专利名称：空调用节能控制器及其工作方法
技术领域：
本发明涉及空调控制器，尤其是涉及一种通过人体活动与环境温度的变化来控制空调工作的空调用节能控制器及其工作方法。
背景技术：
目前市面上 所出现的空调节能控制产品，一般由继电器控制开关、温度传感器电路，定时器电路，电源电路，控制键盘组成，这类产品的优点是已经较为成熟，广泛被用户接受与使用，但在使用中还存在有以下的一项或多项的比较突出的不足I、只能定时关空调，不具有无人以后自动关闭空调功能；2、需要安装连接强电线路，安装不方便；3、天热时,来人后不能自动打开空调；4、空调温度设置过低不能自动关闭空调。
发明内容
为克服传统空调节能控制产品的缺点，本发明目的在于提供一种能够探测人体活动与环境温度的变化，从而在无人时自动关闭空调，高温时有人来可以自动控制空调工作，当空调温度设置过低时可以自动关闭空调的空调用节能控制器。本发明的目的是通过以下技术措施实现的，一种空调用节能控制器，包括一主控单元，电连接主控单元的一人体红外传感单元，电连接主控单元的一温度传感单元，电连接主控单元的一红外线发射单元和一参数选择与设置单元，以及供电的电源单元；所述红外线发射单元与被控空调的红外接收部件相匹配。作为一种优选方式，所述主控单元包括一具有模数转换功能的微处理器芯片。作为一种优选方式，所述参数选择与设置单元包括温度设置跳线电路。作为一种优选方式，所述参数选择与设置单元包括空调控制模式选择跳线电路。作为一种优选方式，所述参数选择与设置单元包括灵敏度选择跳线电路。作为一种优选方式，所述电源单元包括电池。从而使本发明的产品不用连接在市电上，便于其方便摆放。作为一种优选方式，所述红外线发射单元包括一发射波长为940纳米的红外线发射管。具体的，所述主控单元由具有模数转换功能的微处理器芯片U1、电阻R 28、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R17、电阻R19、电阻R20、电阻R22、电阻R 38、电阻R40、电容C8、电容C13、电容C19、电容C29、电容C18、电容C6、电容C9、电容C20、电容C23、开关S2、电阻R48、数据存储芯片U2、电阻R9、发光二极管D2、电阻R11、电容C2和红外线接收器RXl组成；人体红外传感单元由电阻R23、电阻R24、电容C21和被动红外传感器PIRl组成；所述温度传感单元由热敏电阻RT1、电阻R2、电阻R44、电阻R5、电容C5和电容ClO组成；所述红外线发射单元由电阻R37、电阻R43、三极管Ql和红外线发射二极管Dl组成；所述参数选择与设置单元由电阻R7、电阻R15、电阻R16、电阻R21、电阻R26、电阻R27、电阻R14、电容C3、跳线JP2、电阻R3、电阻R8、电阻R12、电阻R18、电阻R29、电阻R32、电阻R35、电容C4、跳线JP3、电阻R4、电阻R10、电阻R13、电阻R25、电阻R30、电阻R33、电阻R36、电容Cl I、跳线JP4、电阻R6、电阻R53、电容C7、跳线JP6和跳线JP8组成；所述电源单元由电池BT1、电池BT2、电阻R1、电容Cl和开关SI组成更具体的，所述被动红外传感器PIRl采用尼塞拉的编号为RE200B的三端被动红外传感器。本发明还公开了一种空调用节能控制器的工作方法，包括以下内容(I)、预设在参数选择与设置单元设置允许空调开机的最低设定温度、人体红外传感单元的工作脉冲数和判定时间段以及空调控制模式；(2)、自检接通电源开关后，电源单元开始供电，由主控单元对各电路单元进行自检，为产品进入正常工作状态做好准备；(3)、温度探测与控制温度传感器单元探测环境的温度，环境温度被温度传感器单元转换为电信号，输送给主控单元，主控单元对接收到的电信号进行模数转换，通过与设定温度进行比对，从而主控单元判定出环境温度高于或者低于与设定温度，如果高于设定温度，主控单元进入允许开空调的准备，如果低于设定温度，主控单元发出内部预存的动作指令，控制红外线发射电路向空调发射关机命令，并进入不允许自动开空调的状态；(4)、人体活动探测与控制被动红外传感器探测人体辐射的红外线，并输出电信号传输到主控单元，主控单元对接收到的电信号进行模数转换，根据在预设定的判定时间段是否检测到人体辐射的红外线与是否达到预设的脉冲数来判定该区域是否有人，当主控单元判定为无人，则发出内部预存的动作指令，控制红外线发射电路发射空调关机命令；(5)、控制空调工作当空调控制模式为自动开关机模式时，当环境温度高于设定温度，主控单元进入允许开空调的准备，同时主控单元判定区域内有人，则立即发出内部预存的动作指令，控制红外线发射单元向空调发射开机命令。本发明可安装在墙壁上或吸顶安装在天花板上；以无线的红外线遥控方式，实现无人后可以自动关闭空调，天热时有人来可以自动打开空调，当环境温度过低时还可以自动关闭空调。本发明在能自动控制空调的情况下还具有节能和方便安装使用的优点。
图I为本发明的电路方框图；图2为本发明实施例的电路原理图。
具体实施例方式下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。如图I、图2，一种空调用节能控制器，包括一主控单元1，由具有模数转换功能的微处理器芯片U1、电阻R28、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R17、电阻R19、电阻R20、电阻R22、电阻R 38、电阻R40、电容C8、电容C13、电容C19、电容C29、电容C18、电容C6、电容C9、电容C20、电容C23、开关S2、电阻R48、可反复擦写的通用数据存储芯片U2、电阻R9、发光二极管D2、电阻Rl I、电容C2和红外线接收器RXl组成；电连接主控单元I的一人体红外传感单元3，由电阻R23、电阻R24、电容C21和被动红外传感器PIRl组成，在市面上销售的多种型号的被动红外传感器一般均可以采用，本实施例中，PIRl采用尼塞拉品牌的编号为RE200B的三端被动红外传感器；电连接主控单元I的一温度传感单元2，由热敏电阻RTl、电阻R2、电阻R44、电阻R5、电容C5和电容ClO组成，在市面上销售的多种热敏电阻一般均可以采用，本实施例中，热敏电阻RTl采用村田品牌的阻值为10千欧B值为3380的精度为1%的NTC热敏电阻；电连接主控单元I的一参数选择与设置单元4，由电阻R7、电阻R15、电阻R16、电阻R21、电阻R26、电阻R27、电阻R14、电容C3、跳线JP2、电阻R3、电阻R8、电阻R12、电阻R18、电阻R29、电阻R32、电阻R35、电容C4、跳线JP3、电阻R4、电阻R10、电阻R13、电阻R25、 电阻R30、电阻R33、电阻R36、电容Cl I、跳线JP4、电阻R6、电阻R53、电容C7、跳线JP6和跳 线JP8组成；电连接主控单元I的一红外线发射单元5，由电阻R37、电阻R43、三极管Ql和红外线发射二极管Dl组成，在市面上销售的多种红外线发射二极管一般均可以采用，本实施例中，红外线发射二极管Dl采用发射波长为940纳米的红外线发射二极管；以及一供电的电源电路单元，由电池BTl、电池BT2、电阻R1、电容Cl和开关SI组成，电池BTl与电池BT2采用普通的7号碱性电池6。上述空调用节能控制器的工作包括以下内容(I)、预设在参数选择与设置单元4通过各跳线设置允许空调开机的最低设定温度(跳线JP4可以选择8种电压代表8种温度参数的设置)、人体红外传感单元的工作脉冲数和判定时间段(跳线JP6可以选择3种电信号代表3种工作脉冲数对应3种探测人体活动的动作，跳线JP3可以选择8种电压代表8种时间参数的设置)以及空调控制模式(分为仅控制空调关机模式和自动开关机模式)；(2)、自检本发明可安装在墙壁上，接通电源开关SI，电源单元6开始供电，整个产品的电路进行自检，为产品进入正常工作状态做好了准备；(3)、温度探测与控制温度传感单元2的热敏电阻RTl探测当前环境的温度的变化，环境温度的变化被转换为电压的变化，电压的变化经电容ClO滤波后输送到主控单元I的具有模数转换功能的微处理器芯片Ul的第8脚，微处理器芯片Ul对接收到的电信号进行模数转换得到一个当前环境温度数据，跳线JP4选择设置的电信号经电容Cll滤波后送到微处理器芯片Ul的第11脚，微处理器芯片Ul对接收到的电信号进行模数转换得到一个预设温度数据，微处理器芯片Ul对当前环境温度数据与预设温度数据进行比对，主控单元I可以判定出当前环境气温比预设温度高还是低，如果气温高，主控单元I做出允许开空调的准备，如果气温低，微处理器芯片Ul的第24脚发出内部预存的关机指令，通过红外线发射单元5的电阻R37控制三极管Ql再控制红外线发射管Dl发射空调关机命令，并进入不允许自动开空调的状态；(4)、人体活动探测与控制人体红外传感单元3的被动红外传感器PIRl探测人体辐射的红外线，当有人体进入到被动红外传感器PIRl的探测区域时，被动红外传感器PIRl探测到移动人体辐射的红外线，输出电信号并经电阻R20与电阻R56传输到主控单元I的微处理器芯片Ul的第21脚，微处理器芯片Ul对接收到的电信号进行模数转换得到当前的人体活动数据量，参数选择与设置单元4的跳线JP6可以选择3种电信号代表3种工作脉冲数对应3种探测人体活动的动作，跳线JP6选择设置的电信号经电阻R6送到微处理器芯片Ul的第9脚，微处理器芯片Ul对接收到的电信号换算为一个预设的探测人体活动的动作，微处理器芯片Ul对当前的人体活动数据量与预设的人体活动进行比对，主控单元可以判定为有人活动还是无人活动，参数选择与设置单元4的跳线JP3可以选择8种电压代表8种时间参数的设置，跳线JP3选择设置的电信号经电容C4滤波后送到微处理器芯片Ul的第7脚，微处理器芯片Ul对接收到的电信号进行模数转换得到一个预设时间数据，如果在预设时间内主控单元I 一直都没有探测到有人活动，主控单元I的微处理器芯片Ul的第24脚随即发出内部预存的关机指令，通过红外线发射单元5的电阻R37控制三极管Ql再控制红外线发射管Dl发射空调关机命令；(5)、控制空调工作参数选择与设置单元4的双态跳线JP 8与主控单元的微处理 器芯片Ul的第10脚电连接，本发明可以通过双态跳线JP 8选择仅控制空调关机模式与既可自动关闭空调又可自动打开空调的自动开关机模式，如果双态跳线JP8选择在自动开关机模式，当本发明在工作内容⑶中判断出环境温度高于设定温度，同时在工作内容⑷中判断出区域内有人活动，主控单元I的微处理器芯片Ul的第24脚随即发出内部预存的开机指令，通过红外线发射电路单元5的电阻R37控制三极管Ql再控制红外线发射管Dl发射空调开机命令。主控单元I中的可反复擦写的通用数据存储芯片U2用于存储多种空调的操作数据，数据存储芯片U2与微处理器芯片Ul的第13、14、15脚相连；参数选择与设置电路单元4的跳线JP2可以选择8种电压代表8种空调型号的选择，跳线JP2选择设置的电信号经电容C4滤波后送到微处理器芯片Ul的第12脚，微处理器芯片Ul对接收到的电信号进行模数转换得到一个对应的空调型号，并与数据存储芯片U2内存的空调操作数据对应起来；主控单元I的开关S2与红外线接收头RXl用于学习新款的空调的红外线遥控器的操作指令，开关S2与微处理器芯片Ul的第I脚连接，通知微处理器芯片Ul是否开始学习，红外线接收头RXl接收到新款的空调的红外线遥控器发射的指令转化为电信号传送到微处理器芯片Ul的第3脚，由微处理器芯片Ul予以存储最新学到的操作指令；发光二极管D2 —般用红色，用于指示本发明的工作状态。以上是对本发明空调用节能控制器及其工作方法进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.空调用节能控制器，其特征在于包括一主控单元，电连接主控单元的一人体红外传感单元，电连接主控单元的一温度传感单元，电连接主控单元的一红外线发射单元和一参数选择与设置单元，以及供电的电源单元；所述红外线发射单元与被控空调的红外接收部件相匹配。
2.根据权利要求I所述的空调用节能控制器，其特征在于所述主控单元包括一具有模数转换功能的微处理器芯片。
3.根据权利要求I所述的空调用节能控制器，其特征在于所述参数选择与设置单元包括温度设置跳线电路。
4.根据权利要求I所述的空调用节能控制器，其特征在于所述参数选择与设置单元包括空调控制模式选择跳线电路。
5.根据权利要求I所述的空调用节能控制器，其特征在于所述参数选择与设置单元包括灵敏度选择跳线电路。
6.根据权利要求I所述的空调用节能控制器，其特征在于所述电源单元包括电池。
7.根据权利要求I所述的空调用节能控制器，其特征在于所述红外线发射单元包括一发射波长为940纳米的红外线发射管。
8.根据权利要求I所述的空调用节能控制器，其特征在于所述主控单元由具有模数转换功能的微处理器芯片U1、电阻R 28、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R17、电阻R19、电阻R20、电阻R22、电阻R38、电阻R40、电容C8、电容C13、电容C19、电容C29、电容C18、电容C6、电容C9、电容C20、电容C23、开关S2、电阻R48、数据存储芯片U2、电阻R9、发光二极管D2、电阻Rl I、电容C2和红外线接收器RXl组成；人体红外传感单元由电阻R23、电阻R24、电容C21和被动红外传感器PIRl组成；所述温度传感单元由热敏电阻RT1、电阻R2、电阻R44、电阻R5、电容C5和电容ClO组成；所述红外线发射单元由电阻R37、电阻R43、三极管Ql和红外线发射二极管Dl组成；所述参数选择与设置单元由电阻R7、电阻R15、电阻R16、电阻R21、电阻R26、电阻R27、电阻R14、电容C3、跳线JP2、电阻R3、电阻R8、电阻R12、电阻R18、电阻R29、电阻R32、电阻R35、电容C4、跳线JP3、电阻R4、电阻R10、电阻R13、电阻R25、电阻R30、电阻R33、电阻R36、电容Cl I、跳线JP4、电阻R6、电阻R53、电容C7、跳线JP6和跳线JP8组成；所述电源单元由电池BTl、电池BT2、电阻R1、电容Cl和开关SI组成。
9.一种空调用节能控制器的工作方法，包括以下内容 (1)、预设在参数选择与设置单元设置允许空调开机的最低设定温度、人体红外传感单元的工作脉冲数和判定时间段以及空调控制模式； (2)、自检接通电源开关后，电源单元开始供电，由主控单元对各电路单元进行自检，为产品进入正常工作状态做好准备； (3)、温度探测与控制温度传感器单元探测环境的温度，环境温度被温度传感器单元转换为电信号，输送给主控单元，主控单元对接收到的电信号进行模数转换，通过与设定温度进行比对，从而主控单元判定出环境温度高于或者低于与设定温度，如果高于设定温度，主控单元进入允许开空调的准备，如果低于设定温度，主控单元发出内部预存的动作指令，控制红外线发射电路向空调发射关机命令，并进入不允许自动开空调的状态； (4)、人体活动探测与控制被动红外传感器探测人体辐射的红外线，并输出电信号传输到主控单元，主控单元对接收到的电信号进行模数转换，根据在预设定的判定时间段是否检测到人体辐射的红外线与是否达到预设的脉冲数来判定该区域是否有人，当主控单元判定为无人，则发出内部预存的动作指令，控制红外线发射电路发射空调关机命令；(5)、 控制空调工作当空调控制模式为自动开关机模式时，当环境温度高于设定温度， 主控单元进入允许开空调的准备，同时主控单元判定区域内有人，则立即发出内部预存的动作指令，控制红外线发射单元向空调发射开机命令。
全文摘要
本发明涉及一种空调控制器，公开了一种空调用节能控制器，包括一主控单元，电连接主控单元的一人体红外传感单元，电连接主控单元的一温度传感单元，电连接主控单元的一红外线发射单元和一参数选择与设置单元，以及供电的电源单元；所述红外线发射单元与被控空调的红外接收部件相匹配。本发明还公开了一种空调用节能控制器的工作方法，包括以下内容(1)、预设；(2)、自检；(3)、温度探测与控制；(4)、人体活动探测与控制；(5)、控制空调工作。本发明能够探测人体活动与环境温度的变化，并在无人或环境温度过低时自动关闭空调，在高温有人来时还可自动控制空调工作。本发明在能自动控制空调的情况下还具有节能和方便安装使用的优点。
文档编号F24F11/00GK102628609SQ20121011837
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者陈宏乔 申请人:陈宏乔