专利名称：双温智能型空调计费器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计费器，具体涉及一种空调计费器。
在空调建筑中，各个用户必须因使用空调而支付相应的费用，在智能建筑中，冷热计费已纳入国家相关政策。但是现在还没有一种与之相适应的智能空调计费器，而是采用人工估算、费用摊派的方式进行收取或者直接采用租用的方式计费，人为因素和随意性大，原始落后，计费不准，无数据显示和对风机的智能控制。
本实用新型之目的旨在提供一种智能化程度高、计量准确、功能齐全、安装使用极为方便、不需改动空调系统的双温智能型空调计费器。
本实用新型的技术解决方案是这种双温智能型空调计费器由电源和计费器及其连线组成，电源由整流稳压模块完成220V交流转换为传感器和集成电路芯片提供所需直流电压，计费器由面板和电路板组成，电路为温度传感器信号经信号放大电路放大后变为一定电压值的电压信号，送入A/D转换模块，变为数字信号，输入CPU芯片，完成温度信号的采集，CPU芯片是本实用新型的核心，将采集到的温度信号和通过电力载波通讯传来的数据进行处理，借助内置的计费软件，完成用户空调冷热量计费，同时，根据软件要求，将用户数据通过电力载波模块上传给上位计算机，同样，上位计算机也将数据下传到各用户计费器，完成数据通讯，液晶显示器由单片机CPU控制，采用并行接口连接，按内置固定程序进行数据显示。
本实用新型在测量空调房间温度、室外环境空气温度和获得建筑围护结构类型资料的基础上，根据专门的计算软件，得到用户逐时和一段时间的空调冷热量，再由与之相连的计费网络，核算该用户的空调冷热量，计费器用极少的价廉传感器获取用户及空调系统资料，根据专门软件能自动得到用户的空调冷热量，具有智能的特点，本实用新型结构简单、设计合理、计量准确、功能齐全、安装与施工极为方便，不需改动空调系统，以计费网络形式使用，是一种高科技的新产品。
图1为本实用新型原理框图。
图2为本实用新型电路图
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明本实用新型由电源盒、计费器盒及其连线组成。电源盒完成220V/50HZ交流转换为传感器和集成电路芯片所需直流电压。计费器盒由面板和电路板组成。在面板上，有液晶显示区和复位按钮。能够显示用户室内外空气温度、空调运行模式、空调冷热量、应付费用及故障信号。复位按钮供计费器工作出现不稳定时用。电路板上设置了室温传感器、变送电路和单片机其它集成电路，并且设置了远传通讯接口，用来与机房的上位机双向传输数据。远传通讯采用了电力载波方式，现场安装计费器时，不需敷设专用通讯电缆。最大传输距离可达3km。电路板上还设置了数据保存芯片E2PROM，断电时长时间保存数据。电源盒与计费器盒之间用RVVP型7芯屏蔽电缆连接。
参见图1电原理框图，温度传感器(热敏电阻或AD590)经信号放大后变为1～5V电压信号，送入A/D模块，变为数字信号，输入CPU芯片，由单片机完成温度信号的采集。信号放大电路所需的+5V、±12V电源及A/D模块、CPU芯片所需的+5V电源等均由交直流电源模块(整流稳压)提供。该模块将220V交流电经整流成直流后稳压，得到+5V和±12V直流电源(功率各为5W)，负责整个系统的供电。CPU芯片是本产品的大脑，负责将采集到的温度和通过载波通讯传来的数据进行处理，借助内置的计费软件，完成用户空调冷热量计费，同时，根据软件要求，将用户数据上传给上位计算机。数据上传由电力载波模块完成。载波模块将数据转换成一定格式的代码上传到上位机，在上位机对这种格式的代码进行翻译即“解码”，完成数据通讯。同样，上位机也将数据下传到各用户计费器。液晶显示器由单片机CPU控制，采用并行接口连接，按内置固定程度进行数据显示。
参见图2，本实用新型主控器采用89C52单片机，和液晶显示模块参见图2，本实用新型主控器采用89C52单片机，和液晶显示模块SMG19254A作显示信息的器件。0809A/D转换芯片，把温度、流量模拟信号转换为数字信号后，由单片机进行采集与处理，整个装置设计如下单片机89C52P0口(P00-P0.7引脚号为39-32)为地址、数据复用口，在ALE的下降沿出现地址信号，因此需用一片373锁存器把地址信息锁存起来。373锁存器3脚、18脚、8脚、14脚、17脚、4脚、13脚、7脚分别与89C52的39～32脚相接，其11脚接30脚(ALE信号)，373其1、10脚接地，373锁存器输出2脚、19脚、9脚分别与0809芯片25脚、24脚和23脚相接。采用74LS74双D触发器对ALE信号2分频，得到频率为500KHZ信号送0809芯片10脚作其时钟信号；0809芯片数据线D0～D7，引脚号分别为17、14、15、8、18、19、20、21，分别与单片机39-32脚相连。89C52写信号(16脚)接74LS02芯片1脚，读信号74LS02芯片5脚，89C52的28脚和74LS0的2、4脚相接，74LS02的3脚和0809的6、22脚相接，作0809的启动控制信号；74LS02的6脚接0809的9脚；0809的7脚接74LS02的9脚，74LS02的8脚接地，74LS02的10脚接89C52的1 3脚。A/D转换后，单片机用查询方式读转换后的数据。
液晶显示器与单片机的连接采用并行接口的方式，根据要求显示模块的数据线D0～D7分别与单片机的数据线39～32脚相连，其片选端与单片机的P2.6(27脚)相连。其地址选择线与373的2脚相连。由程序控制液晶的显示。
电源采用开关电源，输入220伏市电，输出为5伏、+12V、-12V直流，并且5V地与正负12伏不共地，5伏、+12伏、-12伏三路功率均为5W。
温度传感器采用AD590，其一端接-12伏，另一端接OP07放大器反相输入端2，其同向输入端3经一电阻接地，OP07设计成反相放大器，温度在0-100度变化时，输出电压0-5V，输出信号接0809的27脚；流量信号经f/v变送器后变为0-5V信号接0809的26脚，由程序完成对模拟信号的采集与处理。
采用电力载波通讯模块CW2000，其串口通讯的8脚、9脚与CPU芯片89C52的10脚、11脚连接，通过模块处理后，信号由1脚、2脚的电源线输出。
权利要求1.一种双温智能型空调计费器，其特征在于由电源和计费器及其连线组成，电源由整流稳压模块完成220V交流转换为传感器和集成电路芯片提供所需直流电压，计费器由面板和电路板组成，电路为温度传感器信号经信号放大电路放大后变为一定电压值的电压信号，送入A/D转换模块，变为数字信号，输入CPU芯片，完成温度信号的采集，CPU芯片是本实用新型的核心，将采集到的温度信号和通过电力载波通讯传来的数据进行处理，借助内置的计费软件，完成用户空调冷热量计费，同时，根据软件要求，将用户数据通过电力载波模块上传给上位计算机，同样，上位计算机也将数据下传到各用户计费器，完成数据通讯，液晶显示器由单片机CPU控制，采用并行接口连接，按内置固定程序进行数据显示。
专利摘要一种双温智能型空调计费器,其特征在于它由电源和计费器及其连线组成,温度传感器信号经信号放大后送入A/D模块,转换成数字信号,输入CPU,与通过电力载波通讯传来的数据一起,进行处理,完成用户空调冷热量计费,同时将用户数据上传给上位计算机,液晶显示器由CPU控制,进行数据显示,本实用新型设计合理、计量准确、智能化程度高,技术性能优良,是一种高科技产品。
文档编号G01D4/10GK2472198SQ0121379
公开日2002年1月16日 申请日期2001年4月4日 优先权日2001年4月4日
发明者胡益雄 申请人:胡益雄