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家用智能溫濕度控制器的制作方法

作者: 來源: 發布于:2019-10-24 14:02:41

專利名稱:家用智能溫濕度控制器的制作方法
 
技術領域:
本發明提出了一種家用智能溫濕度控制器,用于居室內溫度和濕度的智能控制,可廣泛應用于家庭、賓館和辦公等場合。
 
背景技術:
隨著人們生活水平的提高,人們對生活環境的要求越來越高,在氣候干燥的冬季室內由于暖氣的原因空氣十分干燥,人體感覺不適。研究表明濕潤的空氣才能保持生機盎然。為防止家具、木質裝修、書籍或樂器老化、變形甚至干裂的情況出現,儲存以上物品時室內濕度應保持在459T60%RH之間,而冬季北方家庭室內濕度僅為109Tl5%RH,干燥使我們可能帶上2000— 7000伏的高壓靜電,由于家用和辦公電器的普及,靜電更是無處不在。嚴重的靜電會使人心情煩躁、頭暈胸悶、喉鼻不適。但過度濕潤的空氣也會給人帶來不便,如過高的濕度,不利于人們正常排汗,容易導致衣物、家具等受潮,最終發霉長毛,因而有必要將濕度控制在合適的范圍內,即濕度應保持在45°/T60%RH之間。與濕度對人的影響一樣,過高過低的溫度更會給人們帶來極大的不適,對人類來說,也存在一定的舒適范圍,如18 24°C之間。。目前,常用的溫濕度控制器多用于工業現場、溫室大棚等場合,而且存在以下四個問題一是功能單一,如只能實現溫濕度的監測,或者只能實現其中的一項功能,不能同時實現溫濕度控制監測功能;二是現有的溫濕度控制器一般需要有專用的設備,不能利用家庭中現有的加濕器、除濕器和空調等設備;三是現有的溫濕度控制器多是面向現場應用設計,并不能直接移植到家庭中使用;四是控制器的智能化程度不夠,不能根據需要自動調難.
 
發明內容
本發明提出了一種家用智能溫濕度控制器,能同時精確檢測控制家庭房間內的溫度和濕度。產品主要由五部分構成,包括控制器控制單元、空調遙控模塊、除濕機接口、加濕器接口和電源輸入模塊等。在使用中,可以充分利用家庭中現有的加濕器、除濕器和空調等設備,實現溫濕度的智能控制。
圖1是家用智能溫濕度控制器各部分構成圖;圖2是加濕器和除濕器接口原理圖;具體實施方法家用智能溫濕度控制器各部分構成如圖1所示。家用數字溫濕度控制器主要由控制器控制單元1、空調遙控模塊2、除濕機接口 3、加濕器接口 4和電源輸入模塊5等五部分組成。控制器控制單元包括單片機,單片機與內置的集成化溫濕度檢測模塊連接。單片機外圍電路還有4*4矩陣鍵盤用于溫度、濕度的上下限的設定和溫濕度控制器功能的選擇,如,溫度自動控制功能的啟用與停止、濕度控制功能的啟用與停止等;數字液晶顯示屏用于顯示當前的溫度和濕度、溫度和濕度設定值及參數設置過程中數據的顯示等;指示燈用于顯示系統當前工作狀態。空調遙控模塊用于控制家用空調器的啟停,其具體的工作過程可通過矩陣鍵盤進行設定。除濕機和加濕器接口用于切斷和導通兩者的工作電源,從而實現功能的啟停。電源輸入模塊,用于給控制系統、加濕器及除濕器供電等。家用智能溫濕度控制器采用的單片機芯片是STC89C52,對所有51內核的單片機都適用,而且對端口的操作非常方便,可以很方便的實現對各種器件的控制,特別是總線式器件。實踐證明,該單片機完全能滿足系統的實時控制和數值運算要求。家用智能溫濕度控制器的溫濕度檢測選用的是一體化的溫濕度傳感器,與專用的集成高精度測溫/測濕元件加高精度A/D轉換芯片和采用數字式溫度傳感器和濕度傳感器等方案相比,本發明在保證精度的前提下,價格更低,單片機外圍電路更簡單。在實際設計方案中,本發明選用了廣州奧松電子有限公司生產的溫濕度一體化傳感器DHT11,如果對精度要求高的話,可以選用溫濕度一體化傳感器DHT21,兩者都采用單總路線接口,與單片機接口簡單,精度高,價格便宜。家用智能溫濕度控制器的人機操作部分,數據輸入采用4*4矩陣鍵盤,共有16個按鍵,按鍵定義清晰,易于使用;數據顯示部分選用LCM1602液晶,與單片機通過并行總路線連接。LCM1602液晶自帶顯示管理電路,可有效減小占用單片機工作周期且功耗低。家用智能溫濕度控制器的空調遙控模塊采用軟件實現,可以根據不同型號的空調器編寫不同的軟件程序,并在控制器單元中安裝有相應的紅外發射和接收單元;在單片機程序的控制下,根據是否選擇溫度自動控制功能,控制空調器的啟動和停止。家用智能溫濕度控制器的除濕機和加濕器接口,采用電子開關-雙向晶閘管,由光耦控制雙向晶閘管的導通,采用過零導通模式。在實際設計中光耦采用M0C3051/52,雙向晶閘管采用BT134A,具體的實現電路如圖2所示。家用智能溫濕度控制器的工作過程如下控制器接通電源后,控制器自檢,初始化系統并將前次斷電前的設置數據做為默認設置,通過LCM1602液晶顯示。初始化完成后,控制器檢測是否有按鍵按下,如果有鍵按下首先判斷是否是開始按鍵;如果是開始按鍵按下,系統開始工作,一旦開始工作控制器將只檢測是否是停止按鍵按下;一旦停止按鍵按下,控制器將再次進入全部按鍵檢測狀態;如果不是開始按鍵按下,將判斷各個按鍵的功能,如,數字鍵或者功能鍵。功能鍵包括控制器工作模式選擇,即單一控制溫度、單一控制濕度和溫度濕度同時控制;溫度控制參數設置;濕度控制參數選擇和與家用空調器適用的紅外遙控器的工作頻率和模式等。數據設定完成后,控制器將設置數據寫入內部EEPROM或者外部串行EEPROM中長期保存,直到下次修改為止。控制器開始工作后,將會定時自動檢測溫度和濕度,并將檢測的數據與系統設置數據進行對比,控制對應的加溫器/除濕機/家用空調器的工作狀態,達到室內溫度、濕度智能控制的目的。在系統處于工作過程中,不能對設定數據進行修改,只能判斷是否停止鍵按下。
 
權利要求
1.家用數字溫濕度控制器主要由五部分構成,其中有控制器控制單元1、空調遙控模塊2、除濕機接口 3、加濕器接口 4和電源輸入模塊5等。控制器控制單元包括單片機,單片機與內置的集成化溫濕度檢測模塊連接。單片機外圍電路還有4*4矩陣鍵盤用于溫度、濕度的上下限的設定和溫濕度控制器功能的選擇,如,溫度自動控制功能的啟用與停止和濕度控制功能的啟用與停止等;數字液晶顯示屏用于顯示當前溫度和濕度以及溫度、濕度設定值和參數設置過程中間數據的顯示等;指示燈用于顯示系統當前工作狀態。空調遙控模塊用于控制家用空調器的啟停,其具體的工作過程可通過矩陣鍵盤進行設定。除濕機和加濕器接口用于切斷和導通兩者的工作電源,從而實現功能的啟停。電源輸入模塊,用于給控制系統供電和對加濕器及除濕器供電等。
2.根據權利要求1所述的家用數字溫濕度控制器,其特征是采用51系列單片機控制芯片,溫濕度檢測采用單總線集成式專用測量模塊,可以根據設定的數據自動控制溫度和濕度。
 
全文摘要
本設計是一種家用數字溫濕度控制器,能同時精確檢測控制家庭房間內的溫度和濕度。產品主要由五部分構成,其中有控制器控制單元、空調遙控模塊、除濕機接口、加濕器接口和電源輸入模塊等。控制器本體包括單片機,單片機與內置的集成化溫濕度檢測模塊連接。單片機外圍電路還有矩陣鍵盤用于溫度、濕度的上下限的設定;數字液晶顯示屏用于顯示當前溫度和濕度以及溫度、濕度設定值;指示燈用于顯示系統當前工作狀態;除濕機接口和加濕器接口電路用于控制兩者的工作狀態。空調遙控模塊用于控制家用空調器的啟停。除濕機和加濕器接口用于切斷和導通兩者的工作電源,從而實現功能的啟停。



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