专利名称：学生公寓采暖节能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及采暖智能控制技术领域，特别是一种学生公寓采暖节能控制器。
背景技术：
目前在类似于公寓式供暖的学校、部门、企业单位，供暖一般为水暖。锅炉房将水加热输送到需供暖的每个单独房间，水通过房间内安装的暖气片进行散热，以提升室内温度。各房间因用途不同、工作时间不同，实际温度需求也不同，而统一供暖设计容量大于工作时实际容量，即使安装手动阀门也很难实现需求与供应的平衡控制，且大部分时间处于无人监管情况下，很容易造成能量的浪费。本实用新型一种学生公寓采暖节能控制器旨在解决目前学生公寓采暖存在能量浪费且无法统一管理及监测的问题，通过此作品可实现自动根据学生课程安排及作息规律调整室内温度，提高能量利用率，并可通过上位机实时监控和调整室内温度。
发明内容本使用新型的目的是提供一种学生公寓采暖节能控制器，适用于各种公寓式场所的采暖智能化管理及控制。本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的:本实用新型的学生公寓采暖节能控制器，其特征在于:主要由机箱、电源模块、微处理单片机、串口通信模块、LCD显示模块、实时时钟模块、信号采集模块、信号输出模块、按键操作模块、无线传输模块和电动调节阀、蜂鸣器、状态指示外部设备组成。所述的电源模块为学生公寓采暖节能控制器提供能量，保障其运行，信号采集模块、实时时钟模块和按键操作模块的输出端分别与微处理单片机的输入端连接，LCD显示模块、串口通信模块和信号输出模块的输入端与微处理单片机的输出端连接，无线传输模块输入端与串口通信模块输出端连接，温度传感器的输出端与信号采集模块的输入端连接、蜂鸣器的输入端与按键操作模块的输出端连接，电动调节阀、状态指示灯的输入端与信号输出模块连接，LCD屏、按键及状态指示灯置于所述的机箱面板上。所述的微处理单片机的主电源为5V供电。所述的按键操作模块包括有用于设定理想室内温度值的“TEMP”键、用于开机后对时间的校准的“TIME”键、用于对数值的加I “UP”键、用于对数值的减I “DOWN”键、用于根据学生课程安排及作息规律设定时间、理想温度，实现智能化控制“SET”键所组成。所述的按键操作模块以蜂鸣器响作为按键输入确认信号。所述的微处理单片机由内部程序控制温度信号的采集、实时时钟的读取、按键操作的扫描、数据的显示、电动调节阀的工作状态、串口通信和无线传输的数据传输。所述的微处理单片机输出信息可通过串口通信模块与无线传输模块实现实时通信，不仅实现实时监控还可实现上位机控制。本实用新型具有下述功能:①液晶显示功能:控制器上带有IXD显示屏，可显示当前时间及温度。[0012]②时间同步功能:采用实时时钟芯片，其自带锂电池，掉电情况下也可运行，保持时间同步。③温度监测功能:软件通过信号采集模块实时读取温度传感器的信息，通过LCD可显示当前室温并上传，实现监测。④按键操作功能:通过按键可以校正当前时间以及设定理想室内温度值并可根据课程安排及作息规律调整。⑤状态指示功能:通过指示灯显示控制器工作状态及电动调节阀工作状态，以便用户实时了解作品运行状态。⑥分级调节功能:信号输出模块按照当前室温与设定温度对比的结果进行模拟量的输出，实现电动调节阀的分级调节。⑦无线通讯功能:串口通信模块及无线传输模块相互配合可实现数据上传及命令下载的无线通讯。本实用新型学生公寓采暖节能控制器由微处理单片机为核心处理器进行控制，通过各相应功能模块的配合实现个性化功能。温度传感器探测室内温度，按键操作实现个性化设置，实时时钟作为时间量具，LCD作为人机交互界面，微处理控制器智能控制电动调节阀的工作状态，串口通信及无线传输实现远程管理及控制。具体的运行过程为:上电后微控制器自动运行，首先初始化程序，然后读取各功能模块的初始值，并通过LCD显示模块显示当前时间和温度信息，如果时间不准或需要调节理想室温值可以通过按键进行调节，电动调节阀实时根据检测值与设定值比对结果改变工作状态，并且此时控制器通过串口通信与无线传输可实现与上位机的实时通信，将时间、温度数据信息实时上传并将上位机的调节值下载至微控制器，便于用户进行管理及监控。本实用新型与现有技术比较有如下优点:①根据用户预先设定或者系统内部默认设定实现用户端温度的自动化控制；②根据用户作息规律通过按键操作设定各时间段理想温度，实现分时自动控制；③根据学生公寓采暖节能控制器工作环境的不同，可根据所在环境进行个性化设置，实现同一地区的分区自动控制；④实现了与上位机之间的实时通信，实现了用户能够远程管理及监控，并且通过上位机软件输出形象的室内温度值检测曲线及数据统计值。本实用新型一种学生公寓采暖节能控制器适用于公寓式采暖的分时分区自动化控制，可准确、实时的实现智能化控制及监控，可大幅节约能源。
本实用新型一种学生公寓采暖节能控制器有如下附图:图1为本实用新型的总体结构示意图。图2为本实用新型的机箱面板示意图。图3本实用新型的多用户端远程控制系统图。图4本实用新型的模块及元器件分布图。
具体实施方式
[0030]
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。本实用新型的学生公寓采暖节能控制器主要由机箱、电源模块、微处理单片机、串口通信模块、LCD显示模块、实时时钟模块、信号采集模块、信号输出模块、按键操作模块、无线传输模块和电动调节阀、蜂鸣器、状态指示外部设备组成。所述的电源模块为学生公寓采暖节能控制器提供能量，保障其运行，信号采集模块、实时时钟模块和按键操作模块的输出端分别与微处理单片机的输入端连接，LCD显示模块、串口通信模块和信号输出模块的输入端与微处理单片机的输出端连接，无线传输模块输入端与串口通信模块输出端连接，温度传感器的输出端与信号采集模块的输入端连接、蜂鸣器的输入端与按键操作模块的输出端连接，电动调节阀、状态指示灯的输入端与信号输出模块连接，LCD屏、按键及状态指示灯置于所述的机箱面板上。所述的按键操作模块由“TEMP”键、“ ΜΕ”键、“UP”键、“DOWN”键、“SET”键所组成，并以蜂鸣器响作为按键输入确认信号。“TEMP”键用于设定理想室内温度值；“ ΜΕ”键用于开机后对时间的校准；“UP”键用于对数值的加I ;“DOWN”键用于对数值的减I ;“SET”键用于根据学生课程安排及作息规律设定时间、理想温度，实现智能化控制。开机后系统自动显示当前时间值和温度值，按键随系统运行开始扫描，没有按键被按下系统便继续运行，一旦有按键被按下系统暂时停在原位等待指令。用户可按下 ΜΕ从新设定时间，此时年位开始闪烁，等待设置。按UP或DOWN，设置系统年，此时可看到年位数值的改变，设置完毕后继续按TIME确认，进入下一位设定，此时下一位开始闪烁，等待设置。直至设定完星期位，结束时间设置。在结束系统时间设置的时刻，系统时间即以设定时间开始运行。用户也可按下TEMP从新设定温度值，此时设定温度值开始闪烁，等待设置。按UP或DOWN进行调节，此时可看到温度位数值的改变，设置完毕后继续按TEMP确认，结束温度设置。在结束系统温度设置的时刻，系统即以设定值进行比对以控制电动调节阀工作状态。用户也可按下SET根据课程安排及作息规律进行调节，首先进入时间调节，之后进入温度调节，调节完成后按SET进行确认，结束设置。时间调节、温度调节按键流程与以上相似。所述的微处理单片机由内部程序控制温度信号的采集、实时时钟的读取、按键操作的扫描、数据的显示、电动调节阀的工作状态、串口通信和无线传输的数据传输。所述的微处理单片机输出信息可通过串口通信模块与无线传输模块实现实时上传数据及下载命令，不仅实现实时监控还可实现上位机控制。本实用新型学生公寓采暖节能控制器由微处理单片机为核心处理器进行控制，通过各相应功能模块的配合实现个性化功能。温度传感器探测室内温度，按键操作实现个性化设置，实时时钟作 为时间量具，LCD作为人机交互界面，微处理控制器智能控制电动调节阀的工作状态，串口通信及无线传输实现远程管理及控制。具体的运行过程为:上电后微控制器自动运行，首先初始化程序，然后读取各功能模块的初始值，并通过LCD显示模块显示当前时间和温度信息，如果时间不准或需要调节理想室温值可以通过按键进行调节，电动调节阀实时根据检测值与设定值比对结果改变工作状态，并且此时控制器通过串口通信与无线传输可实现与上位机的实时通信，将时间、温度数据信息实时上传并将上位机的调节值下载至微控制器，便于用户进行管理及监控。[0040]学生公寓采暖节能控制器的一个使用实例:一般在校期间在(21:30至08:00)及(11:30至13:30)及(17:00至18:00)期间学生回宿舍休息，需调整温度为25°C，其余时间宿舍处于无人状态，只需保持大约8°C即可；周六日及节假日期间根据宿舍情况自行设定。本实用新型与现有技术比较有如下优点:①根据用户预先设定或者系统内部默认设定实现用户端温度的自动化控制；②根据用户作息规律通过按键操作设定各时间段理想温度，实现分时自动控制；③根据采暖节能控制器工作环境的不同，可根据所在环境进行个性化设置，实现同一地区的分区自动控制；④实现了与上位机之间的实时通信，实现了用户能够远程管理及监控，并且通过上位机软件输出形象的室内温度值检测曲线及数据统计值。
权利要求1.学生公寓采暖节能控制器，其特征在于:主要由机箱、电源模块、微处理单片机、串口通信模块、LCD显示模块、实时时钟模块、信号采集模块、信号输出模块、按键操作模块、无线传输模块和电动调节阀、蜂鸣器、状态指示外部设备组成；所述的电源模块为学生公寓采暖节能控制器提供能量，保障其运行，信号采集模块、实时时钟模块和按键操作模块的输出端分别与微处理单片机的输入端连接，LCD显示模块、串口通信模块和信号输出模块的输入端与微处理单片机的输出端连接，无线传输模块输入端与串口通信模块输出端连接，温度传感器的输出端与信号采集模块的输入端连接、蜂鸣器的输入端与按键操作模块的输出端连接，电动调节阀、状态指示灯的输入端与信号输出模块连接，LCD屏、按键及状态指示灯置于所述的机箱面板上；所述的微处理单片机的主电源为5V供电电源。
2.根据权利要求1所述的学生公寓采暖节能控制器，其特征在于:所述的按键操作模块包括有用于设定理想室内温度值的“ TEMP ”键、用于开机后对时间的校准的“ ΜΕ ”键、用于对数值的加I的“UP”键、用于对数值的减I的“DOWN”键、用于根据学生课程安排及作息规律设定时间、理想温度，实现智能化控制“ SET ”键所组成。
专利摘要一种学生公寓采暖节能控制器，涉及采暖智能控制技术领域。本实用新型主要由机箱、主电源、微处理单片机、串口通信模块、LCD显示模块、实时时钟模块、信号采集模块、信号输出模块、按键操作模块、无线传输模块和电动调节阀、蜂鸣器、状态指示外部设备组成。本实用新型学生公寓采暖节能控制器可实现自动根据学生课程安排及作息规律调整室内温度，提高能量利用率，并可通过上位机实时监控和调整室内温度。本实用新型学生公寓采暖节能控制器适用于各种公寓式供暖的智能化控制及监控，并为未来可能实现的以热量为计量单位的更加合理的供暖收费标准提供硬件支持。
文档编号G05B19/042GK203054631SQ201220748979
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者焦晨, 孙树文, 黄振旺, 王峰, 任彦霖, 李帅 申请人:北京工业大学