專利名稱：溫濕度自動調(diào)節(jié)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能家電領(lǐng)域，涉及一種溫濕度自動調(diào)節(jié)控制裝置，特別涉及一種能夠針對空調(diào)機實現(xiàn)自動開啟、自動關(guān)斷、以及自動設(shè)定運行狀態(tài)的控制裝置。
背景技術(shù)：
為了維持工作環(huán)境的溫度和濕度在設(shè)定值范圍內(nèi)，許多場所都要采用空調(diào)機實現(xiàn)溫度和濕度的調(diào)節(jié)。如無人值守的中轉(zhuǎn)站、基站、發(fā)射臺、機房、廠房、某些辦公環(huán)境以及賓館等。通常，環(huán)境的溫度和濕度調(diào)節(jié)采用人工手動調(diào)節(jié)，通過人工檢測，對不符合溫度和濕度要求的環(huán)境進行通風(fēng)、去濕和降溫等操作。這種方式存在費時費力、效率低、隨機性強等缺點。而且對空調(diào)機的運行狀態(tài)更新不夠及時，從而容易造成環(huán)境溫度和濕度偏離設(shè)定區(qū)間。另外，當(dāng)空調(diào)機運行狀態(tài)不合適時，還會造成能源的浪費，不符合節(jié)能減排的設(shè)計理念。因此，設(shè)計一種能夠自動設(shè)定空調(diào)機運行狀態(tài)的控制裝置具有重要的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，設(shè)計一種空調(diào)機的自動運行控制裝置，實現(xiàn)對空調(diào)機運行狀態(tài)的自動設(shè)定與更新。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種空調(diào)機自動運行控制裝置，包括有鍵盤輸入模塊(1)，溫濕度采集模塊( ，決策處理模塊( ，狀態(tài)顯示模塊(4)，指令信號發(fā)射模塊(5)， 其特征在于所述的鍵盤輸入模塊(1)實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)的切換以及溫度和濕度上下限閾值的設(shè)定；所述的溫濕度采集模塊( 利用溫濕度傳感器實現(xiàn)對當(dāng)前環(huán)境溫度的采集功能；所述的決策處理模塊C3)根據(jù)當(dāng)前溫濕度與設(shè)定值之間的差異，給出空調(diào)機的運行狀態(tài)指令；所述的狀態(tài)顯示模塊(4)實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)的結(jié)果顯示；所述的指令信號發(fā)射模塊(5)將決策處理模塊(3)所給出的空調(diào)機運行狀態(tài)設(shè)定為空調(diào)機的當(dāng)前運行狀態(tài)。采取的措施還包括上述的決策處理模塊(3)的中央處理器為單片機。上述的溫濕度采集模塊為數(shù)字溫濕度傳感器DHT21。上述的狀態(tài)顯示模塊的顯示器件為LED數(shù)碼管，或者為IXD顯示屏。上述的鍵盤輸入模塊(1)含有3個基本按鍵功能切換鍵、增值鍵、減值鍵，其中功能切換鍵連結(jié)在單片機的外部中斷0引腳上，增值鍵和減值鍵分別連結(jié)在單片機的I/O 口上，并通過與門連接在外部中斷1引腳上，外部中斷0的優(yōu)先級高于外部中斷1。本發(fā)明的目的在于用簡單的電路和元器件做出價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單的環(huán)境溫濕度自動調(diào)節(jié)控制裝置。通過單片機、傳感器和指令信號發(fā)射模塊實現(xiàn)空調(diào)機狀態(tài)的自動設(shè)定與更新的功能，從而保證工作環(huán)境溫度和濕度的穩(wěn)定，并通過及時調(diào)整空調(diào)機的運行狀態(tài)減少能量損耗，具有很強的實用性。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)主程序流程圖。圖3是按鍵原理圖。其中1:鍵盤輸入模塊2:溫濕度采集模塊3:決策處理模塊4:狀態(tài)顯示模塊5:指令信號發(fā)射模塊
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。如圖1和圖2所示，控制裝置運行時先初始化溫度和濕度參數(shù)值，包括設(shè)定溫度值的上下限閾值tmax和tmin，溫度設(shè)定值t,，相對濕度的上下限閾值pmai_min，相對濕度設(shè)定值外，其中溫度和濕度的設(shè)定值按式⑴和式⑵求取tr = t,nm ^max (1)
將工作狀態(tài)標(biāo)志置5，然后打開外部中斷0，如圖3所示，通過鍵盤輸入模塊(1)中的功能切換鍵產(chǎn)生外部中斷0可改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)標(biāo)志，實現(xiàn)系統(tǒng)主程序在工作狀態(tài)子程序與各種參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序之間的切換功能，即當(dāng)按下功能切換鍵將觸發(fā)外部中斷0 響應(yīng)，執(zhí)行中斷O子程序如果當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)志小于5，則將其加1，否則將其置1。如果工作狀態(tài)標(biāo)志為1，則系統(tǒng)進入溫度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序。在溫度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序中，首先打開外部中斷1，當(dāng)增值鍵或減值鍵被按下時，觸發(fā)外部中斷1。在外部中斷1中通過查詢單片機的I/O 口狀態(tài)判斷是增值鍵被按下還是減值鍵被按下。當(dāng)增值鍵被按下，則溫度上限閾值tmax加1 ；當(dāng)減值鍵被按下，則溫度上限閾值tmin減1。之后返回溫度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序，查詢工作狀態(tài)標(biāo)志，并等待中斷。如果工作狀態(tài)標(biāo)志為2，則系統(tǒng)進入溫度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序。在溫度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序中，首先打開外部中斷1，當(dāng)增值鍵或減值鍵被按下時，觸發(fā)外部中斷1。在外部中斷1中通過查詢單片機的I/O 口狀態(tài)判斷是增值鍵被按下還是減值鍵被按下。當(dāng)增值鍵被按下，則溫度下限閾值tmin加1 ；當(dāng)減值鍵被按下，則溫度下限閾值tmin減1。之后返回溫度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序，查詢工作狀態(tài)標(biāo)志，并等待中斷。如果工作狀態(tài)標(biāo)志為3，則系統(tǒng)進入濕度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序。在濕度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序中，首先打開外部中斷1，當(dāng)增值鍵或減值鍵被按下時，觸發(fā)外部中斷1。在外部中斷1中通過查詢單片機的I/O 口狀態(tài)判斷是增值鍵被按下還是減值鍵被按下。當(dāng)增值鍵被按下，則濕度上限閾值Pmax加1 ；當(dāng)減值鍵被按下，則濕度上限閾值^max減1。之后返回濕度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序，查詢工作狀態(tài)標(biāo)志，并等待中斷。如果工作狀態(tài)標(biāo)志為4，則系統(tǒng)進入濕度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序。在濕度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序中，首先打開外部中斷1，當(dāng)增值鍵或減值鍵被按下時，觸發(fā)外部中斷1。在外部中斷1中通過查詢單片機的I/O 口狀態(tài)判斷是增值鍵被按下還是減值鍵被按下。當(dāng)增值鍵被按下，則濕度下限閾值Pmin加1 ；當(dāng)減值鍵被按下，則濕度下限閾值^min減1。之后返回濕度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序，查詢工作狀態(tài)標(biāo)志，并等待中斷。
如果系統(tǒng)狀態(tài)標(biāo)志為5，則系統(tǒng)進入工作狀態(tài)子程序。決策處理模塊(3)通過I/O 口讀取溫濕度采集模塊O)中溫濕度傳感器所采集到的當(dāng)前溫濕度值t。和隊，并將當(dāng)前采集到的溫度和濕度值分別顯示在狀態(tài)顯示模塊(4)中。根據(jù)當(dāng)前采集到的溫濕度值與設(shè)定溫濕度值的上下限閾值進行比較，根據(jù)決策規(guī)則給出當(dāng)前空調(diào)機的運行狀態(tài)指令信號，決策規(guī)則為規(guī)則1如果tC =:,，代 >識_，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為強除濕；
規(guī)則2如果tC =，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為弱除濕；
規(guī)則3如果tC =〒<Pc=<Pr，則空調(diào)機狀態(tài)不改變，維持原狀態(tài)；
規(guī)則4如果tC =<φ,<φν，則空調(diào)機設(shè)定為弱加濕；
規(guī)則5如果tC =…(Pc < (Pmm，則空調(diào)機設(shè)定為強加濕；
規(guī)則6如果tr<1:c ^ tmax，約. >識_，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為強除濕，弱制冷狀態(tài)；
規(guī)則7如果ttc彡tmax，外 <朽 <仍nax，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為弱除濕，弱制冷狀
態(tài)；規(guī)則8 如果t-< tc(tmax，代二 (Pr，則空調(diào)機設(shè)定為弱制冷狀態(tài)；
規(guī)則9 如果t；〉tmax，^imn< φ, < cpr，則空調(diào)機設(shè)定為弱加濕，強制冷狀態(tài)；
規(guī)則10如果tc>t,max'<爐_，則空調(diào)機設(shè)定為強加濕，強制冷狀態(tài)；
規(guī)則11如果tc>t^max7 ~ (-> ^ax，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為強除濕，強制冷狀態(tài)；
規(guī)則12如果tc>t，(pr<(pc< φ·，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為弱除濕，強制冷狀態(tài)；
規(guī)則13如果tc>t,max ‘ ^Pc=(Pr，則空調(diào)機設(shè)定為強制冷狀態(tài)；
規(guī)則14如果tc>t"max ‘ ^mη <巧，則空調(diào)機設(shè)定為弱加濕，強制冷狀態(tài)；
規(guī)則15如果tc>t,max' ^Pc<9mm，則空調(diào)機設(shè)定為強加濕，強制冷狀態(tài)；
規(guī)則16如果^min ^^tc<tr,^>^max，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為強除濕，弱加熱狀態(tài)；
規(guī)則17如果1-1Iiiin ^^tc<t^r Pc <9mm，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為弱除濕，弱加熱狀
態(tài)；規(guī)則18如果"1Iiiin ^^tc<Ιτ,φα=φΓ，則空調(diào)機設(shè)定為弱加熱狀態(tài)；
規(guī)則19如果"1Iiiin ^^tc<t,，Pmm < cpc < φΓ，則空調(diào)機設(shè)定為弱加濕，弱加熱狀態(tài)
規(guī)則20如果"1Iiiin ^^tc<tr,^<^min，則空調(diào)機設(shè)定為強加濕，弱加熱狀態(tài)；
規(guī)則21如果tc < tmin，Ψο > ，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為強除濕，強加熱狀態(tài)；
規(guī)則22如果tc < tmin' ^Pf< φ, < ^max，則空調(diào)機狀態(tài)設(shè)定為弱除濕，強加熱狀態(tài)
規(guī)則23如果tc < tmin' ^Pc=(Pr，則空調(diào)機設(shè)定為強加熱狀態(tài)；
規(guī)則24如果tc < tmin，^mm <Ψο<φΓ，則空調(diào)機設(shè)定為弱加濕，強加熱狀態(tài)；
規(guī)則25如果tc < tmin,<Pc<^mm，則空調(diào)機設(shè)定為強加濕，強加熱狀態(tài)；決策處理模塊(3)將根據(jù)決策規(guī)則得到的空調(diào)機當(dāng)前運行狀態(tài)與上一次的空調(diào)機運行狀態(tài)相比較，如果兩個狀態(tài)相同，則不再改變空調(diào)機的運行狀態(tài)；否則通過指令信號發(fā)射模塊( 將當(dāng)前空調(diào)機運行狀態(tài)指令信號發(fā)送到空調(diào)機，改變空調(diào)機的運行狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點在于，控制裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，體積小，操作方便，根據(jù)環(huán)境的溫濕度情況，能夠及時改變空調(diào)機的運行狀態(tài)，維持工作環(huán)境的溫濕度值在設(shè)定范圍之內(nèi)，同時減少運行時的能耗。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)機自動運行控制裝置，包括有鍵盤輸入模塊(1)，溫濕度采集模塊O)，決策處理模塊(3)，狀態(tài)顯示模塊G)，指令信號發(fā)射模塊(5)，其特征在于所述的鍵盤輸入模塊(1)實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)的切換以及溫度和濕度上下限閾值的設(shè)定；所述的溫濕度采集模塊(2)利用溫濕度傳感器實現(xiàn)對當(dāng)前環(huán)境溫度的采集功能；所述的決策處理模塊(3) 根據(jù)當(dāng)前溫濕度與設(shè)定值之間的差異，給出空調(diào)機的運行狀態(tài)指令；所述的狀態(tài)顯示模塊 (4)實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)的結(jié)果顯示；所述的指令信號發(fā)射模塊(5)將決策處理模塊(3)所給出的空調(diào)機運行狀態(tài)設(shè)定為空調(diào)機的當(dāng)前運行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)機自動運行控制裝置，其特征在于，所述的決策處理模塊(3)的中央處理器為單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)機自動運行控制裝置，其特征在于，所述的溫濕度采集模塊為數(shù)字溫濕度傳感器DHT21。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)機自動運行控制裝置，其特征在于，所述的狀態(tài)顯示模塊的顯示器件為LED數(shù)碼管，或者為IXD顯示屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)機自動運行控制裝置，其特征在于，所述的鍵盤輸入模塊(1)含有3個基本按鍵功能切換鍵、增值鍵、減值鍵，其中功能切換鍵連結(jié)在單片機的外部中斷0引腳上，增值鍵和減值鍵分別連結(jié)在單片機的I/O 口上，并通過與門連接在外部中斷1引腳上，外部中斷0的優(yōu)先級高于外部中斷1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的一種空調(diào)機自動運行控制裝置，其特征在于，控制裝置上電后先初始化溫度和濕度參數(shù)值，包括設(shè)定溫度值的上下限閾值tmax和tmin，溫度參考值、， 相對濕度的上下限閾值如狀和咖^，相對濕度參考值外。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5、6所述的一種空調(diào)機自動運行控制裝置，其特征在于，控制裝置初始化參數(shù)后，將工作狀態(tài)標(biāo)志置5，然后打開外部中斷0，通過鍵盤輸入模塊(1)中的功能切換鍵產(chǎn)生外部中斷0可改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)標(biāo)志，實現(xiàn)系統(tǒng)主程序在工作狀態(tài)子程序與各種參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序之間的切換功能，即當(dāng)按下功能切換鍵將觸發(fā)外部中斷0響應(yīng)， 執(zhí)行中斷0子程序如果當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)志小于5，則將其加1，否則將其置1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、5、6、7所述的一種空調(diào)機自動運行控制裝置，其特征在于，如果工作狀態(tài)標(biāo)志為1，則系統(tǒng)進入溫度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序；如果工作狀態(tài)標(biāo)志為2，則系統(tǒng)進入溫度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序；如果工作狀態(tài)標(biāo)志為3，則系統(tǒng)進入濕度上限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序；如果工作狀態(tài)標(biāo)志為4，則系統(tǒng)進入濕度下限參數(shù)設(shè)定狀態(tài)子程序；如果系統(tǒng)狀態(tài)標(biāo)志為5，則系統(tǒng)進入工作狀態(tài)子程序。
全文摘要
本發(fā)明屬于智能家電領(lǐng)域，具體為一種空調(diào)機溫濕度自動調(diào)節(jié)控制裝置，包括有鍵盤輸入模塊(1)，溫濕度采集模塊(2)，決策處理模塊(3)，狀態(tài)顯示模塊(4)，指令信號發(fā)射模塊(5)。鍵盤輸入模塊(1)實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)的切換以及參數(shù)的設(shè)定；溫濕度采集模塊(2)實現(xiàn)對當(dāng)前環(huán)境溫濕度的采集；決策處理模塊(3)給出決策指令；狀態(tài)顯示模塊(4)顯示系統(tǒng)運行結(jié)果；指令信號發(fā)射模塊(5)根據(jù)決策處理模塊(3)給出的決策指令設(shè)定空調(diào)機的當(dāng)前運行狀態(tài)?？刂蒲b置結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，能夠減少空調(diào)機的運行能耗。本發(fā)明可應(yīng)用于無人值守的中轉(zhuǎn)站、基站、發(fā)射臺、機房、庫房、某些辦公環(huán)境以及賓館等環(huán)境下的空調(diào)機控制系統(tǒng)中。
文檔編號F24F11/00GK102393059SQ20111033869
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者修春波 申請人:天津工業(yè)大學(xué)