專(zhuān)利名稱：商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，特別涉及一種用微處理器控制的商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器。
背景技術(shù)：
目前在商場(chǎng)內(nèi)由于顧客流量隨季節(jié)，節(jié)假日的不同隨時(shí)在不斷的變化，即使在一天的不同時(shí)間段內(nèi)，也始終處于不斷的變化之中，而商場(chǎng)內(nèi)使用的商用展示冷柜當(dāng)顧客流量高，冷柜處于“忙碌”工作狀態(tài)時(shí)，需要將冷柜的工作溫度調(diào)節(jié)得較低些，以便滿足顧客的需要；而當(dāng)顧客流量低，冷柜處于“空閑”工作狀態(tài)時(shí)，又需要將工作溫度調(diào)得稍高一些，以便在確保食品保鮮度的前提下，盡可能地節(jié)省壓縮機(jī)制冷所消耗的電能。特別是當(dāng)商場(chǎng)夜間停止?fàn)I業(yè)時(shí)，冷柜的工作溫度只要保持在內(nèi)部?jī)?chǔ)存商品允許的最高溫度內(nèi)，然后在商場(chǎng)開(kāi)門(mén)營(yíng)業(yè)前提前制冷到營(yíng)業(yè)時(shí)所需的溫度即可，以便節(jié)省電源消耗。所有這些控制，僅靠人工手動(dòng)控制是難以完成的。以往生產(chǎn)的商用展示冷柜沒(méi)有根據(jù)使用情況自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能，造成閑時(shí)浪費(fèi)，忙時(shí)不夠，耗電量大且達(dá)不到制冷預(yù)期效果的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，以解決已有技術(shù)的問(wèn)題。本發(fā)明的構(gòu)成主要包括微處理器、柜門(mén)開(kāi)關(guān)傳感器、溫度傳感器、按鍵控制電路、控制繼電器和顯示輸出電路、壓縮機(jī)控制輸出端、壓縮機(jī)控制繼電器、廣告燈控制輸出端、蒸發(fā)風(fēng)扇控制輸出端、連接到微處理器雙向輸入輸出總線的EEPROM電可擦除存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、與上述所有輸入輸出裝置通訊聯(lián)絡(luò)的控制程序器，其特征在于柜門(mén)開(kāi)關(guān)傳感器、溫度傳感器與微處理器的輸入端口連接，壓縮機(jī)控制繼電器的輸入端、廣告燈控制繼電器輸入端、蒸發(fā)風(fēng)扇控制繼電器輸入端與微處理器的輸出端連接，微處理器將采樣信息儲(chǔ)存在EEPROM存儲(chǔ)器的指定地址內(nèi)，微處理器通過(guò)讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片運(yùn)行的時(shí)間和儲(chǔ)存在EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)的采樣信息，根據(jù)按鍵控制電路設(shè)定數(shù)據(jù)及采樣信息經(jīng)微處理器的控制器處理后給出新的修正溫度調(diào)整值，通過(guò)輸出端的控制繼電器控制冷柜的制冷系統(tǒng)并通過(guò)顯示輸出電路顯示數(shù)據(jù)，用戶經(jīng)按鍵設(shè)置營(yíng)業(yè)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取裝置將設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器并作如下的步驟a)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下微處理器將運(yùn)行時(shí)間分成若干相等的時(shí)間段，在每個(gè)時(shí)間段中采集開(kāi)門(mén)的次數(shù)，并儲(chǔ)存到EEPROM存儲(chǔ)器相應(yīng)的地址內(nèi)，計(jì)算當(dāng)前時(shí)段與歷史同期的平均值作為忙閑程度設(shè)置值，讀取EEPROM存儲(chǔ)器中近數(shù)日的忙閑程度值及當(dāng)前的柜溫，判斷是否調(diào)整忙閑程度值，判斷是否啟動(dòng)壓縮機(jī)，b)在待機(jī)狀態(tài)下微處理器自動(dòng)維持冷柜溫度在最高允許工作溫度以內(nèi)，根據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)冷柜轉(zhuǎn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)所需的溫度和冷柜實(shí)際溫度，判斷是否需要調(diào)整預(yù)制冷時(shí)間，并將調(diào)整后的預(yù)制冷時(shí)間存放在EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)替換原來(lái)數(shù)據(jù)。
控制器帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取裝置，通過(guò)外部按鍵由人工設(shè)置冷柜置放所在場(chǎng)所營(yíng)業(yè)的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，控制器讀取數(shù)據(jù)后自動(dòng)判斷冷柜處于“運(yùn)轉(zhuǎn)”或“待機(jī)”狀態(tài)，并執(zhí)行不同的控制?？刂破鞑捎娩囯姵毓╇姷膶?shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時(shí)鐘基準(zhǔn)。廣告燈控制輸出端由微處理器控制，控制器通過(guò)廣告燈打開(kāi)持續(xù)時(shí)間累加運(yùn)算裝置及設(shè)置的廣告燈關(guān)閉延時(shí)時(shí)間自動(dòng)延遲一段時(shí)間后關(guān)閉廣告燈。蒸發(fā)風(fēng)扇控制輸出端由微處理器控制，當(dāng)壓縮機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，使蒸發(fā)風(fēng)扇作周期間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)且處于“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂破鲙в泄耖T(mén)打開(kāi)持續(xù)時(shí)間累加運(yùn)算裝置，柜門(mén)持續(xù)打開(kāi)數(shù)分鐘后，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警指示，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂破魍瑫r(shí)具有壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和化霜時(shí)間累加運(yùn)算裝置，具有定時(shí)化霜和手動(dòng)控制化霜的功能。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)不同情況及歷史記錄來(lái)實(shí)現(xiàn)微處理機(jī)智能化控制，最優(yōu)化控制壓縮機(jī)的工作，節(jié)省電源消耗，保障食品的質(zhì)量


圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明在“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)時(shí)的控制程序框圖；圖3本發(fā)明在“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)的控制程序框圖。
1微處理器、2輸入端口、3柜門(mén)開(kāi)關(guān)傳感器、4溫度傳感器、5EEPROM電可擦除存儲(chǔ)器、6實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、7壓縮機(jī)控制繼電器、8廣告燈控制繼電器、9蒸發(fā)風(fēng)扇控制繼電器、10輸出端口、11控制和顯示面板、12顯示輸出電路、13按鍵控制電路、14電源具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明參見(jiàn)圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明通過(guò)由人工設(shè)定商用展示冷柜置放所在場(chǎng)所營(yíng)業(yè)的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間來(lái)確定控制系統(tǒng)是處于“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)或是“待機(jī)”狀態(tài)。
“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)時(shí)微處理器1帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取裝置，在“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)下，微處理器1將運(yùn)行時(shí)間分成若干相等的時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段的長(zhǎng)度可以是數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)，在每個(gè)時(shí)間段中采集顧客開(kāi)門(mén)拿取商品的次數(shù)，以此判別冷柜工作的忙閑程度。根據(jù)當(dāng)前的日期和時(shí)間值確定EEPROM存儲(chǔ)器5的當(dāng)前存儲(chǔ)地址，將每個(gè)時(shí)間段的忙閑程度數(shù)據(jù)不斷地儲(chǔ)存到EEPROM存儲(chǔ)器5相應(yīng)的地址內(nèi)。EEPROM存儲(chǔ)器5斷電后數(shù)據(jù)也不會(huì)失落，由此實(shí)現(xiàn)微處理器1對(duì)歷史信息的判別，保存和記憶。由于EEPROM的存儲(chǔ)器5空間有限，過(guò)早的歷史數(shù)據(jù)對(duì)控制器運(yùn)行設(shè)置意義不大，因此設(shè)置保存歷史數(shù)據(jù)為近數(shù)周的值，控制器運(yùn)行超過(guò)該周期后，自動(dòng)循環(huán)更新較早失效的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)顧客使用規(guī)律的在線自我學(xué)習(xí)過(guò)程。
近期趨勢(shì)的判斷微處理器1收集當(dāng)前時(shí)間段及保存在EEPROM存儲(chǔ)器5內(nèi)前數(shù)日相應(yīng)時(shí)間段的冷柜工作忙閑程度數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析這個(gè)忙閑程度是否有增長(zhǎng)或消退的趨勢(shì)，并以此作為調(diào)整冷柜工作溫度的參考。
即時(shí)忙閑程度的判斷微處理器1以每一時(shí)間段的數(shù)分之一的間隔采樣一次顧客開(kāi)門(mén)拿取飲料的次數(shù)，根據(jù)開(kāi)門(mén)次數(shù)判斷當(dāng)前冷柜即時(shí)忙閑程度，并以此作為調(diào)整冷柜工作溫度的參考。
控制決策微處理器1每一時(shí)間段讀取一次近期相同時(shí)間段的冷柜工作忙閑程度，同時(shí)根據(jù)前數(shù)日忙閑趨勢(shì)，自動(dòng)設(shè)置當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)的溫度調(diào)整等級(jí)。
微處理器1每以每一時(shí)間段的數(shù)分之一的間隔分析一次即時(shí)忙閑程度，并對(duì)當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)的溫度調(diào)整等級(jí)進(jìn)行自動(dòng)修正。
在冷柜工作“忙碌”時(shí)間段內(nèi)，自動(dòng)調(diào)整柜溫到比較低的位置；反之則調(diào)整到較高的柜溫，以便節(jié)省電能消耗。
“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)，微處理器1自動(dòng)維持冷柜溫度在最高允許工作溫度以內(nèi)，以便處于最節(jié)能的狀態(tài)。微處理器1在營(yíng)業(yè)時(shí)間前的適當(dāng)時(shí)間(預(yù)啟時(shí)間)，自動(dòng)接通壓縮機(jī)，開(kāi)始預(yù)制冷過(guò)程，冷柜連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，微處理器1將根據(jù)商戶開(kāi)門(mén)營(yíng)業(yè)時(shí)的柜溫和下一日開(kāi)門(mén)營(yíng)業(yè)時(shí)所需的溫度調(diào)整系數(shù)(由歷史經(jīng)驗(yàn)值判斷)，自動(dòng)調(diào)整預(yù)啟時(shí)間到適當(dāng)?shù)膮?shù)。調(diào)整后的預(yù)制冷時(shí)間存放在EEPROM存儲(chǔ)器5內(nèi)替換原置數(shù)據(jù)，次日即按新的參數(shù)運(yùn)行。可以保證在滿足柜溫要求的條件下，最大限度地節(jié)省電能消耗。
控制器運(yùn)行控制參考基準(zhǔn)的時(shí)鐘由鋰電池供電的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片6提供，即使冷柜長(zhǎng)時(shí)間斷電仍可維持計(jì)時(shí)。不僅可以避免商場(chǎng)臨時(shí)斷電可能需要重設(shè)時(shí)間的麻煩，更可保證控制器運(yùn)行時(shí)鐘基準(zhǔn)的正確性和實(shí)時(shí)性。
控制器帶有廣告燈打開(kāi)持續(xù)時(shí)間累加運(yùn)算裝置，在冷柜處于“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)亮廣告燈；當(dāng)冷柜從“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)轉(zhuǎn)到“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)，根據(jù)用戶設(shè)置的廣告燈關(guān)閉延時(shí)時(shí)間，自動(dòng)延時(shí)一段時(shí)間后才關(guān)閉廣告燈，以便兼顧客流疏散時(shí)的廣告效果和節(jié)省電能消耗。
當(dāng)壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)且處于“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)扇按數(shù)分鐘的周期間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，以便循環(huán)交換冷柜內(nèi)部的空氣，使柜溫均勻穩(wěn)定；蒸發(fā)風(fēng)扇循環(huán)間歇運(yùn)轉(zhuǎn)不僅可以起到節(jié)能的效果，而且有助于延長(zhǎng)風(fēng)扇使用壽命。當(dāng)壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)且處于“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)，由于不必考慮冷柜內(nèi)部溫度的均勻性，蒸發(fā)風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
柜門(mén)打開(kāi)時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)扇自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，防止冷氣泄漏，直至柜門(mén)關(guān)閉。
控制器帶有柜門(mén)打開(kāi)持續(xù)時(shí)間累加運(yùn)算裝置，柜門(mén)持續(xù)打開(kāi)數(shù)分鐘后，控制器發(fā)出報(bào)警指示，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，防止電能浪費(fèi)。
控制器帶有壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和化霜持續(xù)時(shí)間累加運(yùn)算裝置，當(dāng)壓縮機(jī)累加運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到5小時(shí)后，控制器自動(dòng)進(jìn)入化霜過(guò)程，化霜過(guò)程持續(xù)時(shí)間為15分鐘，當(dāng)化霜時(shí)間到達(dá)后或柜溫超過(guò)10℃時(shí)，自動(dòng)終止化霜過(guò)程，啟動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
控制器還具有手動(dòng)控制化霜功能，當(dāng)操作者按下“化霜”按鈕時(shí)，控制器進(jìn)入化霜過(guò)程，化霜過(guò)程持續(xù)時(shí)間為15分鐘，當(dāng)化霜時(shí)間到達(dá)后或柜溫超過(guò)10℃時(shí)，自動(dòng)終止化霜過(guò)程，啟動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，主要包括微處理器、柜門(mén)開(kāi)關(guān)傳感器、溫度傳感器、按鍵控制電路和顯示輸出電路、壓縮機(jī)控制輸出端、壓縮機(jī)控制繼電器、廣告燈控制繼電器、蒸發(fā)風(fēng)扇控制繼電器、連接到微處理器雙向輸入輸出總線的EEPROM電可擦除存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、以及與上述所有輸入輸出裝置通訊聯(lián)絡(luò)的控制程序，其特征在于柜門(mén)開(kāi)關(guān)傳感器、溫度傳感器與微處理器的輸入端口連接，壓縮機(jī)控制繼電器的輸入端、廣告燈控制繼電器輸入端、蒸發(fā)風(fēng)扇控制繼電器輸入端與微處理器的輸出端連接，微處理器將采樣信息儲(chǔ)存在EEPROM存儲(chǔ)器的指定地址內(nèi)，微處理器通過(guò)讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片運(yùn)行的時(shí)間和儲(chǔ)存在EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)的采樣信息，根據(jù)按鍵控制電路設(shè)定數(shù)據(jù)及采樣信息經(jīng)微處理器的控制程序處理后給出新的修正溫度調(diào)整值，通過(guò)輸出端的壓縮機(jī)控制繼電器控制冷柜的壓縮機(jī)并通過(guò)顯示輸出電路顯示數(shù)據(jù)，用戶經(jīng)按鍵設(shè)置營(yíng)業(yè)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取裝置將設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器并作如下的步驟a)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下微處理器將運(yùn)行時(shí)間分成若干相等的時(shí)間段，在每個(gè)時(shí)間段中采集開(kāi)門(mén)的次數(shù)，并儲(chǔ)存到EEPROM存儲(chǔ)器相應(yīng)的地址內(nèi)，計(jì)算當(dāng)前時(shí)段與歷史同期的平均值作為忙閑程度設(shè)置值，讀取EEPROM存儲(chǔ)器中近數(shù)日的忙閑程度值及當(dāng)前的柜溫，判斷是否調(diào)整忙閑程度值，判斷是否啟動(dòng)壓縮機(jī)，b)在待機(jī)狀態(tài)下微處理器自動(dòng)維持冷柜溫度在最高允許工作溫度以內(nèi)，根據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)冷柜轉(zhuǎn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)所需的溫度和冷柜實(shí)際溫度，判斷是否需要調(diào)整預(yù)制冷時(shí)間，并將調(diào)整后的預(yù)制冷時(shí)間存放在EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)替換原來(lái)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，，其中所述的控制器帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取裝置，通過(guò)外部按鍵由人工設(shè)置冷柜置放所在場(chǎng)所營(yíng)業(yè)的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，控制器讀取數(shù)據(jù)后自動(dòng)判斷冷柜處于“運(yùn)轉(zhuǎn)”或“待機(jī)”狀態(tài)，并執(zhí)行不同的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，其中所述的控制器采用鋰電池供電的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，其中所述廣告燈控制輸出端由微處理器控制，控制器通過(guò)廣告燈打開(kāi)持續(xù)時(shí)間累加運(yùn)算裝置及設(shè)置的廣告燈關(guān)閉延時(shí)時(shí)間自動(dòng)延遲一段時(shí)間后關(guān)閉廣告燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，其中所述的蒸發(fā)風(fēng)扇控制輸出端由微處理器控制，當(dāng)壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)且處于“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)扇按數(shù)分鐘的周期間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)且處于“待機(jī)”狀態(tài)時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，其中所述的控制器帶有柜門(mén)打開(kāi)持續(xù)時(shí)間累加運(yùn)算裝置，柜門(mén)持續(xù)打開(kāi)數(shù)分鐘后，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警指示，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，其中所述的控制器同時(shí)具有壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和化霜時(shí)間累加運(yùn)算裝置，具有定時(shí)化霜和手動(dòng)控制化霜的功能。
全文摘要
一種商用展示冷柜的智能型節(jié)能控制器，主要包括微處理器、柜門(mén)、溫度傳感器、EEPROM電可擦除存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、控制程序，其特征在于柜門(mén)、溫度傳感器與微處理器的輸入端口連接，采樣信息儲(chǔ)存在EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi)，根據(jù)按鍵控制電路設(shè)定數(shù)據(jù)及采樣信息經(jīng)微處理器的控制程序處理后給出新的修正溫度調(diào)整值，控制器帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取裝置，蒸發(fā)風(fēng)扇作周期間歇運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)不同情況及歷史記錄來(lái)實(shí)現(xiàn)微處理機(jī)智能化控制，最優(yōu)化控制壓縮機(jī)的工作，節(jié)省電源消耗，保障食品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G05B15/02GK1815397SQ20051002381
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者顧云峰, 曾利群, 壽永斌 申請(qǐng)人:上海富申冷機(jī)有限公司