专利名称：一种智能温控器控制电路的制作方法
技术领域：
本发明属于温控器领域，尤其涉及一种智能温控器控制电路。
背景技术：
温控器是一种能够自动感应室内温度并将其控制在设定范围的一种高精度智能装置，适应于那些需要节能控制、大功率输出、高精度温控、可智能集网的温度控制器环境中，具有很高的性价比。通常温控器内必须具备以下装置数字温度传感器，用来感应室内温度的变化；温度设定装置，用来输入温度设定值；执行器，通常是一个开关，用来打开或关闭制冷、供暖设备。数字温度传感器，其作为环境精密温度检测，大屏幕液晶显示温度信息与控制量，双负载输出，最大输出负载可以达到30A(220VAC)。智能温控器自动根据用户设定的控制时段、设定温度，判断最大功率输出时间，对用户室内温度进行实时控制，提供给用户最舒适温度环境。采用高精度数字温度传感器更增加环境温度控制精度，并通过智 能算法使耗损电能减小到最少，达最好的节能效果；目前的温控器在运行过程中会产生许多问题，过冲温差由室内空气和其他物体的热惰性形成，滞后温差反映一个房间在通风设备关闭后，剩余冷量造成室内温度的温降.电容器周围的环境温度不能太高，也不能太低，如果环境温度太高，电容器工作时所产生的热量就散不出去，而如果环境温度太低，电容器内的油就可能会冻结，容易电击穿.设计中通常采用热补偿的方法来消除过冲温差和滞后温差.当需要制冷设备启动时，热补偿起作用使温控器在还没有达到设备启动温度时提前启动制冷设备，从而减小或消除过冲温差.热补偿也能够在室内温度达到设备停止温度之前就停止制冷设备的运行.而室外温度决定了设备在某一特定的负荷下工作.在高负荷情况下，电容器的排风扇需运行时间更长，这会导致电流产生的热量聚集在温控器内部，这部分额外的热量会导致温控器内的温度传感器感应到温度高于此时实际室内温度，导致控制点的偏移，因此要对其进行一定的补偿.其补偿通常可以采用如下两种方法一是合理安排温控器内继电器和电源模块等热元件及传感器的安装位置，以降低发热元件对传感器的影响；二是在软件方面采用一定的算法来抵消温控器内部积累的这部分热量的影响。
发明内容
本发明的目的在于利用一种智能温控器控制电路，旨在解决现有传感器功能单一，精度较低，实用寿命短和不能有效节约电能的问题。本发明的目的在于提供一种智能温控器控制电路，所述电路包括微处理器、电源模块、液晶显示模块、光耦隔离外部通信模块、室温控制电路模块、以及微处理器的外围电路；所述微处理器连接所述电源模块、液晶显示模块、光耦隔离外部通信模块和室温控制电路模块。进一步，所述智能温控器控制电路采用LPC114微处理器。进一步，所述微处理器及其外围电路结构为
微处理器有27个管脚，其中6和29号管脚接+3. 3V的直流电压。33号接地，4和5号之间接一个8MH的晶振All，并联两个20P大小的电容C13和C14后接地；2号管脚通过IK的电阻R2到一个电压监视器的3号管脚；3号管脚通过按键开关SI接地，同时并联IOK的电阻R19接+3. 3电压；8和9号管脚都通过5. IK的电阻R22和R23接+3. 3V电压，同时接到存储器的6号和5号管脚；10和11号管脚都通过5. IK的电阻R24和R25接+3. 3V电压，同时接到时钟控制芯片PCF8563T的6和5号管脚；19号SWDCLK和25号SWDIO通过IOK的电阻UlO和Ul I接3. 3V电压，同时接到有4个端口的插排SWD_JTAG的3号和2号；22和23号通过选择开关A25和A26接地，同时通过IOK的电阻接+3. 3V电压； 26,20,27和28号分别通过按键开关S2、S3、S4、S5接地，同时分别通过IOK的电阻 U6、U7、U8、U9 接 3. 3V 的电压；7号通过IOK的电阻U26接9013三极管，由三极管的发射极接地，集电极接电阻U25接发光二极管到+5V的电压；24号通过IOK的电阻R33接9013三极管，三极管的发射极接地，集电极接扬声器接+5V电压。进一步，所述电压监视器的2号管脚接地，I号管脚通过两个并联接地的电容C3_104p和C4_luf,同时串联一个IK的电阻R2接+3. 3V电压；存储器24C02的1、2、3、4管脚接地，8号管脚接+3. 3V电压；时钟控制芯片PCF8563T的I和2号管脚之间接32. 768KH的晶振U15同时接15P的两个电容接地，4号管脚接地，8号管脚通过反向的二极管接+5V的电压；插排SWD_JTAG的I号接+3. 3V电压，4号接地。进一步，所述电源模块由插排Al的6、7、8号端口与5号端口输出220V交流工频电压通过接O. 022uF的电容C6接桥式整流电路，以及开关电源控制器芯片的外围电路，通过调节频率和变压器耦合得到频率可调的直流电源，变压器端口 7和8接二极管和并联的电容C13、C14和电阻R13接三段集成稳压器78L05输出+5V电压；变压器的端口 9和10接低压差的线性稳压器以及其外围电路分别输出稳定的+5V和+3. 3V电压。进一步,所述液晶显示模块主要由液晶驱动控制器HT1621和液晶显示HJXD构成；由微处理器的15、16、17和18号管脚接液晶驱动控制器的9、10、11、12号管脚；液晶驱动控制器的17号接+3. 3V电压，16和18号管脚通过电阻R2和R22接+3. 3V电压；液晶显示H_IXD的I到4号接液晶驱动控制器的21到24号管脚，液晶显示H_IXD的5到29号接液晶驱动控制器的25到49号(49就是I号)管脚。进一步，所述光耦隔离外部通信模块主要单通道光电耦合器和通信芯片接口构成；由微处理器的31号管脚接IOK电阻R30接9013三极管的基极A31，三极管的集电极接IOK电阻到+5V，同时接9013三极管A32的基极，三极管的发射极都接地，A32的集电极通过310欧的电阻R31接光电耦合器6N136的3号管脚；微处理器LPCl 14的32号管脚通过和31号管脚相同的电路到通信芯片MAX485的4号脚；通信芯片MAX485的I号管脚通过和微处理器LPCl 14的32号管脚后相同的电路接到微处理器LPCl 14的I号管脚。通信芯片MAX485的8号接+5V电压，5号接地，6和7号分别通过电阻和功率型输出芯片SA60接到有8个管脚的插排Al的I和2号口。进一步，所述室温控制电路模块由两个相同的控制加热电路组成，由微处理器的13和14号管脚分别引出；13号通过IOK的电阻R15接9013三极管A13，A13的集电极接三极管A12的基极，A12和A13的发射极都接地；A12的基极通过IOK的电阻R14接5V电压同时接二极管IN4007和室内电热A9的一段，A12的集电极接二极管IN4007和室内电热A9的另一端；室内电热器件通过继电器开关接Al的3号和5号口。进一步，所述光电耦合器6N136的3号接+5V电压，5号接地，6和8号之间接IOK的电阻R21，并且在8号端接+5V电压，6号端接通信芯片MAX485的3号脚。本发明的智能温控器控制电路，设置温度传感器、外置传感器模块，对外界温度进行检测，由控制系统根据文具进行控制，真正的实现了室内温度的智能智能化控制，省去了人力的操作，为人们的生活提供了一个舒适的环境；本智能室内温控器具有可控性高、测量准确、结构简单、安装方便等优点；本性能优越的温控器能够对微小的不足以使用户感到不适的温度变化做出响应，可在维持舒适性、提高设备使用效率、延长设备使用寿命及节约成本之间求得平衡.应当指出的是，对微小温度变化做出反应并不意味着使室内温度精确地维持在设定温度，因为这样会导致设备频繁启停，从而缩短设备的使用寿命；同样，本智能 室内温控器不仅从保护设备的角度出发，同时兼顾了舒适性要求。
图I是本发明实施例提供的智能温控器系统结构示意图；图2是本发明实施例提供的智能温控器系统结构框图；图3. 1-3. 5分别是本发明实施例提供室温控制电路模块、电源模块、光耦隔离外部通信模块、液晶显示模块、LPC114微处理器及外围电路的电路原理图。图中1、通信模块；2、外置传感器模块；3、接口 ；4、温度传感器；5、火炕发热电缆；
6;地面发热电缆；7、智能温度控制器系统；71、LPC114微处理器；72、电源模块；73、液晶显示模块；74、光耦隔离外部通信模块；75、室温控制电路模块；76、LPC114微处理器的外围电路。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供了一种智能温控器控制电路，该系统包括通信模块、外置传感器模块、接口、温度传感器、火炕发热电缆、地面发热电缆；通信模块和外置传感器模块安装在温控器，火炕发热电缆和地面发热电缆连接接口，温度传感器连接外置传感器模块，温度传感器设置在火炕发热电缆上方。作为本发明实施例的一优化方案，接口还包括零线、火线、7安培输出接口以及30安培输出接口。以下参照附图，对本发明智能温控器控制电路作进一步详细描述。如图I所示，本发明的智能温控器控制电路设有外置传感器模块2，通信模块I以及四个接口 3，分别是零线、火线、7安培输出接口以及30安培输出接口 ；零线和火线通过漏电保护器的电源开关接入220V直流电源，零线接口与7A的输出接口通过火炕发热电缆5连接成回路，零线接口与30A的输出接口通过地面发热电缆6连接成回路，外置传感器模块2与位于火炕发热电5缆上方的温度传感器4相连接；通信模块I负责与控制系统进行通讯，将参数传送，温度传感器4将感应到的温度传送至外置传感器模块2，在控制系统的操作下，火炕发热电缆5和地面发热电缆6工作，对室内进行加温。如图2和图3. 1-3. 5所示，智能温控器控制电路7由单片型号为LPC114微处理器71、电源模块72、液晶显示模块73、光耦隔离外部通信模块74、室温控制电路模块75、LPCl 14微处理器的外围电路76组成；LPC114微处理器71及其外围电路76，LPCl 14微处理器71有27个管脚，其中6和29号管脚接+3. 3V的直流电压，33号接地，4和5号之间接一个8MH的晶振All，并联两个20P大小的电容C13和C14后接地，2号管脚通过IK的电阻R2到一个电压监视器IPM809的3号管脚(电压监视器的2号管脚接地，I号管脚通过两个并联接地的电容C3_104p和C4_luf，同时串联一个IK的电阻R2接+3. 3V电压。3号管脚通过按键开关SI接地，同时并联IOK的电阻R19接+3. 3电压，8和9号管脚都通过5. IK的电阻R22和R23接+3. 3V电压，同时接到存储器24C02的6号和5号管脚(存储器24C02的 1、2、3、4管脚接地，8号管脚接+3. 3V电压)，10和11号管脚都通过5. IK的电阻R24和R25接+3. 3V电压，同时接到时钟控制芯片PCF8563T的6和5号管脚(时钟控制芯片PCF8563T的I和2号管脚之间接32. 768KH的晶振U15同时接15P的两个电容接地，4号管脚接地，8号管脚通过反向的二极管接+5V的电压)，19号SWDCLK和25号SWDIO通过IOK的电阻UlO和Ull接3. 3V电压，同时接到有4个端口的插排SWD_JTAG的3号和2号(插排SWD_JTAG的I号接+3. 3V电压，4号接地)，22和23号通过选择开关A25和A26接地(火坑选择和除湿选择)，同时通过IOK的电阻接+3. 3V电压，26,20,27和28 (P3_2_KEY5)号分别通过按键开关S2、S3、S4、S5接地，同时分别通过IOK的电阻U6、U7、U8、U9接3. 3V的电压，7号通过IOK的电阻U26接9013三极管，由三极管的发射极接地，集电极接电阻U25接发光二极管到+5V的电压，24号通过IOK的电阻R33接9013三极管，三极管的发射极接地，集电极接扬声器接+5V电压；电源模块72由插排Al的6、7、8号端口(AC220VL)与5号端口(AC220VN)输出220V交流工频电压通过接O. 022uF的电容C6接桥式整流电路，以及开关电源控制器芯片TEA1622P的外围电路，通过调节频率和变压器耦合得到频率可调的直流电源，变压器端口 7和8接二极管和并联的电容C13(100uf/25v)、C14(100uf/25v)和电阻R13接三段集成稳压器78L05输出+5V电压。变压器的端口 9和10接低压差的线性稳压器AS1117-3. 3V以及其外围电路分别输出稳定的+5V和+3. 3V电压；液晶显示模块73主要由液晶驱动控制器HT1621和液晶显示H_LCD构成，由微处理器LPCl 14 71的15、16、17和18号管脚接液晶驱动控制器HT1621的9、10、11、12号管脚，液晶驱动控制器HT1621的17号接+3. 3V电压，16和18号管脚通过电阻R2和R22接+3. 3V电压，液晶显示H_IXD的I到4号接液晶驱动控制器HT1621的21到24号管脚，液晶显示H_IXD的5到29号接液晶驱动控制器HT1621的25到49号(49就是I号)管脚；光耦隔离外部通信模块74主要单通道光电耦合器6N136和通信芯片接口 MAX485构成，由微处理器LPCl 14 71的31号管脚接IOK电阻R30接9013三极管的基极A31，三极管的集电极接IOK电阻到+5V，同时接9013三极管A32的基极，三极管的发射极都接地，A32的集电极通过310欧的电阻R31接光电耦合器6N136的3号管脚(光电耦合器6N136的3号接+5V电压，5号接地，6和8号之间接IOK的电阻R21，并且在8号端接+5V电压，6号端接通信芯片MAX485的3号脚)，微处理器LPCl 14 71的32号管脚通过和31号管脚相同的电路到通信芯片MAX485的4号脚，通信芯片MAX485的I号管脚通过和微处理器LPC114的32号管脚后相同的电路接到微处理器LPC11471的I号管脚，通信芯片MAX485的8号接+5V电压，5号接地，6和7号分别通过电阻和功率型输出芯片SA60接到有8个管脚的插排Al的I和2号口 ；室温控制电路模块75由两个相同的控制加热电路组成，由微处理器LPCl 1471的13和14号管脚分别引出，13号(P3_4_heatH)通过IOK的电阻R15接9013三极管A13，A13的集电极接三极管A12的基极，A12和A13的发射极都接地。A12的基极通过IOK的电阻R14接5V电压同时接二极管IN4007和室内电热A9的一段，A12的集电极接二极管IN4007和室内电热A9的另一端，室内电热器件通过继电器开关接Al的3号和5号口；本发明的智能温控器控制电路，设置温度传感器、外置传感器模块，对外界温度进行检测，由控制系统根据文具进行控制，真正的实现了室内温度的智能智能化控制，省去了人力的操作，为人们的生活提供了一个舒适的环境；本智能室内温控器具有可控性高、测量准确、结构简单、安装方便等优点；本性能优越的温控器能够对微小的不足以使用户感到不适的温度变化做出响应，可在维持舒适性、提高设备使用效率、延长设备使用寿命及节约成本之间求得平衡.应当指出的是，对微小温度变化做出反应并不意味着使室内温度精确地 维持在设定温度，因为这样会导致设备频繁启停，从而缩短设备的使用寿命；同样，本智能室内温控器不仅从保护设备的角度出发，同时兼顾了舒适性要求。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种智能温控器控制电路，其特征在于，所述电路包括微处理器、电源模块、液晶显示模块、光耦隔离外部通信模块、室温控制电路模块、以及微处理器的外围电路； 所述微处理器连接所述电源模块、液晶显示模块、光耦隔离外部通信模块和室温控制电路模块。
2.如权利要求I所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述智能温控器控制电路采用LPCl 14微处理器。
3.如权利要求I所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述微处理器及其外围电路结构为 微处理器有27个管脚，其中6和29号管脚接+3. 3V的直流电压。33号接地，4和5号之间接一个8MH的晶振All，并联两个20P大小的电容C13和C14后接地； 2号管脚通过IK的电阻R2到一个电压监视器的3号管脚； 3号管脚通过按键开关SI接地，同时并联IOK的电阻R19接+3. 3电压；8和9号管脚都通过5. IK的电阻R22和R23接+3. 3V电压，同时接到存储器的6号和5号管脚； 10和11号管脚都通过5. IK的电阻R24和R25接+3. 3V电压，同时接到时钟控制芯片PCF8563T的6和5号管脚； 19号SWDCLK和25号SWDIO通过IOK的电阻UlO和Ul I接3. 3V电压，同时接到有4个端口的插排SWD_JTAG的3号和2号； 22和23号通过选择开关A25和A26接地，同时通过IOK的电阻接+3. 3V电压； 26,20,27和28号分别通过按键开关S2、S3、S4、S5接地，同时分别通过IOK的电阻U6、U7、U8、U9 接 3. 3V 的电压； 7号通过IOK的电阻U26接9013三极管，由三极管的发射极接地，集电极接电阻U25接发光二极管到+5V的电压；24号通过IOK的电阻R33接9013三极管，三极管的发射极接地，集电极接扬声器接+5V电压。
4.如权利要求3所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述电压监视器的2号管脚接地，I号管脚通过两个并联接地的电容C3_104p和C4_luf，同时串联一个IK的电阻R2接+3. 3V电压；存储器24C02的1、2、3、4管脚接地，8号管脚接+3. 3V电压；时钟控制芯片PCF8563T的I和2号管脚之间接32. 768KH的晶振U15同时接15P的两个电容接地，4号管脚接地，8号管脚通过反向的二极管接+5V的电压；插排SWD_JTAG的I号接+3. 3V电压，4号接地。
5.如权利要求I所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述电源模块由插排Al的6、7、8号端口与5号端口输出220V交流工频电压通过接O. 022uF的电容C6接桥式整流电路，以及开关电源控制器芯片的外围电路，通过调节频率和变压器耦合得到频率可调的直流电源，变压器端口 7和8接二极管和并联的电容C13、C14和电阻R13接三段集成稳压器78L05输出+5V电压；变压器的端口 9和10接低压差的线性稳压器以及其外围电路分别输出稳定的+5V和+3. 3V电压。
6.如权利要求I所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述液晶显示模块主要由液晶驱动控制器HT1621和液晶显示H_IXD构成；由微处理器的15、16、17和18号管脚接液晶驱动控制器的9、10、11、12号管脚；液晶驱动控制器的17号接+3. 3V电压，16和18号管脚通过电阻R2和R22接+3. 3V电压；液晶显示H_IXD的I到4号接液晶驱动控制器的21到24号管脚，液晶显示H_IXD的5到29号接液晶驱动控制器的25到49号(49就是I号)管脚。
7.如权利要求I所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述光耦隔离外部通信模块主要单通道光电耦合器和通信芯片接口构成；由微处理器的31号管脚接IOK电阻R30接9013三极管的基极A31，三极管的集电极接IOK电阻到+5V，同时接9013三极管A32的基极，三极管的发射极都接地，A32的集电极通过310欧的电阻R31接光电耦合器6N136的3号管脚；微处理器LPC114的32号管脚通过和31号管脚相同的电路到通信芯片MAX485的4号脚；通信芯片MAX485的I号管脚通过和微处理器LPCl 14的32号管脚后相同的电路接到微处理器LPC114的I号管脚。通信芯片MAX485的8号接+5V电压，5号接地，6和7号分别通过电阻和功率型输出芯片SA60接到有8个管脚的插排Al的I和2号口。
8.如权利要求I所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述室温控制电路模块由 两个相同的控制加热电路组成，由微处理器的13和14号管脚分别引出；13号通过IOK的电阻R15接9013三极管A13，A13的集电极接三极管A12的基极，A12和A13的发射极都接地；A12的基极通过IOK的电阻R14接5V电压同时接二极管IN4007和室内电热A9的一段，A12的集电极接二极管IN4007和室内电热A9的另一端；室内电热器件通过继电器开关接Al的3号和5号口。
9.如权利要求I所述的智能温控器控制电路，其特征在于，所述光电耦合器6N136的3号接+5V电压，5号接地，6和8号之间接IOK的电阻R21，并且在8号端接+5V电压，6号端接通信芯片MAX485的3号脚。
全文摘要
本发明公开了一种智能温控器控制电路，通过LPC114微处理器、电源模块、液晶显示模块、光耦隔离外部通信模块、室温控制电路模块、以及LPC114微处理器的外围电路控制，实现温控器的智能化，通过对参数的设置，控制系统通过温度传感器对温度进行检测，当温度较低时，系统开启，火炕发热电缆和地面发热电缆进行加热，结构简单，操作方便，为人们提供一个舒适的环境，较好的解决了以往存在的问题，延长了温控器实用寿命，具有很好的应用前景。
文档编号G05D23/20GK102929311SQ20121046857
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者张增林, 郭文川, 杨兵力, 侯俊才, 秦立峰 申请人:西北农林科技大学