專利名稱：電器設(shè)備控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電器設(shè)備控制器。
背景技術(shù)：
空調(diào)、照明等生活、辦公電器設(shè)備已成為現(xiàn)代生活必不可少的組成部分。上述不同的電器設(shè)備由不同的控制器進(jìn)行控制。因而，研發(fā)制造一款能集中控制空調(diào)、照明等電器設(shè)備的電器設(shè)備控制器，已成為目前電器設(shè)備控制器技術(shù)領(lǐng)域的重要課 題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供電器設(shè)備控制器，以實現(xiàn)對空調(diào)、照明等電器設(shè)備的集中控制。為此，本實用新型實施例提出如下技術(shù)方案一種電器設(shè)備控制器，包括照明及空調(diào)控制電路模塊、通訊模塊、人機(jī)交互模塊、電源模塊，時鐘電路模塊以及與上述各模塊相連接的主控模塊。優(yōu)選地，所述主控模塊包括順次連接的讀取數(shù)據(jù)模塊、人機(jī)交互信息處理模塊和控制操作模塊，其中所述讀取數(shù)據(jù)模塊與所述時鐘電路模塊連接；所述人機(jī)交互信息處理模塊與所述人機(jī)交互模塊連接；所述控制操作模塊與所述通訊模塊連接。 優(yōu)選地，所述主控模塊包括主控芯片。優(yōu)選地，所述電器設(shè)備控制器還包括與主控模塊連接的聲音報警提示電路模塊、與主控模塊連接的復(fù)位電路模塊和與主控模塊連接的溫度采集電路模塊以及與主控模塊連接的JTAG接口模塊中的至少一種。優(yōu)選地，所述人機(jī)交互模塊包括按鍵單元和顯示單元，所述按鍵單元和顯示單元均與所述主控模塊連接。優(yōu)選地，所述照明及空調(diào)控制電路模塊包括繼電器輸出電路。優(yōu)選地，所述通訊模塊包括與主控模塊連接的有線通訊模塊和與主控模塊連接的無線通訊模塊中的至少一個。優(yōu)選地,所述時鐘電路模塊包括時鐘電路,所述時鐘電路包括具有標(biāo)準(zhǔn)IIC接口的實時時鐘芯片。優(yōu)選地，所述按鍵單元包括外置按鍵單元和內(nèi)置按鍵單元，其中所述外置按鍵單元，包括照明總開關(guān)按鍵、空調(diào)總開關(guān)按鍵、午休按鍵和舒適型按鍵；所述內(nèi)置按鍵單元，包括第一照明開關(guān)按鍵、第二照明開關(guān)按鍵、第三照明開關(guān)按鍵、第四照明開關(guān)按鍵、第一空調(diào)按鍵、第二空調(diào)按鍵、風(fēng)速按鍵、風(fēng)向按鍵、設(shè)置按鍵、模式按鍵、上按鍵和下按鍵。優(yōu)選地,所述按鍵單元還包括插線板按鍵?？梢?，在本實用新型實施例中，電器設(shè)備控制器中集中設(shè)計有照明及空調(diào)控制電路，主控模塊可通過控制照明及空調(diào)控制電路實現(xiàn)對空調(diào)、照明等電器設(shè)備的集中控制，解決了當(dāng)前對電器設(shè)備進(jìn)行控制時由于使用不同的控制器而帶來的不便。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型實施例提供的電器設(shè)備控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的固化在主控芯片內(nèi)的主控程序模塊結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實用新型實施例提供的電源工作原理圖；圖4是本實用新型實施例提供的時鐘電路圖；圖5是本實用新型實施例提供的按鍵設(shè)計圖；圖6是本實用新型實施例提供的顯示屏控制電路圖；圖7是本實用新型實施例提供的JTAG接口結(jié)構(gòu)圖；圖8是本實用新型實施例提供的主控芯片的結(jié)構(gòu)圖；圖9是本實用新型實施例提供的主控程序設(shè)計的流程圖；圖10是本實用新型實施例提供的晶振電路的結(jié)構(gòu)圖；圖11是本實用新型實施例提供的啟運選擇電路的結(jié)構(gòu)圖；圖12是本實用新型實施例提供的濾波電路的結(jié)構(gòu)圖；圖13是本實用新型實施例提供的有線通訊模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；圖14是本實用新型實施例提供的繼電器驅(qū)動的結(jié)構(gòu)圖；圖15是本實用新型實施例提供繼電器輸出電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖16是本實用新型實施例提供的無線通訊模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；圖17是本實用新型實施例提供的復(fù)位電路圖；圖18是本實用新型實施例提供的聲音報警提示電路圖；圖19是本實用新型實施例提供的溫度采集電路圖。
具體實施方式
為了引用和清楚起見，下文中使用的技術(shù)名詞、簡寫或縮寫總結(jié)解釋如下開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源；FLASH :指閃存，閃存的英文名稱是“Flash Memory”，一般簡稱為“Flash”，它屬于內(nèi)存器件的一種；CAN ControIIer Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò)；JTAG Joint TestAction Group,是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議(IEEE 1149. I 兼容)，主要用于芯片內(nèi)部測試；J-Link :是SEGGER公司為支 持仿真ARM內(nèi)核芯片推出的JTAG仿真器。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍?，F(xiàn)有技術(shù)對空調(diào)和照明電器設(shè)備使用不同的控制器進(jìn)行分別操作控制，導(dǎo)致了在對空調(diào)和照明電器設(shè)備進(jìn)行控制操作時，各自為政、單獨進(jìn)行，為使用者帶來不便。另外，且由于使用者在操作過程中分別操作極易導(dǎo)致忘關(guān)、漏關(guān)，造成能源的浪費。有鑒于此，本實用新型實施例提供一種電器設(shè)備控制器，以解決上述一系列問題。圖I示出了上述電器設(shè)備控制器的一種結(jié)構(gòu)，其可包括主控模塊110;對照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備進(jìn)行控制的照明及空調(diào)控制電路模塊120 ；提供人機(jī)交互的界面的人機(jī)交互模塊130 ；通訊模塊140 ；進(jìn)行計時和對電器設(shè)備的控制信息進(jìn)行存儲的時鐘電路模塊150 ；為上述主控模塊110和通訊模塊140提供電源的電源模塊160 ；上述主控模塊110分別與上述照明及空調(diào)控制電路模塊120、人機(jī)交互模塊130、通訊模塊140、時鐘電路模塊150以及電源模塊160電連接；本實用新型通過上述主控模塊110對其他模塊進(jìn)行集中控制來實現(xiàn)對電器設(shè)備的相關(guān)的控制操作?？梢?，在本實用新型實施例中，電器設(shè)備控制器中集中設(shè)計有照明及空調(diào)控制電路，主控模塊可通過控制照明及空調(diào)控制電路實現(xiàn)對空調(diào)、照明等電器設(shè)備的集中控制，解決了當(dāng)前對電器設(shè)備進(jìn)行控制時由于使用不同的控制器而帶來的不便。在本用新型其他實施例中，參見圖2，上述主控模塊110可包括順次連接的讀取數(shù)據(jù)模塊111、人機(jī)交互信息處理模塊112和控制操作模塊113，其中上述讀取數(shù)據(jù)模塊111與上述時鐘電路模塊150連接，用于讀取寄存在上述時鐘電路模塊150內(nèi)的對電器設(shè)備的控制信息；上述人機(jī)交互信息處理模塊112與上述人機(jī)交互模塊130連接，用于根據(jù)用戶通過上述人機(jī)交互模塊130輸入的操作信息或控制操作單元113的操作指令對上述人機(jī)交互模塊130進(jìn)行相應(yīng)的指示；上述控制操作模塊113與上述通訊模塊140連接，用于對用戶在上述人機(jī)交互模塊130的操作信息進(jìn)行處理，處理的結(jié)果作為對相應(yīng)電器的控制命令；在本實用新型其他實施例中，上述電源模塊160包括電源轉(zhuǎn)換電路，上述電源轉(zhuǎn)換電路包括穩(wěn)壓芯片AS1117，參見圖3，該電路可將開關(guān)電源輸出的5V電源通過上述穩(wěn)壓芯片AS1117轉(zhuǎn)換成3. 3V系統(tǒng)電源，供上述主控模塊110和通訊模塊140使用。本實用新型其他實施例中，上述主控模塊110可包括主控芯片，上述讀取數(shù)據(jù)模塊111、人機(jī)交互信息處理模塊112、控制操作模塊113的功能可由此主控芯片實現(xiàn)。在本實用新型其他實施例中，上述時鐘電路模塊150可包括時鐘電路。而時鐘電路中又可包括時鐘芯片。圖4即示出了具有標(biāo)準(zhǔn)IIC接口的實時時鐘芯片SD2068的時鐘電路結(jié)構(gòu)，上述實時時鐘芯片SD2068具有32字節(jié)寄存器(包括時間寄存器、報警寄存器、控制寄存器、通用SRAM寄存器)，上述主控芯片可使用上述標(biāo)準(zhǔn)IIC接口通過5位地址尋址來讀寫上述實時時鐘芯片SD2068片內(nèi)32字節(jié)寄存器的數(shù)據(jù)。SD2068具有單路定時/報警中斷輸出功能，其報警中斷的時間最長可設(shè)至100年，除此之外，其還具有時鐘精度數(shù)字調(diào)整功能，可以在很寬的范圍內(nèi)校正時鐘的偏差(_189ppm +189ppm，分辨率3. 05ppm)，其可外置溫度傳感器，并通過外置的溫度傳感器可設(shè)定適應(yīng)溫度變化的調(diào)整值，實現(xiàn)在寬溫范圍內(nèi)高精度的計時功能。在本實用新型其他實施例中，上述所有實施例中的人機(jī)交互模塊130可包括按鍵單元和顯示單元。 具體的，在實用新型其他實施例中，上述按鍵單元又可包括外置按鍵單元和內(nèi)置按鍵單元。上述內(nèi)置按鍵單元，包括第一照明開關(guān)按鍵、第二照明開關(guān)按鍵、第三照明開關(guān)按鍵、第四照明開關(guān)按鍵、第一空調(diào)按鍵、第二空調(diào)按鍵、風(fēng)速按鍵、風(fēng)向按鍵、設(shè)置按鍵、上按鍵和下按鍵、模式按鍵等內(nèi)置按鍵。上述內(nèi)置按鍵可實現(xiàn)對某個電器設(shè)備的單獨控制。上述第一照明開關(guān)按鍵可對其相對應(yīng)的照明設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作，相應(yīng)地，上述第二、第三、第四照明開關(guān)按鍵可分別對其相對應(yīng)的照明設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作；同理，上述第一空調(diào)按鍵、第二空調(diào)按鍵分別可對各自相應(yīng)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作，上述風(fēng)速按鍵可對當(dāng)前處于運行狀態(tài)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一風(fēng)速調(diào)節(jié)，上述風(fēng)向按鍵可對當(dāng)前處于運行狀態(tài)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一風(fēng)向調(diào)節(jié)。上述模式按鍵可對當(dāng)前處于運行狀態(tài)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一模式調(diào)節(jié)，上述上按鍵和下按鍵可分別對顯示屏上所顯示的選項進(jìn)行上下導(dǎo)向調(diào)節(jié)以及對空調(diào)設(shè)備的定時時間增減調(diào)節(jié)，上述設(shè)置按鍵用于對上述上按鍵和下按鍵導(dǎo)向后的功能選項進(jìn)行選擇確認(rèn)。對于內(nèi)置按鍵，程序建立操作變量，根據(jù)上述變量當(dāng)前狀態(tài)及當(dāng)前的輸入，執(zhí)行相應(yīng)控制操作。上述外置按鍵單元包括照明總開關(guān)按鍵、空調(diào)總開關(guān)按鍵、午休按鍵、舒適型按鍵等外置按鍵。上述外置按鍵具有記憶功能，可以根據(jù)使用者的使用習(xí)慣對特定及常用的照明、空調(diào)狀態(tài)進(jìn)行記憶。其中上述照明總開關(guān)按鍵用于一鍵開關(guān)使用者所設(shè)置的照明設(shè)備的數(shù)量和照明狀態(tài)；上述空調(diào)總開關(guān)按鍵可以一鍵開關(guān)使用者所設(shè)置的空調(diào)設(shè)備的數(shù)量和空調(diào)運行狀態(tài)；午休按鍵可以一鍵開關(guān)使用者所設(shè)置的午休時的照明設(shè)備的數(shù)量、空調(diào)設(shè)備的數(shù)量、照明狀態(tài)及空調(diào)運行狀態(tài)；舒適型按鍵可以一鍵開關(guān)使用者所設(shè)置的照明設(shè)備的數(shù)量、空調(diào)設(shè)備的數(shù)量、照明狀態(tài)及空調(diào)運行狀態(tài)。上述記憶功能可通過在程序中定義一套變量，將設(shè)置后的參數(shù)保存來實現(xiàn)。其具體實現(xiàn)方式是程序通過采用全局變量記憶每個內(nèi)置按鍵的按鍵狀態(tài)，并將其存儲在上述時鐘電路模塊150的實時時鐘芯片SD2068上，每次設(shè)置后對應(yīng)的全局變量便更新記憶狀態(tài)，而上述外置按鍵中每一外置按鍵對應(yīng)的一套變量在定制時都包含了上述全局變量的不同組合，這樣在下次使用外置按鍵的總開關(guān)方式如照明總開關(guān)、空調(diào)總開關(guān)、午休按鍵、舒適型按鍵時，便可以根據(jù)上述全局變量記憶的按鍵狀態(tài)，進(jìn)行設(shè)備的統(tǒng)一控制。上述按鍵單元的按鍵可包括接觸式按鍵。請參見圖5，上述接觸式按鍵具體可為采用小間隙設(shè)計、表面為沉金工藝的接觸式按鍵。在本實用新型其他實施例中，上述顯示單元可包括顯示器，具體的，請參見圖6，顯示器可采用IXD液晶屏(比如YJ-5435IXD)作為顯示屏，由HT1621B液晶驅(qū)動片驅(qū)動YJ-5435IXD，并通過三極管8550控制上述IXD背光。本實用新型實施例在人機(jī)交互上采用接觸式按鍵，并將常用操作鍵獨立外置分布，以方便一鍵操作，機(jī)構(gòu)設(shè)計上可兼容目前常用的86型、120*120型、120*60型預(yù)埋盒的安裝。在本實用新型其他實施例中，還可包括JTAG接口模塊，用于對主控芯片上的程序進(jìn)行調(diào)試和下載，上述JTAG接口模塊可包括JTAG接口。圖7即示出了上述JTAG接口的結(jié)構(gòu)，相關(guān)程序調(diào)試工具可通過其上的JNTRST、JTDI、JTMS、JTDO引腳直接與主控芯片仿真器Jlink相連接，從而進(jìn)行相關(guān)程序的調(diào)試及下載。在本實用新型其他實施例中，請參見圖8，上述主控芯片為64PIN意法半導(dǎo)體的STM32F103RBT6，其具有最高72M的主時鐘，128K FLASH,20K RAM和一路CAN2. O標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線。對應(yīng)于上述主控芯片的功能所設(shè)計的主控程序主要有初始化程序、讀SD2068實時數(shù)據(jù)寄存程序、按鍵處理程序、液晶屏幕刷新程序、報文處理程序、任務(wù)處理程序及命令執(zhí)行程序等。上述程序既有較復(fù)雜的控制(對各種按鍵進(jìn)行控制)，又要求精細(xì)計算程序運行時間(按鍵的響應(yīng)時間)，可以采用C語言編程實現(xiàn)。請參見圖9，上述主控程序設(shè)計流程為SI、進(jìn)入程序主程序后，首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化；S2、分析按鍵按下的按鍵信息，此按鍵信息中包括按鍵類型；S3、根據(jù)上述按鍵類型讀取SD2068上的實時寄存器中的相應(yīng)的控制信息；S4、程序?qū)⒆x取的上述控制信息寫入IXD液晶屏的驅(qū)動接口，驅(qū)動接口即可根據(jù)寫入的控制信息驅(qū)動上述LCD液晶屏幕使之刷新；S5、對上述控制信息中控制變化的報文進(jìn)行分析處理并提取其中的任務(wù)命令；S6、把需要處理的命令進(jìn)行處理；S7、程序?qū)⑸鲜雒钶敵鰣?zhí)行，以實現(xiàn)對電器設(shè)備的相應(yīng)控制；S8、復(fù)位并循環(huán)等待下一次控制。以下對上述主控程序模塊設(shè)計的主要程序進(jìn)行詳述讀SD2068實時數(shù)據(jù)寄存程序進(jìn)入讀取SD2068實時數(shù)據(jù)時，判斷是否開啟SD2068的12C總線，若開啟，則主控芯片向SD2068發(fā)送ACK信號，上述SD2068 —旦接收到ACK信號后，主控芯片開始讀取數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉12C總線。按鍵處理按鍵內(nèi)設(shè)有觸點，當(dāng)用戶按下某一按鍵時，該按鍵相應(yīng)的觸點導(dǎo)通，則相應(yīng)的輸入1/0(即主控芯片的相應(yīng)輸入管腳，每一按鍵都有與之相對應(yīng)的管腳)向主控芯片輸入一個低電平，主控芯片的主控程序模塊采用軟件周期查詢檢測I/o 口的按鍵交互信息，從而上述低電平可通過此方式被檢測到。進(jìn)行按鍵處理前判斷是否前后按鍵按下時時間間隔超過5S，一旦超過此時間間隔按鍵有效，則讀取交互信息，通過判斷按下不同按鍵的交互信息來控制照明開關(guān)狀態(tài)和空調(diào)狀態(tài)如時間、模式、風(fēng)速、風(fēng)向等。液晶屏幕刷新先判斷上述液晶屏是否開啟背光效果，若未開啟則先開啟背光效果，然后根據(jù)讀取的上述SD2068上的實時寄存器中的時間數(shù)據(jù)和按鍵按下的控制信息，刷新液晶屏 的顯示內(nèi)容(將上述時間數(shù)據(jù)和交互信息寫入LCD屏幕的驅(qū)動接口，使屏幕顯示更新的數(shù)據(jù))。報文處理先根據(jù)預(yù)先定好的規(guī)約判斷報文是否合法，不合法則報文錯誤并返回，合法則根據(jù)規(guī)約提取其中的地址路徑及控制命令，把其中的溫度、模式、風(fēng)向等相關(guān)控制信息存放在全局變量中，以便于后面的命令處理提取命令參數(shù)。表I給出上述報文的具體結(jié)構(gòu)。表I
名稱__字節(jié)數(shù)__jk_
起始碼__I_ 0xD9__
報文長度 IBit7-bit6__Bit5-bit0
權(quán)利要求1.一種電器設(shè)備控制器，其特征在于，包括照明及空調(diào)控制電路模塊、通訊模塊、人機(jī)交互模塊、電源模塊，時鐘電路模塊以及與上述各模塊相連接的主控模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，所述主控模塊包括順次連接的讀取數(shù)據(jù)模塊、人機(jī)交互信息處理模塊和控制操作模塊，其中 所述讀取數(shù)據(jù)模塊與所述時鐘電路模塊連接； 所述人機(jī)交互信息處理模塊與所述人機(jī)交互模塊連接； 所述控制操作模塊與所述通訊模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，所述主控模塊包括主控芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，還包括與主控模塊連接的聲音報警提示電路模塊、與主控模塊連接的復(fù)位電路模塊和與主控模塊連接的溫度采集電路模塊以及與主控模塊連接的JTAG接ロ模塊中的至少ー種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，所述人機(jī)交互模塊包括按鍵單元和顯示單元,所述按鍵單元和顯示單元均與所述主控模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，所述照明及空調(diào)控制電路模塊包括繼電器輸出電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，所述通訊模塊包括與主控模塊連接的有線通訊模塊和與主控模塊連接的無線通訊模塊中的至少ー個。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，所述時鐘電路模塊包括時鐘電路，所述時鐘電路包括具有標(biāo)準(zhǔn)IIC接ロ的實時時鐘芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電器設(shè)備控制器，其特征在干，所述按鍵単元包括外置按鍵単元和內(nèi)置按鍵單元，其中 所述外置按鍵單元，包括照明總開關(guān)按鍵、空調(diào)總開關(guān)按鍵、午休按鍵和舒適型按鍵；所述內(nèi)置按鍵單元，包括第一照明開關(guān)按鍵、第二照明開關(guān)按鍵、第三照明開關(guān)按鍵、第四照明開關(guān)按鍵、第一空調(diào)按鍵、第二空調(diào)按鍵、風(fēng)速按鍵、風(fēng)向按鍵、設(shè)置按鍵、模式按鍵、上按鍵和下按鍵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電器設(shè)備控制器，其特征在于，所述按鍵單元還包括插線板按鍵。
專利摘要本實用新型公開了一種電器設(shè)備控制器，包括照明及空調(diào)控制電路模塊、通訊模塊、人機(jī)交互模塊、電源模塊，時鐘電路模塊以及與上述各模塊相連接的主控模塊；所述主控模塊分別與所述其他模塊電連接并對其進(jìn)行集中控制。在本實用新型實施例中，電器設(shè)備控制器中集中設(shè)計有照明及空調(diào)控制電路，主控模塊可通過控制照明及空調(diào)控制電路實現(xiàn)對空調(diào)、照明等電器設(shè)備的集中控制，解決了當(dāng)前對電器設(shè)備進(jìn)行控制時由于使用不同的控制器而帶來的不便。
文檔編號G05B19/418GK202383498SQ20112053808
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者沈振宇, 沈智浩, 褚立, 趙勤彪 申請人:浙江威奇電氣有限公司