一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機，均與單片機相連接的數(shù)據(jù)存儲器、風(fēng)機電機、出風(fēng)控制裝置、紅外線傳感器、信號保真電路和串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路，與信號保真電路的輸入端相連接的溫度傳感器，以及與串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路相連接的電源；所述信號保真電路的輸出端與單片機相連接。所述串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路包括變壓器T，二極管整流器U，極性電容C1，穩(wěn)壓輸出電路。本實用新型通過單片機可通過紅外線傳感器采集的房間內(nèi)的信息對風(fēng)機電機開啟或關(guān)閉和出風(fēng)控制裝置的電機的開啟或關(guān)閉進行控制，能有效的節(jié)約電力資源，從而使本實用新型能實現(xiàn)節(jié)能的要求。
【專利說明】
一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的中央空調(diào)在電源開啟時，所有的風(fēng)機都會打開，水栗處于全速運行的狀態(tài)。這樣，即使某一個房間已經(jīng)達到設(shè)定溫度，但由于其他房間沒有達到設(shè)定溫度，而無法使達到設(shè)定溫度的房間的風(fēng)機停止運行，從而導(dǎo)致了不必要的電力資源浪費。
[0003]現(xiàn)有的中央空調(diào)控制系統(tǒng)為解決上述問題，在每個房間都安裝溫控器來檢測和設(shè)定該房間的溫度，并將結(jié)果傳輸給微電腦控制器，經(jīng)微電腦控制器分析后輸出信號來分別控制每個房間電動風(fēng)閥的開閉。但是，這種控制系統(tǒng)在人們長時間離開房間時，該房間的風(fēng)機在房間溫度未達到設(shè)定溫度期間無法自動關(guān)閉，也同樣導(dǎo)致了電力資源的浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有的中央空調(diào)控制系統(tǒng)不能實現(xiàn)節(jié)能的缺陷，提供一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括單片機，均與單片機相連接的數(shù)據(jù)存儲器、風(fēng)機電機、出風(fēng)控制裝置、紅外線傳感器、信號保真電路和串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路，與信號保真電路的輸入端相連接的溫度傳感器，以及與串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路相連接的電源;所述信號保真電路的輸出端與單片機相連接。
[0006]所述信號保真電路由放大器Pl，放大器P2，放大器P3，三極管VT4，負極作為信號保真電路的輸入端、正極與放大器Pl的正極相連接的極性電容C5，P極順次經(jīng)電阻RlO和電阻R9后與放大器Pl的負極相連接、N極經(jīng)電阻R12后與放大器P2的負極相連接的二極管D5，正極與電阻RlO與電阻R9的連接點相連接、負極順次經(jīng)電阻Rll和二極管D4后與三極管VT4的集電極相連接的極性電容C6，負極與放大器P2的正極相連接、正極與三極管VT4的集電極相連接的極性電容C8，P極經(jīng)電阻R14后與三極管VT4的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R17后與放大器P3的輸出端相連接的二極管D6，負極經(jīng)電阻R16后與二極管06的_及相連接、正極經(jīng)電阻R13后與放大器P2的正極相連接的極性電容C7，一端與放大器P2的輸出端相連接、另一端與放大器P3的正極相連接的可調(diào)電阻R15，以及正極與放大器P3的負極相連接、負極接地的極性電容C9組成;所述放大器Pl的輸出端與三極管VT4的基極相連接;所述放大器P3的輸出端作為信號保真電路的輸出端。
[0007]所述串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路包括變壓器T，其中一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的同名端相連接、另一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的非同名端相連接的二極管整流器U，正極與二極管整流器U的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U的正極輸出端相連接的極性電容Cl，以及與二極管整流器U相連接的穩(wěn)壓輸出電路;所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端與單片機相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的輸入端并與電源相連接。
[0008]所述穩(wěn)壓輸出電路由三極管VTl，三極管VT2，三極管VT3，N極與三極管VTl的基極相連接、P極經(jīng)電阻Rl后與二極管整流器U的負極輸出端相連接的二極管D2，P極經(jīng)電阻R7后與三極管VT3的集電極相連接、N極順次經(jīng)電阻R4和電阻R3后與二極管D2的P極相連接的二極管D3，正極與二極管D2的P極相連接、負極經(jīng)電阻R2后與三極管VT2的基極相連接的極性電容C2，P極與二極管整流器U的正極輸出端相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接的二極管Dl，負極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的發(fā)射極相連接、正極經(jīng)可調(diào)電阻R5后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的極性電容C4，以及正極與三極管VTl的集電極相連接、負極經(jīng)電阻R6后與極性電容C4的正極相連接的極性電容C3組成;所述三極管VT3的基極與三極管VTI的發(fā)射極相連接，該三極管VT3的發(fā)射極與極性電容C4的負極共同形成穩(wěn)壓輸出電路的輸出端。
[0009]為確保本實用新型的實際使用效果，所述出風(fēng)控制裝置包括與單片機相連接的電機，和電機相連接的出風(fēng)口滑板;所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器;所述紅外線傳感器為KR-P900紅外線傳感器。
[0010]本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0011](I)本實用新型的單片機可將溫度傳感器采集的中央空調(diào)使用范圍的溫度與數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存儲的設(shè)定溫度進行比對，單片機根據(jù)比對的結(jié)果對出風(fēng)控制裝置、風(fēng)機電機進行控制；同時，單片機還可通過對紅外線傳感器采集的房間內(nèi)的信息分析后控制房間的風(fēng)機進行自動關(guān)閉，從而確保了本控制系統(tǒng)控制的中央空調(diào)能有效的節(jié)約能源。
[0012](2)本實用新型的信號保真電路能在溫度傳感器采集的溫度信號受到干擾時確保該溫度信號不會失真，提高了溫度傳感器輸出的溫度信號的穩(wěn)定性，從而確保了本控制系統(tǒng)對中央空調(diào)的風(fēng)機電機和出風(fēng)控制裝置控制的準(zhǔn)確性。
[0013](3)本實用新型的串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路能將電源進行降壓處理，同時能將降壓處理后的電壓進行整流后轉(zhuǎn)換為12V直流電壓，并將12V直流電壓進行濾波后穩(wěn)定的為單片機供電，有效的提高了單片機工作的穩(wěn)定性，從而確保本節(jié)能控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0014](4)本實用新型的紅外線傳感器為KR-P900紅外線傳感器，該紅外線傳感器的性能穩(wěn)定，采集信息的范圍廣，能準(zhǔn)確的對采集范圍內(nèi)的圖像進行采集，從而確保了本實用新型能準(zhǔn)確的對房間的風(fēng)機進行控制。
[0015](5)本實用新型的出風(fēng)控制裝置可控制風(fēng)機的出風(fēng)量，能有效的控制中央空調(diào)使用范圍內(nèi)的溫度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本實用新型的串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實用新型的信號保真電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式并不限于此。
[0020]實施例
[0021]如圖1所示，本實用新型的一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括單片機，均與單片機相連接的數(shù)據(jù)存儲器、風(fēng)機電機、出風(fēng)控制裝置、紅外線傳感器、信號保真電路和串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路，與信號保真電路的輸入端相連接的溫度傳感器，以及與串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路相連接的電源;所述信號保真電路的輸出端與單片機相連接。其中，所述串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路如圖2所示，其包括變壓器T，二極管整流器U，極性電容Cl，以及穩(wěn)壓輸出電路。
[0022]為確保本實用新型的可靠運行，所述單片機則優(yōu)先采用了性能穩(wěn)定的LTC3219集成芯片，該LTC3219集成芯片的ENU管腳與數(shù)據(jù)存儲器相連接，SDA管腳與紅外線傳感器相連接，CPO管腳與風(fēng)機電機相連接，OUT管腳與出風(fēng)控制裝置的電機相連接。所述的串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路能將電源進行降壓處理，同時能將降壓處理后的電壓進行整流后轉(zhuǎn)換為12V直流電壓，并將12V直流電壓進行濾波后穩(wěn)定的為單片機供電，
[0023]運行時，該溫度傳感器則優(yōu)先采用了具有準(zhǔn)確性高、靈敏度強等優(yōu)點的DS18B20溫度傳感器來實現(xiàn)。該溫度傳感器用于采集的中央空調(diào)使用范圍內(nèi)的房間的溫度，該溫度傳感器將采集的溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號后經(jīng)信號保真電路傳輸給單片機，該信號保真電路能在溫度傳感器采集的溫度信號受到干擾時確保該溫度信號不會失真，有效的提高了溫度傳感器輸出的溫度信號的穩(wěn)定性。所述的數(shù)據(jù)存儲器用于存儲制冷或制熱設(shè)定的溫度值，本實用新型中的數(shù)據(jù)存儲器優(yōu)先采用了性能穩(wěn)定的VNXe3200數(shù)據(jù)存儲器，單片機將溫度傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)值并與數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存儲的制冷或制熱設(shè)定的溫度值進行比對，并根據(jù)比對的結(jié)果來控制風(fēng)機電機的開啟或關(guān)閉和出風(fēng)控制裝置的開啟或關(guān)閉。所述出風(fēng)控制裝置包括電機，和與電機相連接的出風(fēng)口滑板，該電機與單片機相連接，單片機通過輸出來控制電流來電機帶動出風(fēng)口滑板進行開啟或關(guān)閉。本實用新型的紅外線傳感器則優(yōu)先采用了 KR-P900紅外線傳感器來實現(xiàn)，該紅外線傳感器用于采集中央空調(diào)使用范圍內(nèi)房間的室內(nèi)信息，同時將采集的信息傳輸給單片機，單片機則將所接收的溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，別并根據(jù)對該數(shù)據(jù)信號分析的結(jié)果來控制風(fēng)機電機和出風(fēng)控制裝置。
[0024]中央空調(diào)處于工作狀態(tài)時，如果某個房間的溫度降低到了單片機內(nèi)預(yù)置的溫度時，溫度傳感器將采集到的信息發(fā)送給單片機，單片機則停止對風(fēng)機電機輸出驅(qū)動電流，此時，風(fēng)機電機停止運轉(zhuǎn)。同時，單片機給出風(fēng)控制裝置的電機輸出驅(qū)動電流，出風(fēng)控制裝置的電機運轉(zhuǎn)，帶動出風(fēng)口滑板轉(zhuǎn)動，使風(fēng)口滑板封閉出風(fēng)口，該房間便不會再有冷氣或熱氣進入。同時，因該支風(fēng)口的關(guān)閉提高了其它房間的制冷或制熱的效率，從而減少了中央空調(diào)工作的時間，即節(jié)約了電力資源。
[0025]同時，在中央空調(diào)使用范圍的房間內(nèi)的風(fēng)機電機和出風(fēng)控制裝置的電機被開啟的同時，所述的紅外線傳感器也被開啟對房間內(nèi)的信息進行采集。在中央空調(diào)使用范圍的房間內(nèi)的風(fēng)機電機和出風(fēng)控制裝置的電機工作時，所述紅外線傳感器采集到房間內(nèi)的人離開的信息，該紅外線傳感器并將采集的信息傳輸給單片機，單片機接收到該信息后則會延遲一段時間對信息進行分析處理，單片機在分析該信息后停止對風(fēng)機電機和出風(fēng)控制裝置的電機輸出驅(qū)動電流。此時，風(fēng)機停止工作，出風(fēng)控制裝置的電機轉(zhuǎn)動出風(fēng)口滑板，出風(fēng)口滑板將出風(fēng)口封閉，中央空調(diào)便不會再對該房間提供冷氣或熱氣，從而在中央空調(diào)的功率不變的情況下，則有效的提高了其它房間的制冷或制熱的效率，減少了中央空調(diào)工作的時間，即節(jié)約了電力資源。
[0026]本實用新型的延遲時間優(yōu)先設(shè)置為5分鐘，設(shè)置延遲時間是為了防止因房間的人在短時間出入時，房間的風(fēng)機和出風(fēng)控制裝置被關(guān)閉，影響該房間的制冷或制熱的效果。
[0027]所述串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路如圖2所示，其包括變壓器T，其中一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的同名端相連接、另一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的非同名端相連接的二極管整流器U，正極與二極管整流器U的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U的正極輸出端相連接的極性電容Cl，以及與二極管整流器U相連接的穩(wěn)壓輸出電路;所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端與單片機相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的輸入端并與電源相連接。
[0028]進一步地，所述穩(wěn)壓輸出電路由三極管VTI，三極管VT2，三極管VT3，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，可調(diào)電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，二極管Dl，二極管D2，以及二極管D3組成。
[0029]連接時，二極管02的~極與三極管VTl的基極相連接、P極經(jīng)電阻Rl后與二極管整流器U的負極輸出端相連接。二極管D3的P極經(jīng)電阻R7后與三極管VT3的集電極相連接、N極順次經(jīng)電阻R4和電阻R3后與二極管D2的P極相連接。極性電容C2的正極與二極管D2的P極相連接、負極經(jīng)電阻R2后與三極管VT2的基極相連接。
[0030]其中，二極管Dl的P極與二極管整流器U的正極輸出端相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接。極性電容C4的負極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的發(fā)射極相連接、正極經(jīng)可調(diào)電阻R5后與三極管VT2的發(fā)射極相連接。極性電容C3的正極與三極管VTl的集電極相連接、負極經(jīng)電阻R6后與極性電容C4的正極相連接。
[0031]所述三極管VT3的基極與三極管VTl的發(fā)射極相連接，該三極管VT3的發(fā)射極與LTC3219集成芯片的VCC+管腳相連接;所述極性電容C4的負極與LTC3219集成芯片的VCC—管腳相連接管腳。
[0032]運行時，串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路通過變壓器T將電源傳輸?shù)碾妷哼M行降壓，該降壓后的電壓經(jīng)二極管整流器U整流后轉(zhuǎn)換為12V直流電壓，同時，12V直流電壓經(jīng)濾波極性電容Cl進行濾波處理后傳輸給由三極管VTl和三極管VT2以及三極管VT3和可調(diào)電阻R5形成的穩(wěn)壓輸出電路進行調(diào)整后輸出，為單片機提供一個穩(wěn)定的12V直流電壓。
[0033]所述信號保真電路如圖3所示，其由放大器P1，放大器P2，放大器P3，三極管VT4，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，可調(diào)電阻R15，電阻R16，電阻R17，極性電容C5，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，極性電容C9，二極管D4，二極管D5，以及二極管D6組成。
[0034]連接時，極性電容C5的負極作為信號保真電路的輸入端并與溫度傳感器相連接、正極與放大器Pl的正極相連接。二極管D5的P極順次經(jīng)電阻RlO和電阻R9后與放大器Pl的負極相連接、N極經(jīng)電阻R12后與放大器P2的負極相連接。極性電容C6的負極經(jīng)電阻Rl I后與二極管D4的N極相連接，所述二極管D4的P極與三極管VT4的集電極相連接，所述極性電容C6的正極與電阻RlO與電阻R9的連接點相連接。極性電容C8的負極與放大器P2的正極相連接、正極與三極管VT4的集電極相連接。
[0035]其中，二極管D6的P極經(jīng)電阻R14后與三極管VT4的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R17后與放大器P3的輸出端相連接。極性電容C7的負極經(jīng)電阻R16后與二極管D6的N極相連接、正極經(jīng)電阻R13后與放大器P2的正極相連接?？烧{(diào)電阻R15的一端與放大器P2的輸出端相連接、另一端與放大器P3的正極相連接。極性電容C9的正極與放大器P3的負極相連接、負極接地。所述放大器Pl的輸出端與三極管VT4的基極相連接;所述放大器P3的輸出端作為信號保真電路的輸出端并與LTC3219集成芯片的SCL管腳相連接。
[0036]運行時，溫度傳感器輸出的溫度信號經(jīng)信號保真電路中的濾波極性電容C5進行處理，消除其信號中的無用信號，處理后的信號通過放大器Pl和放大器P2以及放大器P3形成的多階放大器，該多階放大器在溫度信號傳輸時確保了溫度信號不會因外界的干擾信號而失真，有效的確保了溫度傳感器輸出的溫度信號的準(zhǔn)確性。
[0037]如上所述，便可很好的實施本實用新型。
【主權(quán)項】
1.一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機，均與單片機相連接的數(shù)據(jù)存儲器、風(fēng)機電機、出風(fēng)控制裝置、紅外線傳感器、信號保真電路和串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路，與信號保真電路的輸入端相連接的溫度傳感器，以及與串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路相連接的電源;所述信號保真電路的輸出端與單片機相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號保真電路由放大器Pl，放大器P2，放大器P3，三極管VT4，負極作為信號保真電路的輸入端、正極與放大器Pl的正極相連接的極性電容C5，P極順次經(jīng)電阻RlO和電阻R9后與放大器Pl的負極相連接、N極經(jīng)電阻R12后與放大器P2的負極相連接的二極管D5，正極與電阻RlO與電阻R9的連接點相連接、負極順次經(jīng)電阻Rll和二極管D4后與三極管VT4的集電極相連接的極性電容C6，負極與放大器P2的正極相連接、正極與三極管VT4的集電極相連接的極性電容C8，P極經(jīng)電阻R14后與三極管VT4的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R17后與放大器P3的輸出端相連接的二極管D6，負極經(jīng)電阻R16后與二極管06的_及相連接、正極經(jīng)電阻R13后與放大器P2的正極相連接的極性電容C7，一端與放大器P2的輸出端相連接、另一端與放大器P3的正極相連接的可調(diào)電阻R15，以及正極與放大器P3的負極相連接、負極接地的極性電容C9組成;所述放大器PI的輸出端與三極管VT4的基極相連接;所述放大器P3的輸出端作為信號保真電路的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路包括變壓器T，其中一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的同名端相連接、另一個輸入端與變壓器T的副邊電感線圈的非同名端相連接的二極管整流器U，正極與二極管整流器U的負極輸出端相連接、負極與二極管整流器U的正極輸出端相連接的極性電容Cl，以及與二極管整流器U相連接的穩(wěn)壓輸出電路;所述穩(wěn)壓輸出電路的輸出端與單片機相連接;所述變壓器T的原邊電感線圈的同名端和非同名端共同形成串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的輸入端并與電源相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述穩(wěn)壓輸出電路由三極管VTl，三極管VT2，三極管VT3，N極與三極管VTl的基極相連接、P極經(jīng)電阻Rl后與二極管整流器U的負極輸出端相連接的二極管D2，P極經(jīng)電阻R7后與三極管VT3的集電極相連接、N極順次經(jīng)電阻R4和電阻R3后與二極管D2的P極相連接的二極管D3，正極與二極管D2的P極相連接、負極經(jīng)電阻R2后與三極管VT2的基極相連接的極性電容C2，P極與二極管整流器U的正極輸出端相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接的二極管Dl，負極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的發(fā)射極相連接、正極經(jīng)可調(diào)電阻R5后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的極性電容C4，以及正極與三極管VTl的集電極相連接、負極經(jīng)電阻R6后與極性電容C4的正極相連接的極性電容C3組成;所述三極管VT3的基極與三極管VTl的發(fā)射極相連接，該三極管VT3的發(fā)射極與極性電容C4的負極共同形成穩(wěn)壓輸出電路的輸出端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述出風(fēng)控制裝置包括與單片機相連接的電機，和與電機相連接的出風(fēng)口滑板。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于信號保真電路的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外線傳感器為KR-P900紅外線傳感器。
【文檔編號】F24F11/00GK205606829SQ201620226275
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】鐘黎
【申請人】成都申川節(jié)能環(huán)保工程有限公司