性电容C4进行滤波处理后传输给由三极管VT3和三极管VT4以及三极管VT5和可调电阻R16形成的稳压输出电路进行调整后输出，为单片机提供一个稳定的12V直流电压。

如上所述，便可很好的实施本实用新型。

Claims (9)

1.一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于，包括单片机，均与单片机相连接的数据存储器、温度传感器、风机电机、出风控制装置、串联型晶体管稳压电路和图像信号处理电路，与串联型晶体管稳压电路相连接的电源，以及与图像信号处理电路相连接的红外线传感器；所述串联型晶体管稳压电路包括变压器T，其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接的二极管整流器U2，正极与二极管整流器U2的负极输出端相连接、负极与二极管整流器U2的正极输出端相连接的极性电容C4，以及与二极管整流器U2相连接的稳压输出电路；所述稳压输出电路的输出端与单片机相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成串联型晶体管稳压电路的输入端并与电源相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述稳压输出电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，N极与三极管VT3的基极相连接、P极经电阻R12后与二极管整流器U2的负极输出端相连接的二极管D6，P极经电阻R18后与三极管VT5的集电极相连接、N极顺次经电阻R15和电阻R14后与二极管D6的P极相连接的二极管D7，正极与二极管D6的P极相连接、负极经电阻R13后与三极管VT4的基极相连接的极性电容C5，P极与二极管整流器U2的正极输出端相连接、N极与三极管VT4的集电极相连接的二极管D5，负极经电阻R19后与三极管VT5的发射极相连接、正极经可调电阻R16后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C7，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R17后与极性电容C7的正极相连接的极性电容C6组成；所述三极管VT5的基极与三极管VT3的发射极相连接，该三极管VT5的发射极与极性电容C7的负极共同形成稳压输出电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述图像信号处理电路包括处理芯片U1，以及均与处理芯片U1相连接的信号接收电路和信号调节输出电路；所述信号接收电路的输入端与红外线传感器相连接；所述信号调节输出电路的输出端与单片机相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述信号接收电路由二极管D1，一端与处理芯片U1的FB管脚相连接、另一端与二极管D1的P极相连接的电阻R2，负极经电阻R4后与处理芯片U1的VIN管脚相连接、正极经电阻R1后与二极管D1的N极相连接的极性电容C1，以及P极与极性电容C1的正极相连接、N极经电阻R3后与处理芯片U1的CS管脚相连接的二极管D2组成；所述二极管D2的P极作为信号接收电路的输入端。

5.根据权利要求4所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述信号调节输出电路由三极管VT1，三极管VT2，正极顺次经电阻R10和电阻R5后与处理芯片U1的RT管脚相连接、负极经电阻R11后与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C3，负极经电阻R7后与三极管VT1的基极相连接、正极与处理芯片U1的GATE管脚相连接的极性电容C2，一端与电阻R5与电阻R10的连接点相连接、另一端与极性电容C2的负极相连接的电阻R6，P极与极性电容C2的负极相连接、N极与处理芯片U1的LD管脚相连接的二极管D4，以及P极顺次经可调电阻R8和电阻R9后与三极管VT2的基极相连接、N极与处理芯片U1的OUT管脚相连接的二极管D3组成；所述三极管VT2的发射极与三极管VT1的集电极相连接，该三极管VT2的集电极接地；所述处理芯片U1的GND管脚接地；所述极性电容C3的负极作为信号调节输出电路的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述出风控制装置包括与单片机相连接的电机，和与电机相连接的出风口滑板。

7.根据权利要求6所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述温度传感器为DS18B20温度传感器。

8.根据权利要求7所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述红外线传感器为KR-P900红外线传感器。

9.根据权利要求8所述的一种基于串联型晶体管稳压电路的中央空调节能控制系统，其特征在于：所述处理芯片U1为LTC3783集成芯片。