一种智能温控器及其操作方法与流程

专利2022-06-29  81


本发明涉及智能控制技术领域,特别是一种智能温控器及其操作方法。



背景技术:

随着物联网技术和无线通信技术的发展与成熟,人们不断提高对工作、生活品质需求,办公室、旅行住宿、家居等空间环境智能化控制技术也不断蓬勃发展。

变风量系统(variableairvolumesystem,vav系统)在空气调节方面具有灵活性高的优点,适用于格局多变的建筑,例如出租写字楼、大型酒店、公寓等。每个独立的空间单元的环境温度可由设置于该空间内的温控器调控变风量空调系统的送风量来实现。

如何在空调系统使用者与变风量空调系统之间建立通信联系并实现对变风量空调系统的智能化控制成为设计者面临的难题。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种智能温控器及其操作方法,在空调系统使用者与变风量空调系统之间建立一个变风量空调系统温度调控命令信息通道,实现变风量空调系统的智能化控制。

为了实现上述目的,本发明采用的第一个技术方案是:一种智能温控器,其特征在于,温控器设计于两块印制电路板上,一块为电源板,其上设置外部直流电输入温控器的通道和外部变风量空调系统与温控器之间传输温度调控相关信号的通道,电源板包括:电源接口模块,其将外部直流电引入电源板;电源转换模块,其接收外部直流电后将外部直流电转换为5v直流电;5v直流电输出接口模块,其将5v直流电输出电源板;rs-485通信接口模块,其将温控器对变风量空调系统的温度调控命令信号输入变风量空调系统或者接收变风量空调系统对温度调控命令信号的应答信号;485隔离转换模块,其将接收的温度调控命令信号输入rs-485通信接口模块或者接收rs-485通信接口模块输出的应答信号,485隔离转换模块将温度调控命令信号、应答信号及电源转换模块供给的5v直流电工作电源相互隔离;电源板通用异步收发传输器通信接口模块,其将接收的温度调控命令信号输入485隔离转换模块或者将接收的485隔离转换模块输出的应答信号输出电源板;另一块为主控板,其上设置温度调控相关信号的处理系统,其包括:5v直流电输入接口模块,其接收5v直流电输出接口模块供给的5v直流电并为主控板提供5v直流电工作电源;低压差线性稳压器电源转换模块,其将5v直流电转换为3.3v直流电;主控板通用异步收发传输器通信接口模块,其将接收的温度调控命令信号输入电源板通用异步收发传输器通信接口模块或者接收电源板通用异步收发传输器通信接口模块输出的应答信号,主控板通用异步收发传输器通信接口模块的工作电源为低压差线性稳压器电源转换模块输出的3.3v直流电;微控制单元,其根据接收的温度调控信息和温度数据信息生成温度调控命令信号并将温度调控命令信号输入主控板通用异步收发传输器通信接口模块,微控制单元接收主控板通用异步收发传输器通信接口模块输出的应答信号并对应答信号进行解析,微控制单元将温度调控信息转换成驱动信号,微控制单元维护自身的稳定运行,微控制单元的工作电源为低压差线性稳压器电源转换模块输出的3.3v直流电;驱动信号电平转换模块,其将接收的微控制单元输出的驱动信号的电平由3.3v转换成5v,驱动信号电平转换模块的驱动信号输入端工作电源为低压差线性稳压器电源转换模块输出的3.3v直流电,驱动信号输出端工作电源为5v直流电输入接口模块输出的5v直流电;液晶屏驱动电路模块,其将接收的驱动信号电平转换模块输出的5v电平驱动信号转换成液晶屏控制信号,液晶屏驱动电路模块的工作电源为5v直流电输入接口模块输出的5v直流电;液晶屏,其接收液晶屏控制信号并根据液晶屏控制信号显示温度信息;按键模块,其生成外部变风量空调系统的温度调控命令并将温度调控命令转换成温度调控信息,按键模块将温度调控信息输入微控制单元;温度传感器,其采集外部的温度数据信息并将温度数据信息输入微控制单元。

本发明采用的第二个技术方案是:一种智能温控器的操作方法,其特征在于,温控器设计于两块印制电路板上,印制电路板包括电源板和主控板,操作方法包括:电源接入步骤,由电源接口模块将外部直流电引入电源板;电源转换步骤,由电源转换模块接收外部直流电后将外部直流电转换为5v直流电;5v直流电输出步骤,由5v直流电输出接口模块将5v直流电输出电源板;通信步骤,由rs-485通信接口模块将温控器对变风量空调系统的温度调控命令信号输入变风量空调系统或者接收变风量空调系统对温度调控命令信号的应答信号;直流电和通信信号隔离步骤,由485隔离转换模块将接收的温度调控命令信号输入rs-485通信接口模块或者接收rs-485通信接口模块输出的应答信号,485隔离转换模块将温度调控命令信号、应答信号及电源转换模块供给的5v直流电工作电源相互隔离;电源板通用异步收发传输器通信步骤,由电源板通用异步收发传输器通信接口模块将接收的温度调控命令信号输入485隔离转换模块或者将接收的485隔离转换模块输出的应答信号输出电源板;5v直流电输入步骤,由5v直流电输入接口模块接收5v直流电输出接口模块供给的5v直流电并为主控板提供5v直流电工作电源;低压差线性稳压器电源转换步骤,由低压差线性稳压器电源转换模块将5v直流电转换为3.3v直流电;主控板通用异步收发传输器通信步骤,由主控板通用异步收发传输器通信接口模块将接收的温度调控命令信号输入电源板通用异步收发传输器通信接口模块或者将接收电源板通用异步收发传输器通信接口模块输出的应答信号;微控制单元步骤,由微控制单元根据接收的温度调控信息和温度数据信息生成温度调控命令信号并将温度调控命令信号输入主控板通用异步收发传输器通信接口模块,由微控制单元接收主控板通用异步收发传输器通信接口模块输出的应答信号并对应答信号进行解析,由微控制单元将温度调控信息转换成驱动信号,微控制单元维护自身的稳定运行;驱动信号电平转换步骤,由驱动信号电平转换模块将接收的微控制单元输出的驱动信号的电平由3.3v转换成5v;液晶屏控制信号生成步骤,由液晶屏驱动电路模块将接收的驱动信号电平转换模块输出的5v电平驱动信号转换成液晶屏控制信号;液晶屏控制信号显示步骤,由液晶屏接收液晶屏控制信号并根据液晶屏控制信号显示温度信息;温度调控命令输入步骤,由按键模块生成外部变风量空调系统的温度调控命令并将温度调控命令转换成温度调控信息,按键模块将温度调控信息输入微控制单元;温度采集步骤,由温度传感器采集外部的温度数据信息并将温度数据信息输入微控制单元。

本发明的有益效果是:本发明应用时可以在空调系统使用者与变风量空调系统之间建立一个变风量空调系统温度调控命令信息通道,实现变风量空调系统的智能化控制。

附图说明

图1是本发明一种智能温控器结构示意图;

附图中的各部件标记如下:1-电源接口模块、2-rs-485通信接口模块、3-电源转换模块、4-485隔离模块、5-5v直流电输出接口模块、6-电源板通用异步收发传输器通信接口模块、7-5v直流电输入接口模块、8-低压差线性稳压器电源转换模块、9-主控板通用异步收发传输器通信接口模块、10-驱动信号电平转换模块、11-微控制单元、12-液晶屏驱动电路模块、13-液晶屏、14-按键模块、15-温度传感器。

图2是本发明一种智能温控器印制电路板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是,本申请文件中权利要求书和说明书中的术语“第一”、“第二”仅是为了区分相似的对象,而不必理解为描述特定的顺序或先后次序。

本发明为变风量空调系统末端装置之一,空调使用者可以根据自身的需要将所在空间的温度变化范围控制命令输入本发明的智能温控器,智能温控器结合温度传感器采集的实际温度参数将温度变化范围控制命令传输至外部变风量空调系统,此变风量空调系统按照温度变化范围控制命令的要求调整输入使用者所在空间的风量,从而调整该空间内的温度。变风量空调系统调整风量的信息反馈至温度控制器,温度控制器根据收到的反馈信息进一步调整温度变化的控制命令,然后温度控制器将进一步调整温度变化的信息传输给外部变风量空调系统。经过温度控制器和变风量空调系统双方之间的不断信息传递将空调使用者所在空间的温度调控到使用者需要的范围内,从而实现温度控制器对于变风量空调系统的智能化控制。

图1所示为本发明一种智能温控器结构的具体实施方式,在该具体实施方式中,该智能温控器包括电源板和主控板。电源板部分设置了电流通道和温度调控信号流通道;主控板部分设置了外部变风量空调系统温度调控相关信号的处理系统。其中的电流通道为外部直流电输入温控器的通道,温度调控信号流通道为外部变风量空调系统与温控器之间传输温度调控相关信号的通道。

在本发明的一个具体实施例中,电源板包括电源接口模块1、rs-485通信接口模块2、电源转换模块3、485隔离模块4、5v直流电输出接口模块5及电源板通用异步收发传输器通信接口模块6。其中,电源板包括电源接口模块1、电源转换模块3及5v直流电输出接口模块5构成了电流通道;rs-485通信接口模块2、485隔离模块4及电源板通用异步收发传输器通信接口模块6构成了温度调控相关信号的传输通道。

在电路通道中,电源接口模块1将温控器外部直流电源引入电源板从而为整个温控器提供工作电源,优选的,外部直流电源采用12v-24v直流电。电源转换模块3与电源接口模块1连通并接收电源接口模块1输出的12v-24v直流电,然后将该12v-24v直流电将转换为5v直流电。另外,电源转换模块3将转换成的5v直流电输入485隔离模块4和5v直流电输出接口模块5。5v直流电输出接口模块5将接收的5v直流电通过软排线输出电源板,最后该5v直流电输入主控板。

在温度调控相关信号的传输通道中,rs-485通信接口模块2是外部变风量空调系统与温控器之间传输温度调控相关信号传输的接口。一方面,rs-485通信接口模块2将温控器对变风量空调系统的温度调控命令信号输入变风量空调系统。变风量空调系统根据接收到的温度调控命令信号调节送入空调系统使用者所在空间的风量大小,从而调控该空间的温度。同时变风量空调系统对接收到的温度调控命令信号产生相应的应答信号并将该应答信号进行传输。另一方面,rs-485通信接口模块2接收变风量空调系统输出的应答信号并将该应答信号进行传输。

485隔离转换模块4包括通用异步收发传输器接口端和485信号输入输出端。电源板通用异步收发传输器通信接口模块6包括通用异步收发传输器发送端和接收端。485隔离转换模块4的通用异步收发传输器接口端的接收端连接电源板通用异步收发传输器通信接口模块6的接收端,485隔离转换模块4的通用异步收发传输器接口端的发送端连接电源板通用异步收发传输器通信接口模块6的发送端。485隔离模块4中的485信号输入输出端连接rs-485通信接口模块2中的485通信接线端。

温控器对变风量空调系统的温度调控命令信号依次流经电源板通用异步收发传输器通信接口模块6的接收端、485隔离模块的通用异步收发传输器接口端的接收端、485信号输入输出端及rs-485通信接口模块2,然后输入变风量空调系统。在此过程中,485隔离模块将温度调控命令信号和电源转换模块3供给的5v直流电相互隔离,以提高温度调控命令信号对于静电放电(esd)或电磁干扰(emi)的抗干扰能力。变风量空调系统输出的应答信号依次流经rs-485通信接口模块2、485信号输入输出端、485隔离模块的通用异步收发传输器接口端的发送端及电源板通用异步收发传输器通信接口模块6的发送端,然后输出电源板。在此过程中,485隔离模块将变风量空调系统输出的应答信号和电源转换模块3供给的5v直流电相互隔离,以提高变风量空调系统输出的应答信号对于静电放电(esd)或电磁干扰(emi)的抗干扰能力。

在本发明的另一个具体实施例中,主控板包括5v直流电输入接口模块7、低压差线性稳压器电源转换模块8、主控板通用异步收发传输器通信接口模块9、驱动信号电平转换模块10、微控制单元11、液晶屏驱动电路模块12、液晶屏13、按键模块14及温度传感器15。其中,按键模块14为空调使用者与温控器信息传递的窗口,空调使用者将自己对温度的需求范围通过按键模块14输入主控板。例如:温度的需要范围为18℃-25℃。按键模块14根据此温度需求范围生成相应的温度调控命令,并且按键模块14将该温度调控命令转换成温度调控信息,然后再将此温度调控信息输入微控制单元11。这一过程为变风量空调系统温度调控相关信号处理系统的采集温度调控信息部分。

温度调控相关信号处理系统的温度数据采集部分由温度传感器15完成。温度传感器15实时采集空调使用者所在空间的温度数据,同时温度传感器将该温度数据信息输入微控制单元11。例如:空调使用者的房间温度为15℃、20℃或者30℃中的任意一个。

微控制单元11为温度调控相关信号处理系统的温度调控信号处理部分。其根据接收的温度调控信息和温度数据信息生成相应的温度调控命令信号。例如:温度调控信息为控制温度18℃-25℃,当前室内温度数据信息为15℃,相应的温度调控命令信号为升高温度;如果温度调控信息为控制温度18℃-25℃,当前室内温度数据信息为20℃,相应的温度调控命令信号为维持当前温度;如果温度调控信息为控制温度18℃-25℃,当前室内温度数据信息为30℃,相应的温度调控命令信号为降低温度。温度调控命令信号生成后由微控制单元11输入主控板通用异步收发传输器通信接口模块9,然后由主控板通用异步收发传输器通信接口模块9输出主控板从而输入电源板通用异步收发传输器通信接口模块6的接收端。然后经过485隔离模块及rs-485通信接口输入变风量空调系统,变风量空调系统根据相应的温度调控命令信号相应调整风量的大小及加热或冷却的状态。此风量的大小及加热或冷却的状态的调整即为对温度调控命令信号的应答反应。变风量空调系统根据该应答反应生成可以传输的应答信号,然后将该应答信号传入rs-485通信接口,在依次经过485隔离模块、电源板通用异步收发传输器通信接口模块6及主控板通用异步收发传输器通信接口模块9输入微控制单元11。微控制单元11对此应答信号进行解析,并将此解析后的结果与实时接收的温度数据信息进行比较,从而生成新的温度调控命令信号,再将新的温度控制命令信号重新传输至变风量空调系统。如此形成一个温度调控命令信号和应答信号的循环,不断调整使用者所在空间的温度而满足使用者的需求。另外,微控制单元11将接收的温度调控信息转换成显示屏的驱动信号,然后将此驱动信号传输至驱动信号电平转换模块10,优选的,此驱动信号的电平为3.3v。微控制单元11还维护自身的稳定运行。

温度调控相关信号处理系统中的温度调控信息屏幕显示部分主要由驱动信号电平转换模块10、液晶屏驱动电路模块12及液晶屏13构成。其中,驱动信号电平转换模块10将接收的微控制单元输出的3.3v电平驱动信号转换成5v电平驱动信号,然后驱动信号电平转换模块10将此5v电平驱动信号输入液晶屏驱动电路模块12。液晶屏驱动电路模块12将接收的5v电平驱动信号电平换成液晶屏控制信号,然后液晶屏驱动电路模块12将此液晶屏控制信号输入液晶屏13。液晶屏13根据接收的液晶屏控制信号显示温度信息。例如:显示温度的调控信息18℃-25℃,根据显示屏的设置可以同时显示最低温18℃、最高温25℃及当前温度15℃。也可以单独显示其中一个,然后切换显示模式。优选的,显示屏13显示信息数量和按键模块14的按键数量相对应设置。

温度调控相关信号处理系统中的电源部分主要由5v直流电输入接口模块7和低压差线性稳压器电源转换模块8构成。5v直流电输入接口模块7通过软排线连通电源板中的5v直流电输出接口模块5从而将5v直流电引入主控板从而使得主控板获得5v直流电工作电源。然后5v直流电输入接口模块7将5v直流电输入低压差线性稳压器电源转换模块8和驱动信号电平转换模块10使得两个模块获得5v直流电工作电源。低压差线性稳压器电源转换模块8接收到5v直流电后将其转换为3.3v直流电,然后低压差线性稳压器电源转换模块8将3.3v直流电输入主控板通用异步收发传输器通信接口模块9、驱动信号电平转换模块10及微控制单元11。从而使通用异步收发传输器通信接口模块9、驱动信号电平转换模块10及微控制单元11均获得3.3v直流电的工作电源。在驱动信号电平转换模块10中,驱动信号输入端的工作电源为3.3v直流电,驱动信号输出端工作电源为5v。

在本发明的一个实施例中,电源板和主控板的连接通道均采用软排线。即5v直流电输出接口模块5与5v直流电输入接口模块7之间,以及电源板通用异步收发传输器通信接口模块6与主控板通用异步收发传输器通信接口模块9之间均通过软排线连通。

图2示出了本发明智能温控器印制电路板结构的具体实施方式,在该具体实施方式中,智能温控器的各个组成模块在印制电路板上的相对位置如下:

在电源板上,电源接口模块1设置于电源板的右下角;rs-485通信接口模块2设置于电源板的左下角;电源转换模块3设置于电源接口模块1的正上方并与电源接口模块1相邻;485隔离模块4设置于电源转换模块3的左边;5v直流电输出接口模块5设置在485隔离模块4的上方靠近电源转换模块3的位置;电源板通用异步收发传输器通信接口模块6与5v直流电输出接口模块5并列设置且位于5v直流电输出接口模块5的两个接口端之间。在主控板上,按键模块14设置在主控板下部并靠近主控板的右侧边缘,;温度传感器15设置于按键模块14的左上方;液晶屏13包括两个相同的组成单元,其中,液晶屏13的第一单元设置于按键模块14中部的上方;低压差线性稳压器电源转换模块8设置于液晶屏第一单元的右侧;5v直流电输入接口模块7设置于液晶屏第一单元的上方;主控板通用异步收发传输器通信接口模块9与5v直流电输入接口模块7并列设置且位于5v直流电输入接口模块7的两个接口端之间;驱动信号电平转换模块10设置于低压差线性稳压器电源转换模块8的左上方;微控制单元11设置于驱动信号电平转换模块10的上方;液晶屏驱动电路模块12设置于微控制单元11的左侧;液晶屏13的第二单元设置于液晶屏驱动电路模块12的上方且靠近主控板的边缘。其中,按键模块和液晶屏均设置于印制电路板的底层。

本发明还提供了一种智能温控器的操作方法的具体实施方式,在该具体实施方式中,温控器的操作方法主要包括:

电源接入步骤,由电源接口模块将外部直流电引入电源板。该步骤的目的是实现电源接口模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考电源接口模块的相关内容。

电源转换步骤,由电源转换模块接收外部直流电后将外部直流电转换为5v直流电。该步骤的目的是实现电源转换模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考电源转换模块的相关内容。

5v直流电输出步骤,由5v直流电输出接口模块将5v直流电输出电源板。该步骤的目的是实现5v直流电输出接口模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考5v直流电输出接口模块的相关内容。

通信步骤,由rs-485通信接口模块将温控器对变风量空调系统的温度调控命令信号输入变风量空调系统或者接收变风量空调系统对温度调控命令信号的应答信号。该步骤的目的是实现rs-485通信接口模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考rs-485通信接口模块的相关内容。

直流电和通信信号隔离步骤,由485隔离转换模块将接收的温度调控命令信号输入rs-485通信接口模块或者接收rs-485通信接口模块输出的应答信号,485隔离转换模块将温度调控命令信号、应答信号及电源转换模块供给的5v直流电工作电源相互隔离。该步骤的目的是实现485隔离模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考485隔离模块的相关内容。

电源板通用异步收发传输器通信步骤,由电源板通用异步收发传输器通信接口模块将接收的温度调控命令信号输入485隔离转换模块或者将接收的485隔离转换模块输出的应答信号输出电源板。该步骤的目的是实现电源板通用异步收发传输器通信接口模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考电源板通用异步收发传输器通信接口模块的相关内容。

5v直流电输入步骤,由5v直流电输入接口模块接收5v直流电输出接口模块供给的5v直流电并为主控板提供5v直流电工作电源。该步骤的目的是实现5v直流电输入接口模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考5v直流电输入接口模块的相关内容。

低压差线性稳压器电源转换步骤,由低压差线性稳压器电源转换模块将5v直流电转换为3.3v直流电。该步骤的目的是实现低压差线性稳压器电源转换模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考低压差线性稳压器电源转换模块的相关内容。

主控板通用异步收发传输器通信步骤,由主控板通用异步收发传输器通信接口模块将接收的温度调控命令信号输入电源板通用异步收发传输器通信接口模块或者接收电源板通用异步收发传输器通信接口模块输出的应答信号。该步骤的目的是实现主控板通用异步收发传输器通信接口模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考主控板通用异步收发传输器通信接口模块的相关内容。

微控制单元步骤,由微控制单元根据接收的温度调控信息和温度数据信息生成温度调控命令信号并将温度调控命令信号输入主控板通用异步收发传输器通信接口模块,由微控制单元接收主控板通用异步收发传输器通信接口模块输出的应答信号并对应答信号进行解析,由微控制单元将温度调控信息转换成驱动信号,微控制单元维护自身的稳定运行。该步骤的目的是实现微控制单元的功能,该步骤具体详细的描述可参考微控制单元的相关内容。

驱动信号电平转换步骤,由驱动信号电平转换模块将接收的微控制单元输出的驱动信号的电平由3.3v转换成5v。该步骤的目的是实现驱动信号电平转换模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考驱动信号电平转换模块的相关内容。

液晶屏控制信号生成步骤,由液晶屏驱动电路模块将接收的驱动信号电平转换模块输出的5v电平驱动信号转换成液晶屏控制信号。该步骤的目的是实现液晶屏驱动电路模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考液晶屏驱动电路模块的相关内容。

液晶屏控制信号显示步骤,由液晶屏接收液晶屏控制信号并根据液晶屏控制信号显示温度信息。该步骤的目的是实现液晶屏的功能,该步骤具体详细的描述可参考液晶屏的相关内容。

温度调控命令输入步骤,由按键模块生成外部变风量空调系统的温度调控命令并将温度调控命令转换成温度调控信息,按键模块将温度调控信息输入微控制单元。该步骤的目的是实现按键模块的功能,该步骤具体详细的描述可参考按键模块的相关内容。

温度采集步骤,由温度传感器采集外部的温度数据信息并将温度数据信息输入微控制单元。该步骤的目的是实现温度传感器的功能,该步骤具体详细的描述可参考温度传感器的相关内容。

本发明应用时,可以在空调系统使用者与变风量空调系统之间建立一个变风量空调系统温度调控命令信息通道,实现变风量空调系统的智能化控制。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种智能温控器,其特征在于,所述温控器设计于两块印制电路板上,

一块为电源板,其上设置外部直流电输入所述温控器的通道和外部变风量空调系统与所述温控器之间传输温度调控相关信号的通道,所述电源板包括:

电源接口模块,其将所述外部直流电引入所述电源板;

电源转换模块,其接收所述外部直流电后将所述外部直流电转换为5v直流电;

5v直流电输出接口模块,其将所述5v直流电输出所述电源板;

rs-485通信接口模块,其将所述温控器对所述变风量空调系统的温度调控命令信号输入所述变风量空调系统或者接收所述变风量空调系统对所述温度调控命令信号的应答信号;

485隔离转换模块,其将接收的所述温度调控命令信号输入所述rs-485通信接口模块或者接收所述rs-485通信接口模块输出的所述应答信号,所述485隔离转换模块将所述温度调控命令信号、所述应答信号及所述电源转换模块供给的5v直流电工作电源相互隔离;

电源板通用异步收发传输器通信接口模块,其将接收的所述温度调控命令信号输入所述485隔离转换模块或者将接收的所述485隔离转换模块输出的所述应答信号输出所述电源板;

另一块为主控板,其上设置所述温度调控相关信号的处理系统,其包括:

5v直流电输入接口模块,其接收所述5v直流电输出接口模块供给的5v直流电并为所述主控板提供5v直流电工作电源;

低压差线性稳压器电源转换模块,其将所述5v直流电转换为3.3v直流电;

主控板通用异步收发传输器通信接口模块,其将接收的所述温度调控命令信号输入所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块或者接收所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块输出的所述应答信号,所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块的工作电源为所述低压差线性稳压器电源转换模块输出的3.3v直流电;

微控制单元,其根据接收的温度调控信息和温度数据信息生成所述温度调控命令信号并将所述温度调控命令信号输入所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块,所述微控制单元接收所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块输出的所述应答信号并对所述应答信号进行解析,所述微控制单元将所述温度调控信息转换成驱动信号,所述微控制单元维护自身的稳定运行,所述微控制单元的工作电源为所述低压差线性稳压器电源转换模块输出的3.3v直流电;

驱动信号电平转换模块,其将接收的所述微控制单元输出的所述驱动信号的电平由3.3v转换成5v,所述驱动信号电平转换模块的驱动信号输入端工作电源为所述低压差线性稳压器电源转换模块输出的3.3v直流电,驱动信号输出端工作电源为所述5v直流电输入接口模块输出的5v直流电;

液晶屏驱动电路模块,其将接收的所述驱动信号电平转换模块输出的5v电平驱动信号转换成液晶屏控制信号,所述液晶屏驱动电路模块的工作电源为所述5v直流电输入接口模块输出的5v直流电;

液晶屏,其接收所述液晶屏控制信号并根据所述液晶屏控制信号显示温度信息;

按键模块,其生成所述外部变风量空调系统的温度调控命令并将所述温度调控命令转换成所述温度调控信息,所述按键模块将所述温度调控信息输入所述微控制单元;以及

温度传感器,其采集外部的温度数据信息并将所述温度数据信息输入所述微控制单元。

2.如权利要求1所述的智能温控器,其特征在于,

在所述电源板上,所述电源接口模块设置于所述电源板的右下角,所述rs-485通信接口模块设置于所述电源板的左下角,所述电源转换模块设置于所述电源接口模块的正上方并与所述电源接口模块相邻,所述485隔离模块设置于所述电源转换模块的左边,所述485隔离模块的上方靠近所述电源转换模块的位置设置所述5v直流电输出接口模块,所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块与所述5v直流电输出接口模块并列设置且位于所述5v直流电输出接口模块的两个接口端之间;以及

在所述主控板上,所述按键模块设置在所述主控板下部并靠近所述主控板的右侧边缘,所述按键模块位于所述印制电路板的底层,所述按键模块的左上方设置温度传感器,所述液晶屏位于所述印制电路板的底层,所述液晶屏的第一单元设置于所述按键模块中部的上方,所述液晶屏第一单元的右侧设置所述低压差线性稳压器电源转换模块,所述液晶屏第一单元的上方设置所述5v直流电输入接口模块,所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块与所述5v直流电输入接口模块并列设置且位于所述5v直流电输入接口模块的两个接口端之间,所述低压差线性稳压器电源转换模块的左上方设置所述驱动信号电平转换模块,所述驱动信号电平转换模块的上方设置所述微控制单元,所述微控制单元的左侧设置所述液晶屏驱动电路模块,所述液晶屏驱动电路模块的上方且靠近所述主控板的边缘设置所述液晶屏的第二单元。

3.如权利要求1所述的智能温控器,其特征在于,所述外部直流电电压为12v-24v。

4.如权利要求1所述的智能温控器,其特征在于,所述5v直流电输出接口模块与所述5v直流电输入接口模块之间及所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块与所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块之间均通过软排线连通。

5.如权利要求1所述的智能温控器,其特征在于,所述485隔离模块的通用异步收发传输器发送端和接收端分别连接所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块的发送端和接收端,所述485隔离模块中的485信号输入输出端连接所述rs-485通信接口模块中的485通信接线端。

6.一种智能温控器的操作方法,其特征在于,所述温控器设计于两块印制电路板上,所述印制电路板包括电源板和主控板,所述操作方法包括:

电源接入步骤,由电源接口模块将外部直流电引入所述电源板;

电源转换步骤,由电源转换模块接收所述外部直流电后将所述外部直流电转换为5v直流电;

5v直流电输出步骤,由5v直流电输出接口模块将所述5v直流电输出所述电源板;

通信步骤,由rs-485通信接口模块将所述温控器对所述变风量空调系统的温度调控命令信号输入所述变风量空调系统或者接收所述变风量空调系统对所述温度调控命令信号的应答信号;

直流电和通信信号隔离步骤,由485隔离转换模块将接收的所述温度调控命令信号输入所述rs-485通信接口模块或者接收所述rs-485通信接口模块输出的所述应答信号,所述485隔离转换模块将所述温度调控命令信号、所述应答信号及所述电源转换模块供给的5v直流电工作电源相互隔离;

电源板通用异步收发传输器通信步骤,由电源板通用异步收发传输器通信接口模块将接收的所述温度调控命令信号输入所述485隔离转换模块或者将接收的所述485隔离转换模块输出的所述应答信号输出所述电源板;

5v直流电输入步骤,由5v直流电输入接口模块接收所述5v直流电输出接口模块供给的5v直流电并为所述主控板提供5v直流电工作电源;

低压差线性稳压器电源转换步骤,由低压差线性稳压器电源转换模块将所述5v直流电转换为3.3v直流电;

主控板通用异步收发传输器通信步骤,由主控板通用异步收发传输器通信接口模块将接收的所述温度调控命令信号输入所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块或者接收所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块输出的所述应答信号;

微控制单元步骤,由微控制单元根据接收的温度调控信息和温度数据信息生成所述温度调控命令信号并将所述温度调控命令信号输入所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块,由所述微控制单元接收所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块输出的所述应答信号并对所述应答信号进行解析,由所述微控制单元将所述温度调控信息转换成驱动信号,所述微控制单元维护自身的稳定运行;

驱动信号电平转换步骤,由驱动信号电平转换模块将接收的所述微控制单元输出的所述驱动信号的电平由3.3v转换成5v;

液晶屏控制信号生成步骤,由液晶屏驱动电路模块将接收的所述驱动信号电平转换模块输出的5v电平驱动信号转换成液晶屏控制信号;

液晶屏控制信号显示步骤,由液晶屏接收所述液晶屏控制信号并根据所述液晶屏控制信号显示温度信息;

温度调控命令输入步骤,由按键模块生成所述外部变风量空调系统的温度调控命令并将所述温度调控命令转换成所述温度调控信息,所述按键模块将所述温度调控信息输入所述微控制单元;以及

温度采集步骤,由温度传感器采集外部的温度数据信息并将所述温度数据信息输入所述微控制单元。

7.如权利要求6所述的智能温控器操作方法,其特征在于,

在所述电源板上,所述电源接口模块设置于所述电源板的右下角,所述rs-485通信接口模块设置于所述电源板的左下角,所述电源转换模块设置于所述电源接口模块的正上方并与所述电源接口模块相邻,所述485隔离模块设置于所述电源转换模块的左边,所述485隔离模块的上方靠近所述电源转换模块的位置设置所述5v直流电输出接口模块,所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块与所述5v直流电输出接口模块并列设置且位于所述5v直流电输出接口模块的两个接口端之间;以及

在所述主控板上,所述按键模块设置在所述主控板下部并靠近所述主控板的右侧边缘,所述按键模块位于所述印制电路板的底层,所述按键模块的左上方设置温度传感器,所述液晶屏位于所述印制电路板的底层,所述液晶屏的第一单元设置于所述按键模块中部的上方,所述液晶屏第一单元的右侧设置所述低压差线性稳压器电源转换模块,所述液晶屏第一单元的上方设置所述5v直流电输入接口模块,所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块与所述5v直流电输入接口模块并列设置且位于所述5v直流电输入接口模块的两个接口端之间,所述低压差线性稳压器电源转换模块的左上方设置所述驱动信号电平转换模块,所述驱动信号电平转换模块的上方设置所述微控制单元,所述微控制单元的左侧设置所述液晶屏驱动电路模块,所述液晶屏驱动电路模块的上方且靠近所述主控板的边缘设置所述液晶屏的第二单元。

8.如权利要求6所述的智能温控器操作方法,其特征在于,所述外部直流电电压为12v-24v。

9.如权利要求6所述的智能温控器操作方法,其特征在于,所述5v直流电输出接口模块与所述5v直流电输入接口模块之间及所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块与所述主控板通用异步收发传输器通信接口模块之间均通过软排线连通。

10.如权利要求6所述的智能温控器操作方法,其特征在于,所述485隔离模块的通用异步收发传输器发送端和接收端分别连接所述电源板通用异步收发传输器通信接口模块的发送端和接收端,所述485隔离模块中的485信号输入输出端连接所述rs-485通信接口模块中的485通信接线端。

技术总结
本发明公开了一种智能温控器及其操作方法,属于智能控制技术领域。一种智能温控器包括:将外部直流电转换为温控器运行所需电源的电源接口模块、电源转换模块、5V直流电输出接口、5V直流电输入接口及低压差线性稳压器电源转换模块;对变风量空调系统温度调控相关信号进行传输的通信接口模块、485隔离模块及通用异步收发传输器通信接口;根据温度数据和温度调控范围处理温度调控相关信号的温度传感器、按键模块及微控制单元;显示温度调控信息相关的驱动信号电平转换模块、液晶屏驱动电路模块及液晶屏。本发明应用时,可以在空调系统使用者与变风量空调系统之间建立一个变风量空调系统温度调控命令信息通道,实现变风量空调系统的智能化控制。

技术研发人员:余国林
受保护的技术使用者:科通工业技术(深圳)有限公司
技术研发日:2020.03.24
技术公布日:2020.06.09

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