一种暖气供热自动调节装置及方法_3

文档序号:8409794阅读:来源:国知局
线相连。单片机采用PWM调制方式控制舵机,PWM调制即改变信号占空比,单片机发送的控制信号由舵机的数据线进入舵机的信号调制芯片。本实施方式利用PWM对舵机的控制,如图5所示,让舵机转向左极限的角度,它的正脉冲为2ms,则负脉冲为20ms-2ms =18ms,所以开始时IAP15F2K60S2型单片机从P0.0引脚发送高电平给MG995舵机数据线,然后设置IAP15F2K60S2型单片机定时器在2ms后发生中断,中断发生后,在中断程序里将控制口改为低电平,并将中断时间改为18ms,再过18ms进入下一次定时中断,再将控制口改为高电平,并将定时器初值改为2ms,等待下次中断到来,如此往复实现单片机发送PWM信号通过数据线输出到舵机。用修改定时器中断初值的方法巧妙形成了脉冲信号,调整时间段的宽度便可使舵机灵活运动。由于舵机的转动轴直接与水阀的开关轴相连,就可以通过单片机对舵机的转动的控制实现控制水阀的开合大小进而控制供热水管上进水流量。
[0051]本实施方式的暖气供热自动调节方法,采用所述的暖气供热自动调节装置实现,且根据装置应用于工作办公环境中和应用于家庭环境中,划分为两种暖气供热自动调节模式,即工作模式和家庭模式;
[0052]一 )所述的暖气供热自动调节方法的工作模式,如图6所示,包括如下步骤:
[0053]步骤1:时钟模块采集供热室内当前时间数据,并传送至单片机;
[0054]步骤2:温度传感器对供热室内当前时刻的温度进行采集,并将采集到的温度数据传送至单片机;
[0055]步骤3:根据接收到的时间数据,单片机判断出供热室当前所处的供热时间段,并根据供热室当前所处的供热时间段及供热室当前温度,控制舵机转动,进而控制水阀阀门的开关程度,实现对供热水管中水流大小的调节;
[0056]步骤3.1:若供热室当前处于临近下班时间段,则控制水阀的阀门关至用户预设的最小开度;
[0057]步骤3.2:若供热室当前处于临近上班时间段,则控制水阀的阀门开至最大;
[0058]步骤3.3:若供热室当前处于工作时间段,则单片机将供热室当前温度与用户预设的标准有人供热温度进行比较,若供热室当前温度高于用户预设的标准有人供热温度,则控制水阀减小阀门开度,以减小供热水管中水流;若供热室当前温度低于用户预设的标准有人供热温度,则控制水阀增大阀门开度,以增大供热水管中水流;
[0059]步骤3.4:若供热室当前处于下班时间段,则启动人体红外传感器工作,单片机根据人体红外传感器的测量数据,判断供热室内是否有人存在,若供热室内有人存在:则单片机将供热室当前温度与用户预设的标准有人供热温度进行比较,若供热室当前温度高于用户预设的标准有人供热温度,则控制水阀减小阀门开度,以减小供热水管中水流;若供热室当前温度低于用户预设的标准有人供热温度,则控制水阀增大阀门开度,以增大供热水管中水流;若供热室内无人存在,则控制水阀将水阀阀门关至用户预设的最小开度。
[0060]步骤4:单片机判断时钟模块计时是否达到用户预设的暖气供热自动调节时间间隔,若是,则转至步骤I ;若否,则装置处于休眠状态,直至时钟模块计时达到用户预设的暖气供热自动调节时间间隔;
[0061]二)所述的暖气供热自动调节方法的家庭模式,如图7所示,包括如下步骤:
[0062]步骤1:时钟模块采集供热室内当前的时间数据,并传送至单片机;
[0063]步骤2:温度传感器对供热室内当前时刻的温度进行采集,并将采集到的温度数据传送至单片机;
[0064]步骤3:启动人体红外传感器工作,单片机根据人体红外传感器的测量数据,判断供热室内是否有人存在,若供热室内有人存在:则单片机将供热室当前温度与用户预设的标准有人供热温度(例如:18°C)进行比较,若供热室当前温度高于用户预设的标准有人供热温度,则控制水阀减小阀门开度,以减小供热水管中水流;若供热室当前温度低于用户预设的标准有人供热温度,则控制水阀增大阀门开度,以增大供热水管中水流;若供热室内无人存在且无人存在时间超过用户预设的时间阈值(例如:20分钟):则单片机将供热室当前温度与用户预设的标准无人供热温度进行比较,若供热室当前温度高于用户预设的标准无人供热温度(例如:16°C ),则控制水阀减小阀门开度,以减小供热水管中水流;若供热室当前温度低于用户预设的标准无人供热温度,则控制水阀增大阀门开度,以增大供热水管中水流;
[0065]步骤4:单片机判断时钟模块计时是否达到用户预设的暖气供热自动调节时间间隔,若是,则转至步骤I ;若否,则装置处于休眠状态,直至时钟模块计时达到用户预设的暖气供热自动调节时间间隔。
[0066]实施例1
[0067]沈阳市某公司的供热时间段如下:临近下班时间段为11:40-12:00及17:40-18:00、临近上班时间段为 07:40-08:00 及 13:40-14:00、上班时间段为 08:00-11:40及14:00-17:40和下班时间段为12:00-13:40及18:00-次日07:40。根据沈阳市供热标准为不低于18°C的要求,本公司设置的标准有人供热温度为18°C,标准无人供热温度为16°C,暖气供热自动调节时间间隔为10分钟,本实施例以该公司的一天24小时为例,对其采用本发明的暖气供热自动调节方法的工作模式进行说明:
[0068](1)7:40-8:00AM:
[0069]MF52AT热敏电阻对室内温度进行检测,IAP15F2K60S2型单片机对MG995舵机开始进行调控,使得水阀的阀门开度最大。从而保证办公人员进入办公室时不会感到凉意。此过程中,阀门的开度随温度近似呈线性变化。由于设备的精度有限,可能8:00时温度会高于设定温度18°C。
[0070](2)8:00-11:40AM
[0071]每当达到10分钟的暖气供热自动调节时间间隔,IAP15F2K60S2型单片机对MG995舵机进行一次调控。若检测到温度高于设定温度18°C,则IAP15F2K60S2型单片机就会对MG995舵机输出控制信号以控制其反转,减小水阀阀门的开度;若检测到办公室温度低于设定温度18°C,则IAP15F2K60S2型单片机会对MG995舵机输出控制信号以控制其正转,增大水阀阀门的开度,以使室内温度稳定在18°C附近。
[0072](3) 11:40AM-12:00PM
[0073]IAP15F2K60S2型单片机对MG995舵机开始进行调控,减小水阀的阀门开度至15%最大开度,并维持至12:00o由于暖气片从设定温度18°C开始降温需要一定的过程,过程中暖气片的热量仍然能保证室内工作人员不会感觉到凉意,并且这样能有效的节约能源。
[0074](4) 12:00PM-13:40PM
[0075]若检测到室内无人,则维持水阀阀门开度为15%最大开度;若检测到室内有人,则单片机将供热室当前温度与18 °C进行比较,若供热室当前温度高于18 °C,则控制水阀减小阀门开度,以减小供热水管中水流;若供热室当前温度低于18°C,则控制水阀增大阀门开度,以增大供热水管中水流。
[0076](5) 13:40-14:00PM
[0077]MF52AT热敏电阻对室内温度进行检测,IAP15F2K60S2型单片机对MG995舵机开始进行调控,使得水阀的阀门开度最大。从而保证办公人员进入办公室时不会感到凉意。此过程中,阀门的开度随温度近似呈线性变化。由于设备的精度有限,可能14:00时温度会高于设定温度18°C。
[0078](6) 14:00-17:40
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