智能溫度控制器設(shè)計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于嵌入式控制技術(shù)領(lǐng)域,是結(jié)合機(jī)械、電子、控制技術(shù)為一體的機(jī)電一體化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫地板輻射采暖是一種不同于對流式散熱器采暖的新型采暖方式，具有舒適性好、溫度分布均勻、節(jié)約能源和容易實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有廣泛發(fā)展前途和推廣價值的采暖方式。
[0003]近年來,低溫地板福射采暖的研究工作逐漸增多，Pelter Simmonds、Sung.HwanCho和Haruo等人分別對低溫地板輻射采暖進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)研究，通過這些研究，使人們對地面輻射采暖有了較為深入的理解。
[0004]但要真正實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和分戶計(jì)量的功能，溫控器是必不可少的器件，因此，研發(fā)一種實(shí)用的溫度控制器成為當(dāng)務(wù)之急。由于單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種基于PIC單片機(jī)的溫度控制器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:結(jié)合嵌入式控制技術(shù)和現(xiàn)代采暖技術(shù)，設(shè)計(jì)一種新型的智能溫度控制器，該智能溫度控制器適用于現(xiàn)代采暖技術(shù)的嵌入式控制系統(tǒng)，使室溫在自動模式下根據(jù)不同外部環(huán)境自動調(diào)節(jié)，控制器有恒溫與分時段兩種控制方式且可相互協(xié)調(diào)，并采用系統(tǒng)自適應(yīng)模糊PID控制，同時采用LCD顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，其包括主控模塊、溫度采集模塊、鍵盤及顯示模塊、日歷模塊及控制執(zhí)行模塊等。
[0006]本發(fā)明設(shè)計(jì)的低溫地板輻射采暖溫控器是以PIC單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合溫度采集器件、IXD顯示器件、鍵盤輸入器件、日歷器件、無線傳輸器件及控制執(zhí)行器件等構(gòu)成。
[0007]該智能溫度控制器采用PIC18F6390單片機(jī)為主控器件，其為低損耗、高集成度、高可靠的微處理器，具有豐富的I/o接口及內(nèi)存，且內(nèi)部帶有LCD驅(qū)動，低溫地板輻射采暖溫控器主要采集室內(nèi)空氣溫度和濕度兩個變量，因此采用NTC熱敏電阻和HS24LF濕敏電阻進(jìn)行變量采集，同時采用4X32段LCD顯示屏，顯示采集數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時觀測，并采用鍵盤輸入器件，對溫度、日期、時間及時間段進(jìn)行設(shè)置，且可進(jìn)行數(shù)字的增減調(diào)節(jié)，用過鍵盤及IXD顯示模塊實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
【附圖說明】
[0008]圖1是本低溫地板輻射采暖溫控器的系統(tǒng)功能框圖；
圖2是溫度采集模塊的功能示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]低溫地面輻射采暖溫度控制器是現(xiàn)代采暖不可缺少的器件，該溫控器是機(jī)電一體化產(chǎn)品，涉及機(jī)械、電子、控制技術(shù)等多個領(lǐng)域的知識，需要各方面的相互結(jié)合，下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】予以介紹，對已有的技術(shù)不再贅述。
[0010]地溫地板輻射采暖溫控器的【具體實(shí)施方式】是系統(tǒng)通過NTC熱敏電阻分別采集室內(nèi)外溫度及室內(nèi)空氣濕度，并將其轉(zhuǎn)變成O— 5 V的電壓信號送人單片機(jī)的AN。端口，經(jīng)A / D轉(zhuǎn)換后得到16進(jìn)制的數(shù)據(jù)，然后通過16進(jìn)制與10進(jìn)制的轉(zhuǎn)換和相關(guān)運(yùn)算，變?yōu)楦↑c(diǎn)數(shù)存儲并顯示在LCD面板上；單片機(jī)把采集到的室溫信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)控制運(yùn)算，輸出相應(yīng)控制信號給安裝在分水器上的電動閥，以調(diào)節(jié)電動閥的開度、改變水流的大小、控制房間內(nèi)熱水的循環(huán)速度，達(dá)到對供熱量的控制，從而控制進(jìn)入房間的熱量，最終實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫度的控制。
[0011]1、溫度采集模塊
單片機(jī)將熱敏電阻采集到的溫度信號經(jīng)電路轉(zhuǎn)換，變成與溫度相對應(yīng)的O—5 V電壓信號，送入PIC18F6390內(nèi)置的12位A / D轉(zhuǎn)換器.ΜΛ / D轉(zhuǎn)換得到16進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后通過16進(jìn)制與10進(jìn)制的轉(zhuǎn)換和相關(guān)運(yùn)算，變?yōu)楦↑c(diǎn)數(shù)存儲并顯示在LCD面板上。系統(tǒng)軟件采用TMRO定時100腳，每隔100毫秒就將A / D轉(zhuǎn)換的結(jié)果讀出來并存儲在緩存區(qū)中。
[0012]2、鍵盤及顯示模塊
將鍵盤分為功能鍵和調(diào)節(jié)鍵，功能鍵和調(diào)節(jié)鍵識別模塊共用了 5個按鍵，即3個功能鍵和2個調(diào)節(jié)鍵，以實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)置、日期設(shè)置、時間設(shè)置、時間段設(shè)置以及數(shù)字增調(diào)節(jié)和數(shù)字減調(diào)節(jié)等功能，分時段設(shè)置通過功能鍵和調(diào)節(jié)鍵的共同作用，在自動模式下設(shè)定各個時間段的起始時間，并在該時間段內(nèi)設(shè)定室內(nèi)溫度，LCD顯示通過相應(yīng)的顯示驅(qū)動軟件來實(shí)現(xiàn)。
[0013]3、日歷模塊
日歷模塊選用DS1302，該芯片可通過AM / PM指示決定采用24或12小時格式。DS1302與單片機(jī)采用同步串行方式通信，其使用的3個端口包括:DS1302的CE腳與單片機(jī)的RCtl口相連；DS1302的SCLK與單片機(jī)的RX1相連；DS1302的I / O 口與單片機(jī)的TX1相連。在讀/寫時鐘或RAM數(shù)據(jù)時，可采用單字節(jié)或多字節(jié)這兩種模式進(jìn)行通信。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能溫度控制器設(shè)計(jì)，其適用于現(xiàn)代采暖技術(shù)的嵌入式控制系統(tǒng)，使室溫在自動模式下根據(jù)不同外部環(huán)境自動調(diào)節(jié)，有恒溫與分時段兩種控制方式且可相互協(xié)調(diào)，并采用系統(tǒng)自適應(yīng)模糊PID控制，同時采用LCD顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，其包括主控模塊、溫度采集模塊、鍵盤及顯示模塊、日歷模塊及控制執(zhí)行模塊等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能溫度控制器設(shè)計(jì)，其特征在于，適用于現(xiàn)代采暖技術(shù)的嵌入式控制系統(tǒng)，使室溫在自動模式下根據(jù)不同外部環(huán)境自動調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能溫度控制器設(shè)計(jì)，其特征在于，有恒溫與分時段兩種控制方式且可相互協(xié)調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能溫度控制器設(shè)計(jì)，其特征在于，采用系統(tǒng)自適應(yīng)模糊PID控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能溫度控制器設(shè)計(jì)，其特征在于，采用LCD顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能溫度控制器設(shè)計(jì)，其特征在于，包括主控模塊、溫度采集模塊、鍵盤及顯示模塊、日歷模塊及控制執(zhí)行模塊等。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于嵌入式技術(shù)的低溫地面輻射采暖溫控器，其特征在于：其適用于現(xiàn)代采暖技術(shù)的嵌入式控制系統(tǒng)，使室溫在自動模式下根據(jù)不同外部環(huán)境自動調(diào)節(jié)，控制器有恒溫與分時段兩種控制方式且可相互協(xié)調(diào)，并采用系統(tǒng)自適應(yīng)模糊PID控制，同時采用LCD顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，其包括主控模塊、溫度采集模塊、鍵盤及顯示模塊、日歷模塊及控制執(zhí)行模塊等，該控制器精度高、適應(yīng)性強(qiáng)且操作方便。
【IPC分類】G05D23-24
【公開號】CN104699140
【申請?zhí)枴緾N201310655044
【發(fā)明人】孫寶恒
【申請人】孫寶恒
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月9日