專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中央空調(diào)當(dāng)量計(jì)量裝置，特別是涉及一種無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表。
背景技術(shù)：
當(dāng)前市場(chǎng)上出現(xiàn)的各種中央空調(diào)的分戶(hù)計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸普遍采用有線的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊方式，其存在的缺陷是首先，完成計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)需要大量的電源和通訊線，在當(dāng)前物質(zhì)成本越來(lái)越高的情況下，增加了系統(tǒng)的整體投資；其次，由于大量的有線網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，穩(wěn)定性，出現(xiàn)問(wèn)題的可能性較大。再次，大量的有線網(wǎng)絡(luò)增加了施工的難度，增加了大量的施工成本，也成為計(jì)費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)瓶頸問(wèn)題，影響計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的市場(chǎng)推廣應(yīng)用。隨著當(dāng)前無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，由于其具有施工方便、建設(shè)成本低的特點(diǎn)，逐漸被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)。無(wú)線通訊技術(shù)的實(shí)施減少了大量的電源和通訊電纜，不僅降低了使用方的建設(shè)成本，同時(shí)也節(jié)約了社會(huì)資源，這在當(dāng)前的社會(huì)資源日益緊張的環(huán)境下，非常值得應(yīng)用推廣。而在當(dāng)前的中央空調(diào)計(jì)費(fèi)領(lǐng)域，空調(diào)計(jì)費(fèi)的管理和數(shù)據(jù)傳輸，仍然停留在導(dǎo)線傳輸?shù)碾A段，施工不方便，成本高，不方便中央空調(diào)分戶(hù)計(jì)量計(jì)費(fèi)綜合管理，無(wú)助于資源的節(jié)約。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，采用無(wú)線通訊技術(shù)，解決了無(wú)線中央空調(diào)計(jì)費(fèi)網(wǎng)絡(luò)施工不方便、成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案一種無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，包括核心CPU模塊，外圍電路，電源模塊和功能控制模塊，所述功能控制模塊包括狀態(tài)采集模塊、控制模塊、通訊模塊，各功能控制模塊通過(guò)相應(yīng)的控制和數(shù)據(jù)端口與核心CPU模塊連接，所述外圍電路包括編程調(diào)試接口( J4)，核心CPU 模塊中 CPU 的復(fù)位端 RST，調(diào)試接口 DD、DC，SSN/CTS, SCK/RTS, MISO/RS, MOSI/TX 與所述編程調(diào)試接口(J4)對(duì)應(yīng)連接，同時(shí)，CPU與所述編程調(diào)試接口(J4)相連接的SSN/CTS，SCK/ RTS, MISO/RS, MOSI/TX端口與第二功能接口( J2)對(duì)應(yīng)連接，用作SPI/USART接口。所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，狀態(tài)采集模塊和控制模塊采用光電耦合隔離電路，狀態(tài)采集模塊的輸入端連接風(fēng)機(jī)各檔位電源端，其光電耦合隔離電路的輸出端 (CHECKl, CHECK2，CHECK3，CHECK4)分別與CPU的相應(yīng)I/O端口連接；控制模塊的光耦輸入端與CPU的相應(yīng)控制輸出端口(CONTl)連接，狀態(tài)采集與控制模塊端通過(guò)相應(yīng)接口(J3)與中央空調(diào)的風(fēng)機(jī)的高中低檔進(jìn)行連接。所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，外圍電路包括掉電存儲(chǔ)模塊和硬件看門(mén)狗電路 (U3)，CPU的端口 CS，SO, RST, SCK, SI與掉電存儲(chǔ)模塊和硬件看門(mén)狗電路(U3)的對(duì)應(yīng)端口相連接。[0009]所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，核心CPU模塊、外圍電路和功能控制模塊為一體化整體結(jié)構(gòu)，核心CPU模塊的CPU采用內(nèi)嵌51內(nèi)核的無(wú)線片上系統(tǒng)，系統(tǒng)包含CPU和無(wú)線收發(fā)裝置。所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，核心CPU模塊、外圍電路和功能控制模塊采用分體組合式結(jié)構(gòu)，核心CPU模塊的CPU采用單獨(dú)的MCU和無(wú)線收發(fā)裝置連接，其中MCU采用具有8051內(nèi)核的系列M⑶、德州儀器的MSP430系列MCU或美國(guó)微芯公司的PIC系列MCU以及具有ARM內(nèi)核的微處理器中任意一種，無(wú)線收發(fā)裝置采用兼容Zigbee協(xié)議棧的無(wú)線收發(fā)芯片。所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，通訊模塊采用GSM、藍(lán)牙、Wi-Fi或ZIGBEE無(wú)線通訊電路。本實(shí)用新型的有益積極效果1、本實(shí)用新型無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，采用無(wú)線技術(shù)，施工簡(jiǎn)單，工程造價(jià)低，后期維護(hù)方便。無(wú)線方式可以多種多樣，根據(jù)客戶(hù)需求靈活組織。GSM、藍(lán)牙、Wi-Fi、ZIGBEE 等均可選擇使用。在設(shè)計(jì)上采用了 Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，他改變了過(guò)去單一的有線網(wǎng)絡(luò)布線，使網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)更加多樣化，使設(shè)備的施工安裝更具有靈活性，方便性。2、本實(shí)用新型無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，集成化程度高，設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，便于組織生產(chǎn)，性?xún)r(jià)比較高。與上位機(jī)通信部分采用的是無(wú)線通信，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中可以應(yīng)用其中具有通信功能的第二功能接口 J2，將無(wú)線通信部分屏蔽，連接有線通信，進(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)布線的靈活性。

[0015]圖1本實(shí)用新型無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表核心CPU模塊原理圖[0016]圖2本實(shí)用新型中央空調(diào)當(dāng)量表的調(diào)試和編程接口；[0017]圖3= CPU引腳的第二功能SPI/USART接口 ；[0018]圖4硬件看門(mén)狗及掉電存儲(chǔ)模塊原理圖；[0019]圖5風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)及控制模塊原理圖；[0020]圖6本實(shí)用新型中央空調(diào)當(dāng)量表電源模塊；[0021]圖7風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)及控制模塊與中央空調(diào)的風(fēng)機(jī)檔位的接口[0022]圖8本實(shí)用新型中央空調(diào)當(dāng)量表結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖8。本實(shí)用新型無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，包括核心CPU模塊，外圍電路，電源模塊和功能控制模塊，所述功能控制模塊包括狀態(tài)采集模塊、控制模塊、通訊模塊，各功能控制模塊通過(guò)相應(yīng)的控制和數(shù)據(jù)端口與核心CPU模塊連接，芯片的編程調(diào)試接口用于芯片的調(diào)試和系統(tǒng)編程，參見(jiàn)圖1 圖3，所述外圍電路包括編程調(diào)試接口 J4，核心 CPU 模塊中 CPU 的復(fù)位端 RST，調(diào)試接口 DD、DC, SSN/CTS, SCK/RTS, MISO/RS, MOSI/TX 與所述編程調(diào)試接口 J4對(duì)應(yīng)連接，同時(shí)，CPU與所述編程調(diào)試接口 J4相連接的SSN/CTS，SCK/ RTS, MISO/RS, MOSI/TX端口與第二功能接口 J2對(duì)應(yīng)連接，用作SPI/USART接口。采用有線通信時(shí)，可以將無(wú)線通信部分省略掉，啟用第二功能接口 J2，J2將作為將作為有線通信的接口，有線通信部分可采用有線網(wǎng)絡(luò)的BUS總線，RS485總線、L0NW0RK總線、CAN總線中任意一種，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。實(shí)施例二 參見(jiàn)圖1 圖8，其中圖5為中央空調(diào)風(fēng)機(jī)的高中低擋的檢測(cè)和控制模塊，對(duì)中央空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和控制。本實(shí)施例的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，與實(shí)施例一不同的是，狀態(tài)采集模塊和控制模塊采用光電耦合隔離電路，狀態(tài)采集模塊的輸入端連接風(fēng)機(jī)各檔位電源端，其光電耦合隔離電路的輸出端CHECKl，CHECK2，CHECK3，CHECK4分別與CPU的相應(yīng)I/O端口連接；控制模塊的光耦輸入端與CPU的相應(yīng)控制輸出端口 CONTl連接，狀態(tài)采集與控制模塊端通過(guò)相應(yīng)接口 J3與中央空調(diào)的風(fēng)機(jī)的高中低檔進(jìn)行連接并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和控制。圖7為控制模塊與中央空調(diào)風(fēng)機(jī)的接口 J3。所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，外圍電路包括掉電存儲(chǔ)模塊和硬件看門(mén)狗電路 U3，CPU的端口 CS，SO, RST, SCK, SI與掉電存儲(chǔ)模塊和硬件看門(mén)狗電路U3的對(duì)應(yīng)端口相連接。硬件看門(mén)狗電路的主要作用是防止程序計(jì)入死循環(huán)或程序跑飛并在掉電的情況下保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)，看門(mén)狗電路U3可采用X5045或具有類(lèi)似功能的芯片；掉電存儲(chǔ)模塊可以是 eeprom,鐵電或 flash 等。實(shí)施例三參見(jiàn)圖1 圖8，本實(shí)施例的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，與實(shí)施例一或二不同的是，核心CPU模塊、外圍電路和功能控制模塊兩部分為一體化整體結(jié)構(gòu)，無(wú)線通信部分采用的是和核心CPU相結(jié)合的無(wú)線片上系統(tǒng)(S0C)，也可以采用單獨(dú)的模塊設(shè)計(jì)，在芯片的選用上，采用兼容Zigbee協(xié)議棧的無(wú)線收發(fā)芯片。若在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中采用全部的無(wú)線通信，則可以省略其中具有通信功能的第二功能接口 J2，若采用有線網(wǎng)絡(luò)，核心部分的設(shè)計(jì)則可以采用單獨(dú)的MCU+無(wú)線收發(fā)芯片，這樣可以省略無(wú)線收發(fā)芯片，節(jié)約成本。第二功能接口 J2可以采用有線網(wǎng)絡(luò)的BUS總線、RS485總線、L0NW0RK總線、CAN總線中任意一種，通過(guò)該模塊可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。本設(shè)計(jì)中所采用的CPU為內(nèi)嵌51內(nèi)核的無(wú)線片上系統(tǒng)(S0C)CC2430/CCM31作為計(jì)費(fèi)器的核心芯片，芯片已經(jīng)包含CPU和無(wú)線收發(fā)裝置。實(shí)施例四參見(jiàn)圖1 圖8，本實(shí)施例的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，與實(shí)施例三不同的是，核心CPU模塊、外圍電路和功能控制模塊兩部分采用分體組合式，核心CPU模塊采用單獨(dú)的MCU+無(wú)線收發(fā)芯片(CC2420或CC2520)或與其功能兼容的芯片，實(shí)現(xiàn)的功能與采用無(wú)線片上系統(tǒng)(SOC) CC2430/CC2431所實(shí)現(xiàn)的功能是一樣。只不過(guò)CCM30是將CCM20與 MCU集成在了一起。其中單獨(dú)的MCU可以采用具有8051內(nèi)核系列MCU，德州儀器的MSP430系列MCU， 美國(guó)微芯公司的Pic系列MCU，以及具有ARM內(nèi)核的微處理器等具有兼容功能的MCU，無(wú)線收發(fā)芯片可采用兼容Zigbee協(xié)議棧的無(wú)線收發(fā)芯片，這樣在芯片的選擇設(shè)計(jì)上更加具有靈活性。本實(shí)用新型無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，通訊模塊可以采用GSM、藍(lán)牙、Wi-Fi或 ZIGBEE等無(wú)線通訊方式。通過(guò)圖6所示的電源模塊為整個(gè)設(shè)備提供工作電源。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，包括核心CPU模塊，外圍電路，電源模塊和功能控制模塊，所述功能控制模塊包括狀態(tài)采集模塊、控制模塊、通訊模塊，各功能控制模塊通過(guò)相應(yīng)的控制和數(shù)據(jù)端口與核心CPU模塊連接，其特征是所述外圍電路包括編程調(diào)試接口( J4)， 核心 CPU 模塊中 CPU 的復(fù)位端1^1\調(diào)試接口00、0(，55"0^，50(/1^5，]\050/1 ，]\ )51八父與所述編程調(diào)試接口(J4)對(duì)應(yīng)連接，同時(shí)，CPU與所述編程調(diào)試接口(J4)相連接的SSN/CTS， SCK/RTS, MIS0/RS，M0SI/TX 端口與第二功能接口(J2)對(duì)應(yīng)連接，用作 SPI/USART 接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，其特征是所述狀態(tài)采集模塊和控制模塊采用光電耦合隔離電路，狀態(tài)采集模塊的輸入端連接風(fēng)機(jī)各檔位電源端，其光電耦合隔離電路的輸出端(CHECK1，CHECK2，CHECK3，CHECK4)分別與CPU的相應(yīng)I/O端口連接； 控制模塊的光耦輸入端與CPU的相應(yīng)控制輸出端口(CONTl)連接，狀態(tài)采集與控制模塊端通過(guò)相應(yīng)接口(J3)與中央空調(diào)的風(fēng)機(jī)的高中低檔進(jìn)行連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，其特征是外圍電路包括掉電存儲(chǔ)模塊和硬件看門(mén)狗電路(U3)，CPU的端口 CS，SO, RST, SCK, SI與掉電存儲(chǔ)模塊和硬件看門(mén)狗電路(U3)的對(duì)應(yīng)端口相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，其特征是核心CPU模塊、外圍電路和功能控制模塊為一體化整體結(jié)構(gòu)，核心CPU模塊的CPU采用內(nèi)嵌51內(nèi)核的無(wú)線片上系統(tǒng)，系統(tǒng)包含CPU和無(wú)線收發(fā)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，其特征是核心CPU模塊、外圍電路和功能控制模塊采用分體組合式結(jié)構(gòu)，核心CPU模塊的CPU采用單獨(dú)的MCU和無(wú)線收發(fā)裝置連接，其中MCU采用具有8051內(nèi)核的系列MCU、德州儀器的MSP430系列MCU或美國(guó)微芯公司的PIC系列MCU以及具有ARM內(nèi)核的微處理器中任意一種，無(wú)線收發(fā)裝置采用兼容 Zigbee協(xié)議棧的無(wú)線收發(fā)芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，其特征是通訊模塊采用GSM、 藍(lán)牙、Wi-Fi或ZIGBEE無(wú)線通訊電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種中央空調(diào)當(dāng)量計(jì)量裝置。一種無(wú)線式中央空調(diào)當(dāng)量表，包括核心CPU模塊，外圍電路，電源模塊和功能控制模塊，所述功能控制模塊包括狀態(tài)采集模塊、控制模塊、通訊模塊，各功能控制模塊通過(guò)相應(yīng)的控制和數(shù)據(jù)端口與核心CPU模塊連接，所述外圍電路包括編程調(diào)試接口，核心CPU模塊中CPU設(shè)置相應(yīng)的控制和數(shù)據(jù)端口與編程調(diào)試接口對(duì)應(yīng)連接，同時(shí)，CPU與所述編程調(diào)試接口相連接的相應(yīng)端口與第二功能接口對(duì)應(yīng)連接，用作SPI/USART接口。本實(shí)用新型改變了過(guò)去單一的有線網(wǎng)絡(luò)布線方式，使網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)更加多樣化，使設(shè)備的施工安裝更具有靈活性，方便性。施工簡(jiǎn)單，工程造價(jià)低，后期維護(hù)方便。
文檔編號(hào)G01K17/00GK202255691SQ20112035063
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者李瑞昌, 楊東, 陳傳偉, 陳玉軍, 黃守峰 申請(qǐng)人:鄭州春泉暖通節(jié)能設(shè)備有限公司