独立式中央空调百叶窗出风口智能控制系统的制作方法

本发明涉及独立式中央空调百叶窗出风口智能控制系统，属于自动化控制设备领域。

背景技术：

目前，传统的中央空调在安装时，统一采用固定式百叶窗进出风口，百叶窗进出风口的方向固定不变，造成人们使用时无法调整风口，只能受到固定方向来风的问题，同时，在防尘和美观性方面存在明显缺陷。针对这种问题，常规的解决方法与中央空调进行电气关联改造，即在中央空调的内机上进行调整来实现百叶窗的控制，但是不同型号、品牌的中央空调内机的接线方式不同，因此在内机调整过程中，其安装维护方面有非常麻烦、不便。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种独立式中央空调百叶窗出风口智能控制系统，所采取的技术方案如下：

所述智能控制系统包括高精度风温传感器、差分风温信号采集模块、集成运放信号处理模块、正负电平比较模块、智能处理器、步进电机驱动模块、按钮、步进电机和电源；所述高精度风温传感器的风温传感信号输出端与差分风温信号采集模块的信号输入端相连；所述差分风温信号采集模块的差分信号输出端与集成运放信号处理模块的差分信号输入端相连；所述集成运放信号处理模块的运放信号输出端与正负电平比较模块的运放信号输入端相连；所述正负电平比较模块的信号输出端与智能处理器的风温信号输入端相连；所述智能处理器的步进电机驱动信号输出端与步进电机驱动模块的控制信号输入端相连；

所述智能控制系统采用四个按钮，分别与四个按钮的联动开关S4—S1分别与智能处理器的四个按钮信号输入端相连，其控制模式如下：

模式一：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S1＝0，即开关闭合；S2＝S3＝S4＝1，即开关弹出，则智能控制系统控制中央空调的进风百叶正转90度全打开，出风百叶45度摇摆模式。当智能处理器的风温信号输入端检测到高电平则中央空调无风输出，此时，智能控制系统控制中央空调的进风和出风百叶均闭合，起到防尘作用；

模式二：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S2＝0、S1＝S3＝S4＝1，则智能控制系统控制中央空调进风百叶保持90度全开不变，出风百叶固定30度出风模式；

模式三：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S3＝0、S1＝S2＝S4＝1，则智能控制系统控制中央空调进风百叶保持90度全开不变，出风百叶固定45度出风模式；

模式四：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S4＝0、S1＝S2＝S3＝1，则智能控制系统控制中央空调进风百叶保持90度全开不变，出风百叶固定60度出风模式。

优选地，所述差分风温信号采集模块包括传感器连接插座一J1和传感器连接插座二J2；所述传感器连接插座一J1的一端接电源正极，传感器连接插座一J1的另一端通过第1电阻R1和第3电阻R3与电源负极相连；所述传感器连接插座二J2的一端端接电源正极，传感器连接插座二J2的另一端通过第2电阻R2和变阻器VR1与电源负极相连；所述传感器连接插座一J1和传感器连接插座二J2的信号输出端分别通过第9电阻R9和第8电阻R8与集成运放信号处理模块的差分信号输入端相连。

优选地，所述集成运放信号处理模块包括一级TL064放大器U2A和二级TL064放大器U2B；所述一级TL064放大器U2A的信号输出端通过第11电阻R11与二级TL064放大器U2B的反向输入端相连，所述一级TL064放大器U2A的反向输入端与信号输出端之间设有第7电阻R7；所述二级TL064放大器U2B的反向输入端与信号输出端之间设有第10电阻R10；所述一级TL064放大器U2A的正向输入端和反向输入端即为集成运放信号处理模块的差分信号出入端；所述二级TL064放大器U2B的正向输入端通过第14电阻R14接地。

优选地，所述正负电平比较模块包括TL064放大器一U2C、TL064放大器二U2D和三极管Q1；所述TL064放大器一U2C的信号输出端通过第一二极管D1和第12电阻R12与三极管Q1的基极相连；所述三极管Q1的集电极与智能处理器的风温信号输入端相连；其中，TL064放大器一U2C的正向输入端通过稳压滤波电路一与-12V电源相连，稳压滤波电路一由第一电容CX1并联第19电阻R19后串联第17电阻R17构成；TL064放大器二U2D的反向输入端通过稳压滤波电路二与+12V电源相连，稳压滤波电路二由第二电容C7并联第15电阻R15后串联第16电阻R16构成。

优选地，所述智能处理器采用AT89C2051单片机。

优选地，所述AT89C2051单片机的P3.7信号输入端即为风温信号输入端；所述AT89C2051单片机的信号输入端P3.2—P3.5分别与四个按钮的联动开关S4—S1相连。

优选地，所述步进电机驱动模块以两块ULN2003驱动芯片为核心。

优选地，所述步进电机的个数为两个，均采用12V五线四相步进电机。

优选地，所述高精度风温传感器采用SEMITEC温风传感器。

本发明有益效果：

1)本发明提出的独立式中央空调百叶窗出风口智能控制系统改变了原有中央空调百叶窗固定进出风口的工作模式，采用差动式高灵敏度风温传感器检测中央空调内机风口送风与否和风温变化，空调停止运行时，出风口人百叶窗呈关闭状态，起到防尘和美观作用；当空调运行时，用户可选择特定的百叶运行程序：固定30度、固定45度、固定60度及45自由摆动。多角度多进出口工作模式之间能够自由切换，满足人们的日常的多变需求；

2)本系统设计一反传统中央空调通过调整空调内机来改变百叶窗进出风口的设计思路，利用中央空调外部信号，即原中央空调风口的风温信号，设计一个与原中央空调完全运行互不干扰的独立控制系统。

3)本系统与原中央空调无电气连接，其在实现百叶窗进出风口调整的过程中不会干扰原中央空调的正常运行，同时其适用于任何品种的中央空调，可满足不同用户的需求，且安装维护方便，具有非常高的通用性。

4)本系统基于简洁的电路构造即可实现中央空调百叶窗的自动调控，具有造价成本低、实用性高，通用性强等特点。

附图说明

图1为具体实施方式中本发明的差分风温信号采集模块、集成运放信号处理模块和正负电平比较模块电路连接结构示意图。

图2为具体实施方式中本发明的单片机和步进电机驱动模块电路连接结构示意图。

图3为具体实施方式中本发明系统流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。

本发明提供了一种独立式中央空调百叶窗出风口智能控制系统，该智能控制系统包括高精度风温传感器、差分风温信号采集模块、集成运放信号处理模块、正负电平比较模块、智能处理器、步进电机驱动模块、按钮、步进电机和电源；高精度风温传感器的风温传感信号输出端与差分风温信号采集模块的信号输入端相连；差分风温信号采集模块的差分信号输出端与集成运放信号处理模块的差分信号输入端相连；所述集成运放信号处理模块的运放信号输出端与正负电平比较模块的运放信号输入端相连；所述正负电平比较模块的信号输出端与智能处理器的风温信号输入端相连；智能处理器的步进电机驱动信号输出端与步进电机驱动模块的控制信号输入端相连。

其中，智能处理器采用AT89C2051单片机，AT89C2051单片机的P3.7信号输入端即为风温信号输入端；步进电机驱动模块以两块ULN2003驱动芯片为核心。步进电机的个数为两个，均采用12V五线四相步进电机。高精度风温传感器采用SEMITEC温风传感器。

图1为具体实施方式中本发明的差分风温信号采集模块、集成运放信号处理模块和正负电平比较模块电路连接结构示意图。图2为具体实施方式中本发明的单片机和步进电机驱动模块电路连接结构示意图。所述集成运放信号处理模块包括一级TL064放大器U2A和二级TL064放大器U2B；一级TL064放大器U2A的信号输出端通过第11电阻R11与二级TL064放大器U2B的反向输入端相连，一级TL064放大器U2A的反向输入端与信号输出端之间设有第7电阻R7；二级TL064放大器U2B的反向输入端与信号输出端之间设有第10电阻R10；一级TL064放大器U2A的正向输入端和反向输入端即为集成运放信号处理模块的差分信号出入端；二级TL064放大器U2B的正向输入端通过第14电阻R14接地。正负电平比较模块包括TL064放大器一U2C、TL064放大器二U2D和三极管Q1；TL064放大器一U2C的信号输出端通过第一二极管D1和第12电阻R12与三极管Q1的基极相连；三极管Q1的集电极与AT89C2051单片机的P3.7信号输入端相连；其中，TL064放大器一U2C的正向输入端通过稳压滤波电路一与-12V电源相连，稳压滤波电路一由第一电容CX1并联第19电阻R19后串联第17电阻R17构成；TL064放大器二U2D的反向输入端通过稳压滤波电路二与+12V电源相连，稳压滤波电路二由第二电容C7并联第15电阻R15后串联第16电阻R16构成。

AT89C2051单片机的信号输入端P3.2—P3.5分别与四个按钮的联动开关S4—S1相连。AT89C2051单片机的信号输入端P1.0—P1.3分别与第一ULN2003驱动芯片1R—4R依次对应相连；AT89C2051单片机的信号输入端P1.4—P1.7分别与第二ULN2003驱动芯片1R—4R依次对应相连。

图3为本发明系统流程图。智能控制系统采用四个按钮，分别与四个按钮的联动开关S4—S1分别与智能处理器的四个按钮信号输入端相连，其控制模式如下：

模式一：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S1＝0，即开关闭合；S2＝S3＝S4＝1，即开关弹出，则智能控制系统控制中央空调的进风百叶正转90度全打开，出风百叶45度摇摆模式。当智能处理器的风温信号输入端检测到高电平则中央空调无风输出，此时，智能控制系统控制中央空调的进风和出风百叶均闭合，起到防尘作用；

模式二：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S2＝0、S1＝S3＝S4＝1，则智能控制系统控制中央空调进风百叶保持90度全开不变，出风百叶固定30度出风模式；

模式三：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S3＝0、S1＝S2＝S4＝1，则智能控制系统控制中央空调进风百叶保持90度全开不变，出风百叶固定45度出风模式；

模式四：当智能处理器的风温信号输入端检测到低电平信号且S4＝0、S1＝S2＝S3＝1，则智能控制系统控制中央空调进风百叶保持90度全开不变，出风百叶固定60度出风模式。

本发明提出的独立式中央空调百叶窗出风口智能控制系统改变了原有中央空调百叶窗固定进出风口的工作模式，采用差动式高灵敏度风温传感器检测中央空调内机风口送风与否和风温变化，空调停止运行时，出风口人百叶窗呈关闭状态，起到防尘和美观作用；当空调运行时，用户可选择特定的百叶运行程序：固定30度、固定45度、固定60度及45自由摆动。多角度多进出口工作模式之间能够自由切换，满足人们的日常的多变需求；同时，本系统的设计思路一反传统中央空调通过调整空调内机来改变百叶窗进出风口的设计思路，利用中央空调外部信号，即原中央空调风口的风温信号，设计一个与原中央空调完全运行互不干扰的独立控制系统。并且，本系统与原中央空调无电气连接，其在实现百叶窗进出风口调整的过程中不会干扰原中央空调的正常运行，同时其适用于任何品种的中央空调，可满足不同用户的需求，且安装维护方便，具有非常高的通用性。此外，本系统基于简洁的电路构造即可实现中央空调百叶窗的自动调控，具有造价成本低、实用性高，通用性强等特点。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。