專利名稱：家用智能溫濕度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種家用智能溫濕度控制器，用于居室內(nèi)溫度和濕度的智能控制，可廣泛應(yīng)用于家庭、賓館和辦公等場合。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，人們對生活環(huán)境的要求越來越高，在氣候干燥的冬季室內(nèi)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(jī)盎然。為防止家具、木質(zhì)裝修、書籍或樂器老化、變形甚至干裂的情況出現(xiàn)，儲(chǔ)存以上物品時(shí)室內(nèi)濕度應(yīng)保持在459T60%RH之間，而冬季北方家庭室內(nèi)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(yán)重的靜電會(huì)使人心情煩躁、頭暈胸悶、喉鼻不適。但過度濕潤的空氣也會(huì)給人帶來不便，如過高的濕度，不利于人們正常排汗，容易導(dǎo)致衣物、家具等受潮，最終發(fā)霉長毛，因而有必要將濕度控制在合適的范圍內(nèi)，即濕度應(yīng)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(huì)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(yè)現(xiàn)場、溫室大棚等場合，而且存在以下四個(gè)問題一是功能單一，如只能實(shí)現(xiàn)溫濕度的監(jiān)測，或者只能實(shí)現(xiàn)其中的一項(xiàng)功能，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫濕度控制監(jiān)測功能；二是現(xiàn)有的溫濕度控制器一般需要有專用的設(shè)備，不能利用家庭中現(xiàn)有的加濕器、除濕器和空調(diào)等設(shè)備；三是現(xiàn)有的溫濕度控制器多是面向現(xiàn)場應(yīng)用設(shè)計(jì)，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(jù)需要自動(dòng)調(diào)難.
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種家用智能溫濕度控制器，能同時(shí)精確檢測控制家庭房間內(nèi)的溫度和濕度。產(chǎn)品主要由五部分構(gòu)成，包括控制器控制單元、空調(diào)遙控模塊、除濕機(jī)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(xiàn)有的加濕器、除濕器和空調(diào)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)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(gòu)成圖；圖2是加濕器和除濕器接口原理圖；具體實(shí)施方法家用智能溫濕度控制器各部分構(gòu)成如圖1所示。家用數(shù)字溫濕度控制器主要由控制器控制單元1、空調(diào)遙控模塊2、除濕機(jī)接口 3、加濕器接口 4和電源輸入模塊5等五部分組成?？刂破骺刂茊卧▎纹瑱C(jī)，單片機(jī)與內(nèi)置的集成化溫濕度檢測模塊連接。單片機(jī)外圍電路還有4*4矩陣鍵盤用于溫度、濕度的上下限的設(shè)定和溫濕度控制器功能的選擇，如，溫度自動(dòng)控制功能的啟用與停止、濕度控制功能的啟用與停止等；數(shù)字液晶顯示屏用于顯示當(dāng)前的溫度和濕度、溫度和濕度設(shè)定值及參數(shù)設(shè)置過程中數(shù)據(jù)的顯示等；指示燈用于顯示系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)?？照{(diào)遙控模塊用于控制家用空調(diào)器的啟停，其具體的工作過程可通過矩陣鍵盤進(jìn)行設(shè)定。除濕機(jī)和加濕器接口用于切斷和導(dǎo)通兩者的工作電源，從而實(shí)現(xiàn)功能的啟停。電源輸入模塊，用于給控制系統(tǒng)、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(jī)芯片是STC89C52，對所有51內(nèi)核的單片機(jī)都適用，而且對端口的操作非常方便，可以很方便的實(shí)現(xiàn)對各種器件的控制，特別是總線式器件。實(shí)踐證明，該單片機(jī)完全能滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制和數(shù)值運(yùn)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(zhuǎn)換芯片和采用數(shù)字式溫度傳感器和濕度傳感器等方案相比，本發(fā)明在保證精度的前提下，價(jià)格更低，單片機(jī)外圍電路更簡單。在實(shí)際設(shè)計(jì)方案中，本發(fā)明選用了廣州奧松電子有限公司生產(chǎn)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(jī)接口簡單，精度高，價(jià)格便宜。家用智能溫濕度控制器的人機(jī)操作部分，數(shù)據(jù)輸入采用4*4矩陣鍵盤，共有16個(gè)按鍵，按鍵定義清晰，易于使用；數(shù)據(jù)顯示部分選用LCM1602液晶，與單片機(jī)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(jī)工作周期且功耗低。家用智能溫濕度控制器的空調(diào)遙控模塊采用軟件實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)不同型號的空調(diào)器編寫不同的軟件程序，并在控制器單元中安裝有相應(yīng)的紅外發(fā)射和接收單元；在單片機(jī)程序的控制下，根據(jù)是否選擇溫度自動(dòng)控制功能，控制空調(diào)器的啟動(dòng)和停止。家用智能溫濕度控制器的除濕機(jī)和加濕器接口，采用電子開關(guān)-雙向晶閘管，由光耦控制雙向晶閘管的導(dǎo)通，采用過零導(dǎo)通模式。在實(shí)際設(shè)計(jì)中光耦采用M0C3051/52，雙向晶閘管采用BT134A，具體的實(shí)現(xiàn)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(tǒng)并將前次斷電前的設(shè)置數(shù)據(jù)做為默認(rèn)設(shè)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(tǒng)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(jìn)入全部按鍵檢測狀態(tài)；如果不是開始按鍵按下，將判斷各個(gè)按鍵的功能，如，數(shù)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(shí)控制；溫度控制參數(shù)設(shè)置；濕度控制參數(shù)選擇和與家用空調(diào)器適用的紅外遙控器的工作頻率和模式等。數(shù)據(jù)設(shè)定完成后，控制器將設(shè)置數(shù)據(jù)寫入內(nèi)部EEPROM或者外部串行EEPROM中長期保存，直到下次修改為止?？刂破鏖_始工作后，將會(huì)定時(shí)自動(dòng)檢測溫度和濕度，并將檢測的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，控制對應(yīng)的加溫器/除濕機(jī)/家用空調(diào)器的工作狀態(tài)，達(dá)到室內(nèi)溫度、濕度智能控制的目的。在系統(tǒng)處于工作過程中，不能對設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，只能判斷是否停止鍵按下。
權(quán)利要求
1.家用數(shù)字溫濕度控制器主要由五部分構(gòu)成，其中有控制器控制單元1、空調(diào)遙控模塊2、除濕機(jī)接口 3、加濕器接口 4和電源輸入模塊5等?？刂破骺刂茊卧▎纹瑱C(jī)，單片機(jī)與內(nèi)置的集成化溫濕度檢測模塊連接。單片機(jī)外圍電路還有4*4矩陣鍵盤用于溫度、濕度的上下限的設(shè)定和溫濕度控制器功能的選擇，如，溫度自動(dòng)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(shù)字液晶顯示屏用于顯示當(dāng)前溫度和濕度以及溫度、濕度設(shè)定值和參數(shù)設(shè)置過程中間數(shù)據(jù)的顯示等；指示燈用于顯示系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)?？照{(diào)遙控模塊用于控制家用空調(diào)器的啟停，其具體的工作過程可通過矩陣鍵盤進(jìn)行設(shè)定。除濕機(jī)和加濕器接口用于切斷和導(dǎo)通兩者的工作電源，從而實(shí)現(xiàn)功能的啟停。電源輸入模塊，用于給控制系統(tǒng)供電和對加濕器及除濕器供電等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用數(shù)字溫濕度控制器，其特征是采用51系列單片機(jī)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(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)自動(dòng)控制溫度和濕度。
全文摘要
本設(shè)計(jì)是一種家用數(shù)字溫濕度控制器，能同時(shí)精確檢測控制家庭房間內(nèi)的溫度和濕度。產(chǎn)品主要由五部分構(gòu)成，其中有控制器控制單元、空調(diào)遙控模塊、除濕機(jī)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(jī)，單片機(jī)與內(nèi)置的集成化溫濕度檢測模塊連接。單片機(jī)外圍電路還有矩陣鍵盤用于溫度、濕度的上下限的設(shè)定；數(shù)字液晶顯示屏用于顯示當(dāng)前溫度和濕度以及溫度、濕度設(shè)定值；指示燈用于顯示系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)；除濕機(jī)接口和加濕器接口電路用于控制兩者的工作狀態(tài)。空調(diào)遙控模塊用于控制家用空調(diào)器的啟停。除濕機(jī)和加濕器接口用于切斷和導(dǎo)通兩者的工作電源，從而實(shí)現(xiàn)功能的啟停。
