CN2559025Y

CN2559025Y - 自动冷热温控器

Info

Publication number: CN2559025Y
Application number: CN 02272661
Authority: CN
Inventors: 杨志勇; 周琳
Original assignee: Beiguangtong Science & Technology Co Ltd Shenzhen City
Current assignee: Beiguangtong Science & Technology Co Ltd Shenzhen City
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2003-07-02
Anticipated expiration: 2012-08-20

Abstract

本实用新型涉及一种自动冷热温控器，包括温度传感器、显示器、设置单元、微处理器，以及受微处理器输出的控制信号所控制的继电器，继电器可控制制冷/制热设备的工作电源的断开或闭合，其特征在于，其中的设置单元包括操作按键及转换开关；转换开关至少包括制冷、制热及关闭三个工作档，其工作档信号输入到微处理器；所述转换开关与继电器连接，可将受继电器控制的提供给制冷/制热设备的工作电源输出到对应的制冷或制热设备。本实用新型的自动冷热温控器具有制冷及制热控制功能，并具有灵敏度高、反应快、耗电量小，设置使用方便等优点，可有效替代现有常规家用环境温度控制器。

Description

自动冷热温控器

技术领域

本实用新型涉及电子测温、控温器件，更具体地说，涉及一种自动冷热温控器，可应用于家用冷气用集中空调，燃气式取暖用集中空调，以及采用中央空调的集中办工场合等。

背景技术

目前在一些大城市中，家用集中空调，燃气式集中空调的应用越来越多。而对于各家各户或不同场所的室内温度的控制，有些纯粹由中央空调或暖气公司统一控制温度，很难满足各种房间的温度需要。也有一些房间采用了机械式温度控制器，但是目前的机械式温控器可控制的温度范围在出厂时已限死，用户不能改动；另外其误差较大，反应灵敏度低，总的来说，调整设置既不准确也不方便。

另外，目前市场上的电子温控器，都是在机械温控器基础上的改进，不具备通用性，功能单一，只能用于控制设定温度点的通断，设定温度范围只有几度；另外，没有上电保护功能、数据掉电保护、华氏/摄氏温度转换、温度显示、延迟设置、以及低电池提示/保护等功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有温控器的上述缺陷，提供一种自动冷热温控器，使其具有制冷及制热控制功能，并具有灵敏度高、反应快、耗电量小，设置使用方便等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动冷热温控器，包括用于检测环境温度的温度传感器，用于显示工作状态的显示器，用于输入控制目标的设置单元，用于对由所述温度传感器及设置单元输入的信息进行处理以输出控制信号的微处理器，以及受所述微处理器输出的控制信号所控制的继电器，所述继电器的输入端接制冷/制热设备的工作电源，其特征在于，所述设置单元包括操作按键及转换开关；所述转换开关至少包括制冷、制热及关闭三个工作档，其工作档信号输入到所述微处理器；所述转换开关与所述继电器的输出端连接，可将制冷/制热设备的工作电源输出到对应的制冷或制热设备。

在本实用新型的自动冷热温控器中，还包括一个与所述微处理器连接、用于存储控制目标温度值的可擦写存储器。

在本实用新型的自动冷热温控器中，所述按键单元包括上调、下调及复位按键；所述显示器为液晶显示器，设有温度显示区及状态显示区，其温度显示区用于显示环境温度并可在设置状态时显示控制目标温度。

在本实用新型的自动冷热温控器中，所述设置单元还包括：与所述微处理器连接、用于选择摄氏温度制式或华氏温度制式的制式选择开关；与所述微处理器连接、用于选择延迟时间的延时选择开关，通过延时选择开关可控制所述微处理器在发出使所述继电器断开的信号之后，需要延时预定时间才能再发出使所述继电器闭合的信号。

在本实用新型的自动冷热温控器中，所述继电器包括第一级继电器和第二级继电器，所述第一、第二级继电器与所述转换开关配合，分别工作于不同的温差段，可控制多个制冷/制热设备的分级工作。

在本实用新型的自动冷热温控器中，所述设置单元还包括与所述微处理器连接、用于选择不同的启停温差段的温差选择开关。

本实用新型的自动冷热温控器中，所述微处理器采用超大规模可编程集成电路，整个温控器具有设置简明清晰，准确，精度高，可显性好；同时具有掉电保护及突发上电延迟保护功能；能够切换选择不同的延迟，不同的温度显示(华氏度和摄氏度)，并可进一步扩展其功能。可有效替代现有常规家用环境温度控制器，是一种较高档次的温度控制器。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型自动冷热温控器的原理框图；

图2是本实用新型一个优选实施例中自动冷热温控器的电路图；

图3是图2中LCD显示器的全显状态图。

具体实施方式

本实用新型自动冷热温控器的原理如图1所示，其中大框的内部是温控器的各部件，外部是与温控器连接的制冷/制热设备的工作电源，以及受温控器所控制的制冷/制热设备，例如空气压缩机4、房间内的冷热预留阀3等。

从图1中可以看出，本实用新型的温控器1中有一个微处理器11，与微处理器连接的部件包括的温度传感器12、存储器13、显示器14、按键15、拨码开关16、继电器17及转换开关18。其中的按键15、拨码开关16及转换开关18组成本温控器的设置单元；拨码开关16又包括制式选择开关、延时选择开关和温差选择开关。设置单元的功能将在后面进行介绍。使用时，微处理器11对温度传感器12输入的环境温度值、存储器13中的控制目标温度值、以及拨码开关16和转换开关18输入的信息进行处理，以输出控制信号到继电器17控制其断开或闭合；继电器的输入端连接制冷/制热设备工作电源2(后面的实施例中采用24伏交流电，图中虚线所示为交流电)，继电器的输出端经转换开关18和输出接口电路19连接到对应的制冷或制热设备3、4，以控制它们是否工作。

图1中的本机工作电源10为温控器的各部件提供直流工作电源，而制冷/制热设备工作电源2则是交流电源。

如图2所示是本实用新型一个优选实施例中自动冷热温控器的电路图，其中U1微处理器，它是一个超大规模可编程集成电路，本实施例中选用HD6473802(所有H8/3802系列产品都可用)；U2是具有掉电保护功能的可擦写存储器；LCD为显示器，用于显示功能、温度、和设置数值；RT1为温度传感器；RL1、RL2为第一、第二级自保持脉冲继电器；SW1、SW2为转换开关，具有制冷、关闭和制热共三个工作档；SW3是风扇选择开关，其输入端连接到分别直接连接交流电源及受微处理器控制的交流电源，输出端连接到风扇的工作电源输入端，可用于选择输出到风扇的工作电源是否受所述微处理器控制；SW4为四个拨码开关，包括温度制式选择开关、5分钟及15分钟延时选择开关、以及温差选择开关；J1为外围接口端子；J2、J3、J4均为跳线；SW1为复位键，SW5为用于调节目标温度的上调健，SW6为下调键。

图2中左下部分为本实用新型温控器的工作电源，可由电池供电，也可由输入交流电源经整流、稳压、滤波处理后提供所需的直流电；其中U4为电源稳压片，U3为电压转换器。

如图3所示，本实施例中的LCD设有温度显示区及状态显示区，其左侧的状态显示区由上至下依次是“ROOM”(表示显示的温度为环境温度)、“SET”(表示当前为设置状态，显示的温度为设置温度)、“EMENG”(表示温控器工作于紧急制热工作状态)、“HEAT”(表示温控器工作于制热状态)、“COOL”(表示温控器工作于制冷状态)、“ON/AUX”(显示“ON”表示有继电器闭合，同时显示“/AUX”则表示当前为制热状态且第二级继电器已闭合)、以及STG2(表示当前为制冷状态且第二级继电器已闭合)，由微处理器送来的信号控制各个小区域的显示或不显示。

下面将结合电路图介绍本温控器的工作过程：

1、本温控器上电后，LCD全显1秒钟，然后清屏1秒钟，最后显示的是当前的环境温度以及制冷或制热状态其中，如果温度制式选择开关拨到℃则显示的是摄氏温度，拨到°F则显示的是华氏温度；如果转换开关拨到制热则显示“HEAT”，如果转换开关拨到制冷则显示“COOL”。

2、若本温控器是初次使用，未设置和保存过数据，则第一次默认的制热目标温度为70°F(21℃)，制冷目标温度为75°F(23℃)，若上电后修改了制热和制冷的温度参数，则下次上电后仍保留上次的数据，即起到了掉电数据保护的功能。

3、通过上调及下调按键可修改制热、制冷目标温度，只有当转换开关在制冷或制热状态时才可以进行设置，当按一下上调键或下调键进行设置时，首先显示默认的设置温度，LED背光灯(图2左侧的发光二极管BACKLIT即为背光灯)点亮且“ROOM”显示灭，“SET”显示，此时按上调键或下调键可选择设置数据，调到所需数值后，停止按键10秒钟，数据将被存储到存储器中，10秒钟之后返回“ROOM”显示，15秒钟之后LED背光灯灭，“SET”显示灭。设置时，可按住上调键或下调键不动，1秒钟后即可按2次/秒的速度递增或递减数据。

4、在图2的四个拨码开关SW4中，有两个是用于选择延迟时间的延时选择开关，其工作原理是：当启动制冷或制热设备使环境温度达到目标温度后，继电器断开，此后将延迟一段时间再判断继电器是否可以吸合，而在这段延迟时间内，即使环境温度变化很大，微处理器也不会发出控制信号使继电器吸合，本实施例中有5分钟及15分钟两种延时。

5、温控器工作时，如果环境温度与目标温度之间的差值大于或等于某一预定值，则启动制冷或制热；当制冷或制热效果使环境温度与目标温度之间的差值小于或等于另一预定值，则停止制冷或制热。本实用新型中，上述两个预定温差值又受拨码开关中的温差选择开关两阶控制，当拨动温差选择开关选择低温差工作时，第一级继电器在检测到的环境温度与设置的目标温度之间的温差为2°F时闭合，温差为0°F时断开；第二级继电器在温差为3°F时闭合，温差为2°F时断开。当温差选择开关选择高温差工作时，第一级继电器在温差为3°F时闭合，温差为0°F时断开；第二级继电器在温差为5°F时闭合，温差为3°F时断开。当第二级继电器闭合时，LCD显示“ON”，断开则时不会显示。两级继电器的优点在于可分级启动多个制冷/制热设备，例如在制冷状态下：当环境温度远高于目标温度时，两个继电器都完全闭合，全部制冷设备工作，当环境温度快接近目标温度时，第二级继电器继开，可停掉一部分制冷设备工作，由另一部分制冷设备继续工作。

6、图2中可以看出，由电阻R26和R27组成了低电压报警电路，当电源电压低于工作电压时有“LO”显示在温度显示区域，以提示低电压，当显示“LO”时可间隔10秒钟显示环境温度。若电源一直下降到显示“db”时全系统不能工作，且自动断开外围通道。

综上所述，本实用新型的自动冷热温控器具有以下特点：

(1)、微处理器采用了超大规模集成电路可编程控制IC，具有温度测量可预置功能，可以人为设定制冷和制热的温度点，有制冷和制热控制功能；

(2)、具有掉电保护设定的数据功能，无论电池断电还是市电掉电，都可保存所设置的目标温度，以便上电后准确的控制所需的环境温度；

(3)、可使用电池或市电提供工作电源，温控器的电流损耗只有20uA，仅0.06mW功耗，在类似电子控制器中功耗最低，普通三节5号电池可工作两年的寿命；

(4)、采用了超低功耗的自保持继电器，3V电压，小于3毫秒的脉冲即可控制触点通断，且保持通断状态不变，直到有另一反向脉冲信号改变其通断状态，克服了以往采用的普通继电器体积大、功耗大、控制电压高的弱点，使其系统功耗大大降低，且保证了强电通断的可靠性和安全性。

(5)、具有灵敏度高，测量精度高，反应快，测量和控制精度误差≤±1°F，测量范围为40°F(5℃)→99°F(38℃)，可控制温度在45°F(7℃)→95°F(35℃)之间；

(6)、具有低电池电压提示，过低时可保护性断开外围设备。

本实用新型并不限于上述实施例，还可在此基础上作更多功能扩展，例如其中的转换开关可以设为制冷、制热、紧急制热及关闭四个工作档，当环境温度远低于目标温度时，可启动所有制热设备紧急制热。

Claims

1、一种自动冷热温控器，包括用于检测环境温度的温度传感器，用于显示工作状态的显示器，用于输入控制目标的设置单元，用于对由所述温度传感器及设置单元输入的信息进行处理以输出控制信号的微处理器，以及受所述微处理器输出的控制信号所控制的继电器，所述继电器的输入端接制冷/制热设备的工作电源，其特征在于，所述设置单元包括操作按键及转换开关；所述转换开关至少包括制冷、制热及关闭三个工作档，其工作档信号输入到所述微处理器；所述转换开关与所述继电器的输出端连接，可将制冷/制热设备的工作电源输出到对应的制冷或制热设备。

2、根据权利要求1所述的自动冷热温控器，其特征在于，还包括一个与所述微处理器连接、用于存储控制目标温度值的可擦写存储器。

3、根据权利要求1所述的自动冷热温控器，其特征在于，所述按键单元包括上调、下调及复位按键；所述显示器为液晶显示器，设有温度显示区及状态显示区，其温度显示区用于显示环境温度并可在设置状态时显示控制目标温度。

4、根据权利要求1所述的自动冷热温控器，其特征在于，所述设置单元还包括与所述微处理器连接、用于选择摄氏温度制式或华氏温度制式的制式选择开关。

5、根据权利要求4所述的自动冷热温控器，其特征在于，所述设置单元还包括与所述微处理器连接、用于选择延迟时间的延时选择开关。

6、根据权利要求1-5中任一项所述的自动冷热温控器，其特征在于，所述继电器包括第一级继电器和第二级继电器，所述第一、第二级继电器与所述转换开关配合，可控制多个制冷/制热设备的分级工作。

7、根据权利要求6所述的自动冷热温控器，其特征在于，所述设置单元还包括与所述微处理器连接、用于选择不同的启停温差段的温差选择开关。

8、根据权利要求6所述的自动冷热温控器，其特征在于，所述第一、第二级继电器为自保持脉冲继电器。