CN206669974U - 一种温度可调的空气调节器温控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度可调的空气调节器温控装置，属于空气调节器技术领域，安装在空气调节器上，包括主控模块、测量外部温度转化为电压信号的测温模块、无线模块、显示模块和电源模块，电源模块接通220V市电输出3.3V电压，测温模块、无线模块、显示模块和电源模块连接主控模块，无线模块连通空气调节器的遥控器，主控模块采用内部设有ADC电路和存储器的STM32ZET6芯片。本实用新型通过设置测温模块、无线通信模块和显示模块，显示当前温度，并设置温度上限值和下限值，使用方便，节约资源。

Description

一种温度可调的空气调节器温控装置

技术领域

本实用新型属于空气调节器技术领域，涉及温度可调方向，具体涉及一种温度可调的空气调节器温控装置。

背景技术

空气调节器的控制器是空气调节器中核心部件之一，在市场上充斥着五花八门的空气调节器的控制器。这些控制器能满足一般状况下的生产生活的需求。比如限温控制器，只有当温度高于一定值或者低于一定值时才接通控制器，可以节省大量能源。不过缺点是无法调节限制温度的上限和下限，并且不具有无线通信功能，单一的限值无法有效地大规模应用于市场。此时空气调节器的普通温控控制器不能满足节能环保以及高效利用空气调节器的需求。因此一种新型的温控可调型空气调节器的控制器就大有市场。该控制器可以灵活设置限制温度的上限和下限，便于适应不同地区、不同气候的一种通用型空气调节器的控制器。此外还可以限制空气调节器调节最高温度以及最低温度，使得空气调节器只能在一定范围内制冷、制热避免过度使用空气调节器，造成电力资源的浪费。并且增设的无线传送以及接收装置可以把信息传送到无线设备中，便于用户随时调节各种参数，方便灵活。在一些公共场所中，比如大学校园，空气调节器的使用容易造成两种极端，一种是过度使用，在夏天把制冷温度开到最低；在冬天把制热温度调节到最高。一种是闲置资源，为了避免浪费而过度限制使用空气调节器造成使用者的不便。如果使用该控制器，则可以从根本上避免这两类状况。可以高效地利用空气调节器而且可以节能环保。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种温度可调的空气调节器温控装置，通过设置测温模块、无线通信模块和显示模块，显示当前温度，并设置温度上限值和下限值，使用方便，节约资源。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种温度可调的空气调节器温控装置，安装在空气调节器上，包括主控模块、测量外部温度转化为电压信号的测温模块、无线模块、显示模块和电源模块，电源模块接通220V市电输出3.3V电压，测温模块、无线模块、显示模块和电源模块连接主控模块，无线模块连通空气调节器的遥控器，主控模块采用内部设有ADC电路和存储器的STM32ZET6芯片，测温模块中包括串联的第一分压电路和第二分压电路，第二分压电路两端并联电解电容C32，电解电容连接滤波电路，滤波电路的输出端连接主控模块STM32ZET6芯片的PC0引脚。

上述装置中，所述第一分压电路和第二电路分别由电阻和钳位二极管并联构成，测温模块的输出端输出的电压范围在0至5V之间。所述电源模块包括变压器、整流桥、电解电容C1和调压电路，变压器的输入端连接220V市电，变压器的输出端连接整流桥的2号和3号引脚，电解电容C1连接在整流桥的1号和4号引脚之间，调压电路连接在电解电容C1的两端，调压电压输出3.3V电压。所述调压电路包括有稳压芯片U3和U5、发光二极管、电容和电解电容C3。所述无线模块包括NRF24L01芯片和外围电路。所述显示模块包括有OLED显示屏，OLED显示屏采用四线SPI协议。

将该装置安装至空气调节器上后，可使用具有设定功能的遥控器通过无线模块接收信号，再根据信号，设定系统上下限度温度值。接上电源后系统开始工作，测温模块将温度准确测量出来，并传送给STM32ZET6芯片，芯片将测量的温度值与内部存储器存储的上下限度值作比较，若温度处于限度值之外则允许接通空气调节器电源，待空气调节器收到开机信号后可以开机工作，若温度在限度值之间则断开空气调节器电源，空气调节器不允许开机。同时，芯片会把测量的温度值以及上下限度值通过显示模块显示，方便调整。

本实用新型有益效果是:该种温度可调型空气调节器温控装置，应用空气调节器的遥控器可以根据用户自己设定的温度上限和下限来设置温度。遥控器上有三个调节温度限度的按键，一个是设置选择按键，该按键按下去可以选择是调节上限温度还是下限温度，按一下代表选择上限温度，再按一下代表选择下限温度，假如选择了调节上限温度，之后再按另一个代表“+”的按键可以令原有的温度限度值增加，或者按代表“—”的按键可以令原有的温度限度减少。上限温度和下限温度，用户可以自主无线调节，方便快捷，十分实用，空气调节器调节温度的设定不能超过这个范围，便于充分利用资源以及节能环保。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的工作结构框图。

图2是本实用新型的具体实施方式的测温模块的电路原理图。

图3是本实用新型的具体实施方式的电源模块的电路原理图。

图4是本实用新型的具体实施方式的主控芯片的示意图。

图5是本实用新型的具体实施方式的显示模块的电路原理图。

图6是本实用新型的具体实施方式的无线模块的电路原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-6所示，一种温度可调的空气调节器温控装置，包括主控模块、测量外部温度转化为电压信号的测温模块、无线模块、显示模块和电源模块，电源模块接通220V市电输出3.3V电压，测温模块、无线模块、显示模块和电源模块连接主控模块，主控模块采用内部设有ADC电路的STM32ZET6芯片，无线模块连通空气调节器的遥控器，测温模块中包括串联的第一分压电路和第二分压电路，第二分压电路两端并联电解电容C32，电解电容C32连接滤波电路，滤波电路的输出端连接主控模块STM32ZET6芯片的PC0引脚。遥控器上有三个调节温度限度的按键，一个是设置选择按键，该按键按下去可以选择是调节上限温度还是下限温度，按一下代表选择上限温度，再按一下代表选择下限温度，假如选择了调节上限温度，之后再按另一个代表“+”的按键可以令原有的温度限度值增加，或者按代表“—”的按键可以令原有的温度限度减少。

第一分压电路由热敏电阻R16和钳位二极管D4并联组成，第二分压电路由电阻R18和钳位二极管D5并联组成，热敏电阻R16串联电阻R18，测温模块的输出端输出的电压范围在0至5V之间。电解电容C32的正极连接钳位二极管D5的负极，滤波电路包括串联的电容C33和电阻R17，电容C33和电阻R17的连接端连接电解电容C32的正极，电容C33的另一端连接电解电容C32的负极，电阻R17的另一端输出电压值到主控模块，是测温模块的ADC输出端。

测温模块中，测温元件采用负温度系数热敏电阻R16，R16与电阻R18形成分压，并且R16的电阻值随外界温度的变化而变化，输出端ADC端的电压相应变化。R16在不同的温度有相应的阻值，对应ADC端有相应的电压值，外界温度与ADC端电压形成一一对应的关系，将此对应关系制成表格，单片机通过A/D采样端口采集信号，根据不同的A/D值判断外界温度。图中D4与D5为钳位二极管，确保输出的ADC端电压不大于+5V、不小于0V；电解电容C32起到平滑波形的作用,这里选10uF/16V电解电容；R17和C33形成RC滤波电路，滤除电路中的尖脉冲；若R16开路或短路或R16阻值发生漂移(大于或小于标准阻值)，则执行故障代码。

电源模块中，包括变压器、整流桥、电解电容C1和调压电路，变压器的输入端连接220V市电，变压器的输出端连接整流桥的2号和3号引脚，电解电容C1连接在整流桥的1号和4号引脚之间，调压电路连接在电解电容C1的两端，调压电压输出3.3V电压和5V电压。调压电路包括有稳压芯片U3和U5、发光二极管D1和D2、电容C2和C4、电解电容C3。供电源为220V市电，利用变压器T1把220V降至18V而后通过整流桥GBJ2510芯片(U2)整流，产生18V直流电；18V直流电经过4700uf电解电容C1滤波后通过LM1117-5V稳压芯片U3从而得到+5V电压，+5V电压再通过LM1117-3.3V芯片U4得到+3.3V电压，给其他模块供电。发光二极管D1和D2分别串联有电阻R3、R4，保护二极管，发光二极管发光表示稳压芯片处于工作状态。

本实用新型中采用STM32ZET6芯片为主控芯片，操作方便，可靠性高。利用STM32内部集成的ADC电路采集测温模块的电压值进而得知对应的温度，进而进行对应操作。同时主控芯片还与显示模块的OLED显示屏连接可以随时更新显示的内容。显示模块中的OLED显示屏，即有机发光二极管，又称为有机电激光显示，LCD都需要背光，而OLED不需要，因为它是自发光的。这样同样的显示，OLED效果更好一些。我们使用的OLED显示屏，采用4线SPI协议，通信方便、快捷，同时模块供电不需要高压，直接接3.3V就可以工作。

无线模块采用NRF24L01芯片和相关的外围电路,NRF24L01是NORDIC公司生产的一款无线通信通信芯片，采用FSK调制，内部集成NORDIC自己的Enhanced Short Burst协议。可以实现点对点或是1对6的无线通信。无线通信速度可以达到2M(bps)。NORDIC公司提供通信模块的GERBER文件，可以直接加工生产。嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留5个GPIO，1个中断输入引脚，就可以很容易实现无线通信的功能，非常适合用来为MCU系统构建无线通信功能。无线模块电路是为了便于调节而引入的模块。因本装置采用的是遥控器调节，遥控器通过发射特定频率波段的信号来实现信息的传递与装置的控制。因此为了使得信号的接收与指令的执行必须要沟通遥控器与执行器，无线模块的电路能够接收信号并可转化为主控模块可以识别的控制信号，换言之该模块就是控制遥控器和本装置的主控模块之间的枢纽，起到传递信号的功用。

本实用新型提供的温度可调的空气调节器温控装置，应用在空气调节器上可以根据用户自己设定的温度上限和下限来控制空气调节器。本装置控制的是空气调节器的电源开关，本装置的执行器也就是开关,设在空气调节器的供电主电路上也就是电源线上。本装置和空气调节器可以采用市电统一供电，因此开关需装设在主电源线中,当测量温度超出限度范围时，开关通过无线模块发出关机信号给空调，同时断开空调电源。

比如用户设定上限为气温25摄氏度，下限是10摄氏度。那么只有气温在10摄氏度之下或者25摄氏度之上，控制器才会允许空气调节器启动，否则空气调节器不启动。上限温度和下限温度，用户可以自主无线调节，方便快捷，十分实用。此外用户还可以设定空气调节器的调节温度范围，比如15℃到25℃之间，那么用户一旦设定，空气调节器调节温度的设定不能超过这个范围，便于充分利用资源以及节能环保。该空气调节器可以装设在空气调节器主电路中，便于控制空气调节器的通断。在一些公共场所比如学校、医院安装该控制器可以极大地提高电力资源的利用率和空气调节器设备的使用有效性并且高度吻合当代集约型的经济发展趋势。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种温度可调的空气调节器温控装置，安装在空气调节器上，其特征在于，包括主控模块、测量外部温度转化为电压信号的测温模块、无线模块、显示模块和电源模块，电源模块接通220V市电输出3.3V电压，测温模块、无线模块、显示模块和电源模块连接主控模块，无线模块连通空气调节器的遥控器，主控模块采用内部设有ADC电路和存储器的STM32ZET6芯片，测温模块中包括串联的第一分压电路和第二分压电路，第二分压电路两端并联电解电容C32，电解电容C32连接滤波电路，滤波电路的输出端连接主控模块STM32ZET6芯片的PC0引脚。

2.根据权利要求1所述的温度可调的空气调节器温控装置，其特征在于，所述第一分压电路由热敏电阻R16和二极管D4组成，第二分压电路由电阻R18和钳位二极管D5并联组成，热敏电阻R16串联电阻R18，测温模块的输出端输出的电压范围在0至5V之间。

3.根据权利要求1所述的温度可调的空气调节器温控装置，其特征在于，所述电源模块包括变压器、整流桥、电解电容C1和调压电路，变压器的输入端连接220V市电，变压器的输出端连接整流桥的2号和3号引脚，电解电容C1连接在整流桥的1号和4号引脚之间，调压电路连接在电解电容C1的两端，调压电压输出3.3V电压和5V电压。

4.根据权利要求3所述的温度可调的空气调节器温控装置，其特征在于，所述调压电路包括有稳压芯片U3和U5、发光二极管、电容和电解电容C3。

5.根据权利要求1所述的温度可调的空气调节器温控装置，其特征在于，所述无线模块包括NRF24L01芯片和外围电路。

6.根据权利要求1所述的温度可调的空气调节器温控装置，其特征在于，所述显示模块包括有OLED显示屏，OLED显示屏采用四线SPI协议。