CN214148192U - 一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及温控器技术领域，具体涉及一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，包括相连的主控电路和供电电路，主控电路连接温湿度采集电路和继电器输出电路，温湿度采集电路和继电器输出电路连接供电电路；继电器输出电路包括第一端子排、第二端子排、第三端子排、继电器驱动模块和继电器控制模块，继电器控制模块的输入端通过第三端子排连接主控电路、输出端连接继电器驱动模块，继电器驱动模块连接第一端子排，并通过第一端子排连接风机盘管的风扇；第三端子排和第一端子排连接第二端子排，第二端子排连接RS485通讯总线。本实用新型实现高精度、高实时性、高同步性的室内微气候构建，满足人们对于舒适环境的要求。

Description

一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构

技术领域

本实用新型涉及温控器技术领域，具体涉及一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构。

背景技术

室内微气候泛指人们工作和生活所处环境下的室内气候条件，包括空气温度、湿度、气流速度和热辐射等因素。而这些因素直接影响人的工作情绪、心情、疲劳感和健康。从一定程度上衡量人们生活质量的优劣。传统的室内微气候环境的调节，仅能通过电扇、空调、加湿器和除湿器等设备进行比较粗略的控制，这些设备由于其相对独立的特性，无法有效进行室内微气候的综合调节，其控制过程的实时性和调节精度都较弱，也没有同步性可言，因此其调节过程是被动且呆板的，无法满足人们对于室内气候的舒适度的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，包括主控电路和供电电路，所述主控电路连接所述供电电路后取电，其中，

所述主控电路还连接温湿度采集电路和继电器输出电路，通过所述温湿度采集电路采集室内温度和湿度数据，根据温度和湿度数据通过所述继电器输出电路控制风机盘管的风扇的运行情况，所述温湿度采集电路和所述继电器输出电路连接所述供电电路取电；

所述继电器输出电路包括第一端子排、第二端子排、第三端子排、继电器驱动模块和继电器控制模块，所述继电器控制模块的输入端通过第三端子排连接所述主控电路、输出端连接所述继电器驱动模块，所述继电器驱动模块连接所述第一端子排，并通过所述第一端子排连接风机盘管的风扇后对风扇进行速度和启闭控制；

所述第三端子排和所述第一端子排连接所述第二端子排，所述第二端子排连接RS485通讯总线，从而实现RS485通讯。

所述主控电路包括主控模块、第一时钟模块、复位模块和编程接口模块，所述第一时钟模块、所述复位模块、所述编程接口模块均连接所述主控模块，所述主控模块采用MCU微控制器，其通过所述编程接口模块连接外部编程器下载数据和程序，通过所述复位模块获取复位信号，通过所述第一时钟模块获取时钟信号。

所述供电电路包括变压单元、整流单元和稳压单元，所述变压单元的输入连接交流电供电源、输出连接所述整流单元的输入，所述整流单元的输出生成第一工作电压，以便为所述继电器输出电路中的继电器提供工作电压，并且所述整流单元的输出连接所述稳压单元的输入，所述稳压单元的输出生成第二工作电压；

所述稳压单元的输出端的正负极之间并联连接第一滤波电容和第二滤波电容。

所述温湿度采集电路包括实时时钟单元、第二时钟模块、电池单元、传感器接口模块，所述第二时钟模块、所述传感器接口模块和所述电池单元连接所述实时时钟单元的输入，所述实时时钟单元的输出连接所述主控电路的主控模块。

所述主控电路连接键盘输入电路，从而获取人工控制信号的输入，所述键盘输入电路包括四个触摸按钮，任一触摸按钮连接所述主控电路的主控模块的四个按键信号输入端。

所述主控电路连接显示电路，通过显示电路显示温湿度信息、键盘输入的控制信息和风扇状态信息，所述显示电路包括显示模块，所述显示模块包括四个公共引脚和二十六个电极引脚，所述四个公共引脚和二十六个电极引脚均分别连接所述主控电路的主控模块的公共信号输入引脚和电极输入引脚。

所述显示电路包括一背光电路，通过背光电路提供所述显示模块的背景照明，所述背光电路包括信号放大单元和背光单元，所述信号放大单元的输入端连接所述主控电路、输出端连接所述背光单元，所述背光单元采用发光二极管。

所述主控电路连接一红外信号电路，用于通过红外信号以无线连接方式连接外部控制器件来获取控制信息，所述红外信号电路包括一红外信号接收头，其包括三个引脚，第一引脚为接地引脚、第二引脚为输出引脚、第三引脚为正极电压引脚，其第一引脚连接所述主控电路的主控模块，第二引脚连接供电电路的第二工作电压的负极输出端，第三引脚连接供电电路的第二工作电压的正极输出端。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型通过设置总控电路来自动获取室内的温湿度，根据采样数据来实时地高精度控制室内风机盘管机构的风扇的转速，从而同时控制通风、室温、湿度等室内环境因素，达到高精度、高实时性、高同步性的室内微气候构建，满足人们对于舒适环境的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主控电路的结构示意图；

图3为本实用新型的供电电路的结构示意图；

图4为本实用新型的继电器输出电路的结构示意图；

图5为本实用新型的温湿度采集电路的结构示意图；

图6为本实用新型的键盘输入电路的结构示意图；

图7为本实用新型的显示电路的结构示意图；

图8为本实用新型的红外信号电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等 (如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。

参照图1至图8，一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，包括主控电路1和供电电路2，主控电路1连接供电电路2后取电，主控电路1 还连接温湿度采集电路4和继电器输出电路3，通过温湿度采集电路4连接温湿度传感器9后采集室内温度和湿度数据，根据温度和湿度数据通过继电器输出电路3控制风机盘管的风扇8的运行情况，温湿度采集电路4和继电器输出电路3连接供电电路2取电；另外，主控电路1还连接键盘输入电路5、显示电路6和红外信号电路7，从而通过键盘输入电路5获取人工控制信号的输入，通过显示电路6输出温湿度信息、键盘输入的控制信息和风扇状态信息，通过红外信号以无线连接方式连接外部控制器件来获取控制信息。

显示电路6的背光单元和红外信号电路7均连接供电电路2取电。

参照图4，继电器输出电路3包括第一端子排JP1、第二端子排JP2、第三端子排JP3、继电器驱动模块IC6和继电器控制模块，继电器控制模块的输入端通过第三端子排JP3连接主控电路的主控模块IC1、输出端连接继电器驱动模块IC6，继电器驱动模块IC6连接第一端子排JP1，并通过第一端子排JP1 连接风机盘管的风扇后对风扇进行速度和启闭控制；第三端子排JP3和第一端子排JP1连接第二端子排JP2，第二端子排JP2连接RS485通讯总线，从而实现RS485通讯。

图4所示为继电器输出电路，其通过MCU微控制器对室内微气候控制系统中的各类温度调节机构进行控制，主要是对风机盘管机构的风扇的速度进行调节。具体的，第一端子排JP1、第二端子排JP2、第三端子排JP3、继电器驱动模块IC6和继电器控制模块一般设置在同一电路板上，并通过接口排线连接主控电路所在的电路板，从而获取主控模块IC1的信号控制，其中，继电器控制模块包括第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3、第四继电器J4和第五继电器J5，继电器J1、J2、J3这三个继电器分别控制风扇转速的高速、中速和低速，继电器J4和J5分别控制风扇的启动(上电)和关闭(断电)。设置时，第三端子排JP3用于与主控模块IC1所在的电路板连接，第三端子排JP3的连接端中包括与第二端子排JP2连接的连接端，以便通过第二端子排JP2实现RS485通讯，第二端子排JP2作为RS485通讯接口连接RS485 总线网络，另外，第三端子排JP3连接(端子排JP3和继电器驱动芯片IC6 一般设置在同一电路板上)

另外，任一继电器均连接供电电路2获取驱动电压，继电器驱动电压为供电电路2生成的第一工作电压，为12V直流电压。

具体的，第一端子排JP1设置为10Pin接线端子排，其第一和第八端子作为低压连接端连接继电器的低压端和风扇的低压端，第二、三、四端子分别作为风扇的高速、中速和低速的控制端来连接第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3的高压端和风扇的调速控制端，第九、第十端子为RS485通讯的差分信号连接端子；

第二端子排JP2设置为8Pin接线端子排，其第一端子、第二端子用作取电，第三端子和第四端子分别为数据输入和输出，第五、第六端子备用，第七端子和第八端子为RS485通讯的差分信号连接端子；

第三端子排J3设置为14Pin接线端子排，其第一、第二端子作为取电的正极端，第十三、十四端子作为取电的负极端，第三、四端子置空后备用，第五至第第十端子作为。

在一些实施例中，如图2所示，主控电路包括主控模块IC1、第一时钟模块CRY1、复位模块和编程接口模块CN1，第一时钟模块CRY1、复位模块、编程接口模块CN1均连接主控模块IC1。主控模块IC1采用MCU微控制器，其通过编程接口模块CN1连接外部编程器下载数据和程序，通过复位模块获取复位信号，通过第一时钟模块CRY1获取时钟信号。

具体的，主控模块IC1采用PIC16F1946-I/PT型单片机，其具有六十四个引脚，分别连接用于显示数据和状态信息的显示电路6、取电的供电电路2、复位模块、第一时钟模块CRY1、编程接口模块CN1、继电器输出电路3、温湿度采集电路4，第一时钟模块CRY1采用32.768KHz的晶振，其两脚连接主控模块IC1的时钟信号输入端(主控模块的第三十九引脚和第四十引脚)；

复位模块采用复位电阻R1和复位电容C8串联后连接于供电电路2的第二工作电压输出端，主控模块IC1的复位信号端(第七引脚)连接在复位电阻R1和复位电容C8的连接处；

编程接口模块CN1采用5Pin的端子排，其第一连接端连接第二工作电压的正极输出、第二连接端接地、第三连接端连接主控模块的复位信号端、第四第五连接端为编程数据收发端。

在一些实施例中，如图3所示，供电电路包括变压单元TR1、整流单元 U1和稳压单元U2，变压单元TR1的输入连接交流电供电源、输出连接整流单元U1的输入，整流单元U1的输出生成第一工作电压，以便为继电器输出电路中的继电器提供工作电压，并且整流单元U1的输出连接稳压单元U2的输入，稳压单元U2的输出生成第二工作电压；

稳压单元U2的输出端的正负极之间并联连接第一滤波电容C5和第二滤波电容C10。

具体的，变压单元TR1采用输入交流220V、输出交流12V的变压器，整流单元U1采用DB107型整流桥，稳压单元U2采用78L05型稳压模块，变压单元TR1的输入端连接供电网、输出的两极生成12V交流电，并且该两极连接整流单元U1的两个输入端，即整流单元U1的第一连接端和第二连接端，整流单元U1的第三连接端为正极输出端、第四连接端为负极输出端，两者之间生成第一工作电压，如图示结构为生成一12V直流工作电压，并且整流单元U1的第三连接端和第四连接端分别连接稳压单元U2的第一引脚和第二引脚，稳压单元U2的第一引脚为输入端、第二引脚为接地端、第三引脚为输出端，第二引脚和第三引脚之间生成第二工作电压，如图示结构为生成一 5V直流工作电压，第三引脚为第二工作电压的正极输出，第二引脚为第二工作电压的负极输出，第一滤波电容C5的两脚和第二滤波电容C10的两脚均分别连接稳压单元U2的第三引脚和第二引脚，其中第二滤波电容C10为电解电容，其正极端连接稳压单元U2的第三引脚，第一滤波电容C5和第二滤波电容C10构成了对供电电路的输出进行滤波的滤波电路。

另外，整流单元U1的正负极输出端连接第三滤波电容EC1，稳压单元 U2的第二引脚和第三引脚还可连接第四滤波电容EC2，电容EC1和EC2均为电解电容。

在一些实施例中，如图5所示，温湿度采集电路包括实时时钟单元IC5、第二时钟模块CRY2、电池单元CF1、传感器接口模块CON9，第二时钟模块 CRY2、传感器接口模块CON9和电池单元CF1连接实时时钟单元IC5的输入，实时时钟单元IC5的输出连接主控电路的主控模块IC1。

具体的，实时时钟单元IC5采用ISL1208实时时钟芯片、第二时钟模块 CRY2采用32.768KHz的晶振、电池单元CF1采用3V锂电池、传感器接口模块CON9采用9Pin接线端子排，其中，ISL1208是一种I2C接口、低成本、低功耗实时时钟电路，经模块化封装后，呈2x4的8Pin结构，带有定时与晶体补偿、时钟/日历、电源失效指示、周期或轮询报警、智能后备电池切换和后备电池供电的SRAM记忆体数据存储等功能，其时钟晶振一般采用外部连接形式，常用32.768KHz晶振，因此本申请中也使用该频率型晶振。实时时钟单元IC5的引脚设置如下：

第一引脚和第二引脚为晶振引脚，分别连接第二时钟模块CRY2的两脚；

第三引脚为后备供电引脚，连接电池单元CF1的正极，同时还通过第九电阻R9和第一二极管D1连接供电电路的第二工作电压的正极输出，第一二极管D1为稳压管；

第四引脚为供电负极引脚，连接供电电路的第二工作电压的负极输出；

第五引脚为数据输入引脚，通过传感器接口模块CON9连接温湿度传感器，其连接在传感器接口模块CON9的第一连接端，并且通过第十九电阻R19 连接供电电路的第二工作电压的正极输出；

第六引脚为串行时钟信号输入引脚，通过传感器接口模块CON9连接温湿度传感器，其连接在传感器接口模块CON9的第四连接端，并且通过第十八电阻连接供电电路的第二工作电压的正极输出；

第七引脚为中断/频率输出引脚，其通过第二十电阻R20连接供电电路的第二工作电压的正极输出端；

第八引脚为供电正极引脚，连接供电电路的第二工作电压的正极输出。

传感器接口模块CON9的第二、第七、第八、第九连接端连接供电电路的第二工作电压的负极输出，第五连接端连接供电电路的第二工作电压的正极输出。

在一些实施例中，如图6所示，键盘输入电路包括四个触摸按钮，任一触摸按钮连接主控电路的主控模块的四个按键信号输入端。

具体的，键盘输入电路包括四个触摸按钮，分别为触摸按钮A1、A2、 A3、A4，分别生成KEY1～KEY4四个按键信号给主控模块IC1，具体设置时，可根据操作界面菜单的实际需要设置，比如，将KEY1设置为确认，将KEY2 设置为取消，将KEY3设置为前进，将KEY4设置为后退。其中，触摸按钮A1通过第十一电阻R11连接主控模块IC1的第二十四引脚，触摸按钮A2通过第十二电阻R12连接主控模块IC1的第二十三引脚，触摸按钮A3通过第十三电阻R13连接主控模块IC1的第二十二引脚，触摸按钮A4通过第十四电阻 R14连接主控模块IC1的第二十一引脚。

在一些实施例中，如图7所示，显示电路包括显示模块IC2，显示模块IC2 包括四个公共引脚和二十六个电极引脚，四个公共引脚和二十六个电极引脚均分别连接主控电路的主控模块IC1的公共信号输入引脚和电极输入引脚。

具体的，显示模块IC2采用S60T型LCD显示模块，其为30Pin结构的显示屏，包括四个公共引脚和二十六个电极引脚，主控模块IC1的第六十三、第六十二、第六十一、第六十引脚为公共信号输入引脚，其分别与显示模块 IC2的第一、第二、第三、第四引脚相连(按图2和图7示出结构中的对应 COM信号标号的引脚相连)，主控模块IC1的二十六个电极输入引脚分别与和其对应的显示模块IC2的二十六个电极引脚相连(按图2和图7示出结构中的对应SEG信号标号相连)

在其中一些实施例中，如图7所示，显示电路还包括背光电路，通过背光电路提供显示模块IC2的背景照明，背光电路包括信号放大单元Q1和背光单元LED0，信号放大单元Q1的输入端连接主控电路、输出端连接背光单元 LED0，背光单元LED0采用发光二极管。

具体的，信号放大单元Q1采用9014型NPN三极管，信号放大单元Q1 的输入端为其基极、输出端为其集电极，基极通过第五电阻R5连接主控模块IC1的第六十四引脚获取背光驱动信号(图示结构中的BG DRIVE信号)，集电极通过第十七电阻R17连接背光单元LED0的一端，发射极连接供电电路的第二工作电压的负极输出，背光单元LED0的另一端连接供电电路的第二工作电压的正极输出。

在一些实施例中，如图8所示，红外信号电路包括一红外信号接收头IC3，其包括三个引脚，第一引脚为接地引脚、第二引脚为输出引脚、第三引脚为正极电压引脚，其第一引脚连接主控电路的主控模块IC1，第二引脚连接供电电路的第二工作电压的负极输出端，第三引脚连接供电电路的第二工作电压的正极输出端。

具体的，红外信号接收头IC3采用IRM138型红外线接收器，其第一引脚连接主控模块IC1的第二十九引脚、第三引脚通过第三电阻R3连接供电电路的第二工作电压的正极输出端，第二引脚连接供电电路的第二工作电压的负极输出端，且在第二引脚和第三引脚之间并联第三电容C3和第七电容C7作为滤波使用。

本实用新型通过设置主控模块来综合采样的温湿度数据，以此控制室内微气候调节系统的各个风机盘管的风扇运转情况，自动的实时协调室内温湿度环境，使室内环境始终保持舒适，具有精度高、实时性好，运行可靠的优点。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，包括主控电路和供电电路，所述主控电路连接所述供电电路后取电，其特征在于，所述主控电路还连接温湿度采集电路和继电器输出电路，所述温湿度采集电路和所述继电器输出电路连接所述供电电路；

所述继电器输出电路包括第一端子排、第二端子排、第三端子排、继电器驱动模块和继电器控制模块，所述继电器控制模块的输入端通过第三端子排连接所述主控电路、输出端连接所述继电器驱动模块，所述继电器驱动模块连接所述第一端子排，并通过所述第一端子排连接风机盘管的风扇；

所述第三端子排和所述第一端子排连接所述第二端子排，所述第二端子排连接RS485通讯总线。

2.根据权利要求1所述的一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，其特征在于，所述主控电路包括主控模块、第一时钟模块、复位模块和编程接口模块，所述第一时钟模块、所述复位模块、所述编程接口模块均连接所述主控模块，所述主控模块采用MCU微控制器，其通过所述编程接口模块连接外部编程器下载数据和程序，通过所述复位模块获取复位信号，通过所述第一时钟模块获取时钟信号。

3.根据权利要求2所述的一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，其特征在于，所述供电电路包括变压单元、整流单元和稳压单元，所述变压单元的输入连接交流电供电源、输出连接所述整流单元的输入，所述整流单元的输出生成第一工作电压，所述整流单元的输出连接所述稳压单元的输入，所述稳压单元的输出生成第二工作电压；

所述稳压单元的输出端的正负极之间并联连接第一滤波电容和第二滤波电容。

4.根据权利要求3所述的一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，其特征在于，所述温湿度采集电路包括实时时钟单元、第二时钟模块、电池单元、传感器接口模块，所述第二时钟模块、所述传感器接口模块和所述电池单元连接所述实时时钟单元的输入，所述实时时钟单元的输出连接所述主控电路的主控模块。

5.根据权利要求3所述的一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，其特征在于，所述主控电路连接键盘输入电路，所述键盘输入电路包括四个触摸按钮，任一触摸按钮连接所述主控电路的主控模块的四个按键信号输入端。

6.根据权利要求3所述的一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，其特征在于，所述主控电路连接显示电路，所述显示电路包括显示模块，所述显示模块包括四个公共引脚和二十六个电极引脚，所述四个公共引脚和二十六个电极引脚均分别连接所述主控电路的主控模块的公共信号输入引脚和电极输入引脚。

7.根据权利要求6所述的一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，其特征在于，所述显示电路包括一背光电路，所述背光电路包括信号放大单元和背光单元，所述信号放大单元的输入端连接所述主控电路、输出端连接所述背光单元，所述背光单元采用发光二极管。

8.根据权利要求3至7任一项所述的一种适用于室内微气候调节系统的温控器电路结构，其特征在于，所述主控电路连接一红外信号电路，所述红外信号电路包括一红外信号接收头，其包括三个引脚，第一引脚为接地引脚、第二引脚为输出引脚、第三引脚为正极电压引脚，其第一引脚连接所述主控电路的主控模块，第二引脚连接供电电路的第二工作电压的负极输出端，第三引脚连接供电电路的第二工作电压的正极输出端。

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