本發(fā)明涉及溫控器領(lǐng)域，特別是一種時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量的風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器。

背景技術(shù)：

自空調(diào)系統(tǒng)發(fā)明運(yùn)行以來(lái)，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的使用收費(fèi)一直困擾著大家，市面上風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器沒(méi)有能量計(jì)量功能，一直以來(lái)普遍采用按照面積分?jǐn)偸召M(fèi)的方式進(jìn)行收費(fèi)，但這些計(jì)量收費(fèi)方式都存在或多或少的缺陷，未能徹底解決空調(diào)計(jì)量收費(fèi)合理性的問(wèn)題，隨著人們認(rèn)識(shí)到節(jié)約能源的重要性，節(jié)能技術(shù)和設(shè)備隨之得到迅猛發(fā)展，如何選擇計(jì)量方式從而達(dá)到節(jié)能的目的，并提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，成為空調(diào)系統(tǒng)收費(fèi)的熱點(diǎn)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)量方式簡(jiǎn)單，投資少，計(jì)量器故障率低，節(jié)能的時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量的風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量的風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器，其中：所述的風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器包括外殼，所述的外殼上有顯示機(jī)構(gòu)，所述的顯示機(jī)構(gòu)有液晶顯示電路，所述的液晶顯示電路輸入端連接有單片機(jī)的輸出端，所述的單片機(jī)的輸出端還連接有輸出電路及實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述的單片機(jī)輸入端連接有電源電路、按鍵輸入電路及溫度檢測(cè)電路；所述的單片機(jī)與通訊電路雙向連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的電源電路由降壓?jiǎn)卧?、整流單元及穩(wěn)壓?jiǎn)卧B接而成；降壓?jiǎn)卧斎攵伺c市電連接，所述降壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c整流單元的輸入端連接，所述的整流單元的輸出端與穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮斎攵诉B接；所述穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆溯敵鲋绷?v和3.3v的電源。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的按鍵輸入電路有六路，均經(jīng)阻容濾波單元輸入單片機(jī)；所述的按鍵輸入電路中的按鍵為開(kāi)關(guān)鍵、風(fēng)速鍵、設(shè)置鍵、模式鍵、加鍵及減鍵。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的溫度檢測(cè)電路有電阻分壓?jiǎn)卧白枞轂V波單元雙向連接而成；所述的電阻分壓?jiǎn)卧斎攵诉€與溫度傳感器連接，所述的阻容濾波單元輸出端還與單片機(jī)連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的液晶顯示電路有驅(qū)動(dòng)電路單元，所述的驅(qū)動(dòng)電路單元輸入端與所述的單片機(jī)連接，所述的驅(qū)動(dòng)電路輸出端分別與液晶顯示及背光電路的輸入端連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路由晶振電路單元及實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元連接而成；所述的晶振電路單元輸出端與實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元的輸入端連接，所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元的輸出端與所述的單片機(jī)連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的輸出電路由光耦隔離單元、繼電器驅(qū)動(dòng)單元及繼電器連接而成；所述的光耦隔離單元輸入端與所述單片機(jī)連接，所述的光耦隔離單元輸出端與所述的繼電器驅(qū)動(dòng)單元輸入端連接，所述的繼電器驅(qū)動(dòng)單元輸出端與所述的繼電器單元輸入端連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的通訊電路為rs485通訊電路，所述rs485通訊電路雙向連接光耦隔離單元，信號(hào)輸入端與輸出端實(shí)現(xiàn)了電氣隔離；所述的通訊電路輸出端設(shè)計(jì)有通訊led燈，所述的通訊電路與單片機(jī)雙向連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述的單片機(jī)為stm8s105k4t6c。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)采用時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量方式，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)溫度控制及費(fèi)用計(jì)量；原理是根據(jù)檢測(cè)記錄電動(dòng)溫控閥狀態(tài)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管各檔位運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)轉(zhuǎn)換系數(shù)得出用戶的實(shí)際使用時(shí)間當(dāng)量，然后根據(jù)總管上的能耗來(lái)計(jì)算風(fēng)機(jī)盤(pán)管消耗的能量；其計(jì)量方式簡(jiǎn)單，投資少，計(jì)量器故障率低，能滿足用戶計(jì)量的要求，改變普遍采用按面積分?jǐn)偸召M(fèi)的方式，起到節(jié)約能源及成本的作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主程序流程示意圖；

圖3為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明的局部電路圖；

圖11為本發(fā)明的局部電路圖；

圖12為本發(fā)明的局部電路圖；

圖13為本發(fā)明的局部電路圖；

圖14為本發(fā)明的局部電路圖；

圖15為本發(fā)明的局部電路圖；

圖16為本發(fā)明的局部電路圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

參考圖1，本實(shí)施例包括型號(hào)為stm8s105k4t6c的單片機(jī)，以及電源電路、按鍵輸入電路、溫度檢測(cè)電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、通訊電路、輸出電路及液晶顯示電路；液晶顯示電路輸入端連接有單片機(jī)的輸出端，單片機(jī)的輸出端還連接有輸出電路及實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，單片機(jī)輸入端分別連接有電源電路、按鍵輸入電路及溫度檢測(cè)電路；單片機(jī)與通訊電路雙向連接。

時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量的風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控器，由單片機(jī)以及相關(guān)電路組成。通過(guò)采用時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量方式，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)溫度控制及費(fèi)用計(jì)量。原理是根據(jù)檢測(cè)記錄電動(dòng)溫控閥狀態(tài)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管各檔位運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)轉(zhuǎn)換系數(shù)得出用戶的實(shí)際使用時(shí)間當(dāng)量。然后根據(jù)總管上的能耗來(lái)計(jì)算風(fēng)機(jī)盤(pán)管消耗的能量。其計(jì)量方式簡(jiǎn)單，投資少，計(jì)量器故障率低，能滿足用戶計(jì)量的要求。改變普遍采用按面積分?jǐn)偸召M(fèi)的方式，樹(shù)立節(jié)約能源的消費(fèi)觀念。

風(fēng)機(jī)盤(pán)管的高、中、低擋風(fēng)速都是相對(duì)恒定的。又因?yàn)槊總€(gè)風(fēng)速擋位下的制冷能力都是一定的，因此，高、中、低擋風(fēng)速下檔位系數(shù)也是基本恒定的。同一樓層中供水溫度基本一致。影響末端設(shè)備與室內(nèi)換熱的主要因素是空氣對(duì)流，即風(fēng)機(jī)的檔位。故采集的每個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管送出的冷量可以利用不同風(fēng)速下溫控閥開(kāi)啟時(shí)間的累積值作為計(jì)算其能量的依據(jù)。

本溫控器通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管閥門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間和開(kāi)啟時(shí)間段內(nèi)風(fēng)機(jī)盤(pán)管各風(fēng)速高、中、低檔的運(yùn)行情況，累計(jì)每個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的使用時(shí)間當(dāng)量。用戶消耗的時(shí)間當(dāng)量計(jì)算式為：

式中

-風(fēng)機(jī)盤(pán)管實(shí)際消耗的時(shí)間當(dāng)量。

-風(fēng)機(jī)盤(pán)管的盤(pán)管系數(shù)。

、、-風(fēng)機(jī)盤(pán)管的高、中、低檔運(yùn)行時(shí)間。

、、-風(fēng)機(jī)盤(pán)管的高、中、低檔檔位系數(shù)。

累計(jì)分?jǐn)偣綖椋?/p>

式中

-總管消耗的能量。

-風(fēng)機(jī)盤(pán)管消耗的能量。

-風(fēng)機(jī)盤(pán)管的時(shí)間當(dāng)量。

-總管上，所有的風(fēng)機(jī)盤(pán)管的時(shí)間當(dāng)量。

參考圖2，時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量的風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控裝置主程序流程為點(diǎn)擊開(kāi)始按鍵，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后進(jìn)行室內(nèi)溫度采集，按鍵掃描，按鍵掃描完后進(jìn)行按鍵功能處理，按鍵為開(kāi)關(guān)鍵、風(fēng)速鍵、設(shè)置鍵、模式鍵、加鍵及減鍵，然后lcd顯示屏進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，再檢測(cè)溫控閥是否開(kāi)啟，如果沒(méi)有開(kāi)啟，則重返室內(nèi)溫度采集那一步，如果開(kāi)啟，則開(kāi)始累積存儲(chǔ)檔位時(shí)間，開(kāi)始累積時(shí)間后進(jìn)行時(shí)間當(dāng)量計(jì)算，計(jì)算完成后再返回室內(nèi)溫度采集的步驟。通過(guò)記錄風(fēng)機(jī)盤(pán)管閥門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間和開(kāi)啟時(shí)間段內(nèi)風(fēng)機(jī)盤(pán)管風(fēng)速高、中、低檔的運(yùn)行情況，累計(jì)每個(gè)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的使用時(shí)間當(dāng)量。根據(jù)檢測(cè)記錄電動(dòng)溫控閥狀態(tài)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管各檔位運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)轉(zhuǎn)換系數(shù)得出用戶的實(shí)際使用時(shí)間當(dāng)量，然后根據(jù)總管上的能耗來(lái)計(jì)算風(fēng)機(jī)盤(pán)管消耗的能量。

時(shí)間當(dāng)量型能量計(jì)量的風(fēng)機(jī)盤(pán)管溫控裝置主要包括以下幾個(gè)部分：

電源電路：

參考圖3，電源電路由降壓?jiǎn)卧?、整流單元及穩(wěn)壓?jiǎn)卧B接而成；降壓?jiǎn)卧斎攵伺c市電連接，降壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c整流單元的輸入端連接，整流單元的輸出端與穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮斎攵诉B接；穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆溯敵鲋绷?v和3.3v的電源，該電路作用是使市電交流220v經(jīng)電源變壓器降壓整流穩(wěn)壓成的直流5v和3.3v電源。

參考圖10，電源電路由二極管d1，整流器u1，電容器c1、c2、c3、c4連接而成，二極管d1的正極連接12v電壓，負(fù)極與電容c1的正極、u1的in端及c2的一端連接，u1的out端與c3的正極、c4的一端連接，c1的負(fù)極與c2的另一端、ui的gnd端、c3的負(fù)極、c4的另一端連接并同時(shí)接地。

按鍵電路：

參考圖4，按鍵輸入經(jīng)阻容濾波，輸入單片機(jī)，操控本裝置。經(jīng)阻容濾波，增強(qiáng)抗干擾能力。按鍵輸入共六路，按鍵分為：開(kāi)關(guān)鍵、風(fēng)速鍵、設(shè)置鍵、模式鍵、加鍵、減鍵。

參考圖11，按鍵電路由電阻r15、r16、r17、r18、r19、r20、開(kāi)關(guān)s1、s2、s3、s4、s5、s6連接而成。

溫度檢測(cè)電路：

參考圖5，溫度檢測(cè)電路有電阻分壓?jiǎn)卧白枞轂V波單元雙向連接而成；電阻分壓?jiǎn)卧斎攵诉€與溫度傳感器連接，阻容濾波單元輸出端還與單片機(jī)連接。室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)，采用溫度傳感器ntc10k。根據(jù)室內(nèi)溫度的變化，單片機(jī)控制可以按中央空調(diào)節(jié)能控制算法，及時(shí)控制空調(diào)風(fēng)機(jī)和閥門(mén)工作在最佳節(jié)能狀態(tài)下。

參考圖12，溫度檢測(cè)電路由ntc傳感器、電阻r7、r28及電容c22連接而成。

通訊電路：

參考圖6，本機(jī)設(shè)有一路rs485通訊電路，rs485通訊電路采用光耦隔離，信號(hào)輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定。通訊電路設(shè)計(jì)有通訊led指示燈，可直觀的顯示通訊狀態(tài)。通訊電路實(shí)現(xiàn)多機(jī)組網(wǎng)，并與上位機(jī)的通訊，上傳數(shù)據(jù)信息。

參考圖13，通訊電路有線圈l1、整流器u2、電阻r2、r3、r4、r5、r6、r29、電容c5、c6，瞬態(tài)抑制二極管tvs1、tvs2及雙色發(fā)光二極管rxd及txd連接而成。

實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路：

參考圖7，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路由晶振電路單元及實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元連接而成；晶振電路單元輸出端與實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元的輸入端連接，實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元的輸出端與單片機(jī)連接。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為本機(jī)提供了一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)鐘。時(shí)鐘以秒為單位累計(jì)各風(fēng)機(jī)檔位、冷熱水閥運(yùn)行的時(shí)間。

參考圖14，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路由電容c15、c16、c17、c18、c19、電阻r12、r13、r14，晶振y2，二極管d2、bat54c，電源bt1，時(shí)鐘芯片ds1302z連接而成。

液晶顯示電路：

參考圖8，液晶顯示電路有驅(qū)動(dòng)電路單元，驅(qū)動(dòng)電路單元輸入端與單片機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)電路輸出端分別與液晶顯示及背光電路的輸入端連接。液晶顯示作為人機(jī)交互的界面，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度、運(yùn)行狀態(tài)的顯示，及其他設(shè)定參數(shù)，顯示等功能。采用了定制開(kāi)發(fā)段碼lcd液晶顯示模塊形式，簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電路，液晶電路帶背光控制，可在外部光照強(qiáng)度不足的情況下，可以正常使用。

參考圖15，液晶顯示電路有顯示屏lcd1、lcdb，電阻r26、r27,三極管連接而成。

控制輸出電路：

參考圖9，輸出電路由光耦隔離單元、繼電器驅(qū)動(dòng)單元及繼電器連接而成；光耦隔離單元輸入端與單片機(jī)連接，光耦隔離單元輸出端與繼電器驅(qū)動(dòng)單元輸入端連接，繼電器驅(qū)動(dòng)單元輸出端與繼電器單元輸入端連接。風(fēng)機(jī)的輸出包括，高檔輸出、中檔輸出、抵擋輸出。水閥輸出包括，冷水閥輸出、熱水閥輸出。單片機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)光耦隔離、繼電器驅(qū)動(dòng)放大信號(hào)，驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)繼電器。為提高可靠性，輸出電路采用光耦隔離，來(lái)隔離風(fēng)機(jī)水閥輸出與本裝置內(nèi)部電路之間的聯(lián)系。

參考16，輸出電路由芯片uln2003d，電容c13、c14，繼電器j2連接而成。

綜上所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本發(fā)明文件后，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思無(wú)需創(chuàng)造性腦力勞動(dòng)而作出其他各種相應(yīng)的變換方案，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。