空调温湿度智能控制系统的制作方法

本发明涉及一种智能控制系统,特别涉及一种空调温湿度智能控制系统。

背景技术：

随着时代的发展，空调也成为了我们生活的必需品，它为我们凉爽地度过夏天和温暖地度过冬天提供了可靠的保障。随着空调的大量普及应用，它的能耗与舒适性已成为我们关注的重中之重。现有的空调遥控器由液晶显示面板、设定控制按键、编/解码集成电路，led红外发射器等组成，实现对空调温度、风速、风向及使用时间的远程手动遥控控制，但不能实现对房屋各空间温湿度的智能控制，操作繁琐，且容易造成用电浪费。

现在市场上空调的室内温度传感器在室内机进风口处过滤网内，它只能检测进风的温度，不能检测室内主要空间的温度、湿度和风速，虽然空调有时在满负荷工作，但我们却感觉不到它的制冷/制热效果，舒适性差；传感器与空调控制系统采用连线的方式，不可拓展；更不可以对风速进行检测。而且传统空调遥控器不能实现，当你不在家时，对空调进行远程监控与遥控控制的功能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种有利于提高电能的利用率，节能环保，能提高用户环境的舒适性，操作简单方便，易于扩展，兼容性强的空调温湿度智能控制系统。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括主控制器、移动通讯设备和若干个三位一体传感器，所述移动通讯设备及若干个所述三位一体传感器均与所述主控制器无线连接；所述主控制器包括主控器mcu、主控器近程无线通信电路、主控器远程无线通信电路、供电电路、红外调频电路、数据存储电路，所述主控器近程无线通信电路、所述主控器远程无线通信电路、所述供电电路、所述红外调频电路、所述数据存储电路均与所述主控器mcu电性连接；所述三位一体传感器包括传感器mcu、温度检测电路、湿度检测电路、风速检测电路、电源电路、传感器近程无线通信电路，所述温度检测电路、所述湿度检测电路、所述风速检测电路、所述电源电路、所述传感器近程无线通信电路均与所述传感器mcu电性连接；所述主控器近程无线通信电路和所述传感器近程无线通信电路无线连接，所述传感器mcu通过所述传感器近程无线通信电路和所述主控器近程无线通信电路与所述主控器mcu无线通信；所述主控器mcu通过所述主控器远程无线通信电路与所述移动通讯设备无线通信。

进一步，所述主控器近程无线通信电路和所述传感器近程无线通信电路均为zigbee通讯电路。

进一步，所述电源电路为无线充电电路，所述主控制器还包括与所述无线充电电路相适配的无线充电发射电路，所述无线充电发射电路与所述主控器mcu电性连接。

进一步，所述三位一体传感器还包括与所述传感器mcu电性连接的电量检测电路。

进一步，所述主控器远程无线通信电路采用tcp/ip通信。

进一步，所述移动通讯设备为手机，或者为平板电脑，或者为笔记本电脑。

进一步，所述主控器mcu使用的算法包括智能控制算法、深度学习算法、智能建模算法。

本发明的有益效果是：由于本发明采用三位一体传感器和主控制器集中控制的设计，包括主控制器、移动通讯设备和若干个三位一体传感器，所述移动通讯设备及若干个所述三位一体传感器均与所述主控制器无线连接；所述主控制器包括主控器mcu、主控器近程无线通信电路、主控器远程无线通信电路、供电电路、红外调频电路、数据存储电路，所述主控器近程无线通信电路、所述主控器远程无线通信电路、所述供电电路、所述红外调频电路、所述数据存储电路均与所述主控器mcu电性连接；所述三位一体传感器包括传感器mcu、温度检测电路、湿度检测电路、风速检测电路、电源电路、传感器近程无线通信电路，所述温度检测电路、所述湿度检测电路、所述风速检测电路、所述电源电路、所述传感器近程无线通信电路均与所述传感器mcu电性连接；所述主控器近程无线通信电路和所述传感器近程无线通信电路无线连接，所述传感器mcu通过所述传感器近程无线通信电路和所述主控器近程无线通信电路与所述主控器mcu无线通信；所述主控器mcu通过所述主控器远程无线通信电路与所述移动通讯设备无线通信,所以，本发明可以实现对空调温湿度、风速的智能控制，有利于提高电能的利用率，降低了能耗；用户环境温湿度和风速被精确控制，提高了用户环境的舒适性；可进行远程控制，操作简单、方便；可兼容各品牌空调，传感器数量可根据用户需求定义，易于扩展，兼容性强，同时避免了应用干电池，节能环保。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的主控制器的结构框图；

图3是本发明的三位一体传感器的结构框图。

具体实施方式

如图1至图3所示，在本实施例中，本发明包括主控制器1、移动通讯设备2和若干个三位一体传感器3，所述移动通讯设备2及若干个所述三位一体传感器3均与所述主控制器1无线连接；所述主控制器1包括主控器mcu11、主控器近程无线通信电路12、主控器远程无线通信电路13、供电电路14、红外调频电路15、数据存储电路16，所述主控器近程无线通信电路12、所述主控器远程无线通信电路13、所述供电电路14、所述红外调频电路15、所述数据存储电路16均与所述主控器mcu11电性连接，所述主控器mcu11通过所述主控器远程无线通信电路13与所述移动通讯设备2无线通信。

在本实施例中，所述三位一体传感器3为温度、湿度、风速三位一体检测传感器，主要由由以下几部分组成：

传感器mcu：用于控制各电路工作并处理各电路传输采集的信；

温度检测电路：传感器mcu对传感器的温度进行ad采样，将温度传感器的模拟信号转换为数字信号，再转换为对应的温度参数，以便主控制器进行后续控制处理；

湿度检测电路：传感器mcu对传感器的湿度进行ad采样，将湿度传感器的模拟信号转换为数字信号，再转换为对应的湿度参数，以便主控制器进行后续控制处理；

风速检测电路：传感器mcu对传感器的风速进行ad采样，将风速传感器的模拟信号转换为数字信号，再转换为对应的风速参数，以便主控制器进行后续控制处理；

无线充电电路：将传感器靠近主控制器，感应匹配后，主控制器即可对传感器进行无线充电；

zigbee通信电路：传感器的mcu将采集到的温度、湿度、风速数据，打包后经过zigbee通信电路发送给主控制器。

主控制器通过zigbee电路接收传感器的温湿度和风速参数，接收的传感器数据和用户的设置历史数据被存储到数据存储电路中。这些数据经过深度学习算法和智能控制算法分析计算后，主控制器发出控制指令给红外调频电路去控制空调进行对应的运转，传感器再将实时检测的数据反馈给控制器进行闭环pid控制调整，这样有利于尽快达到设置的环境温湿度和风速效果，达到节能和提高舒适性的目的。

手机上的app通过网络与控制器进行实时通信，在手机app上既可对各传感器的目标温湿度、风速进行设置，也可实时显示当前各传感器检测的温湿度和风速参数。智能建模算法根据各传感器反馈的实时数据，将空间温湿度和风速分布进行分析建模，并将分析结果以空间三维分布曲线的方式展示给用户，便于用户直观了解当前各空间范围的温湿度和风速分布情况，以便用户对空间进行更好的利用。

传感器低电量时，传感器上的指示灯会进行相应的提示，同时手机上的app也会有对应的提示。用户只需将传感器拿到主控制器旁边，主控制器即可对传感器进行无线充电，充电完成后传感器和手机app都会有充电完成提示。充电操作简单、方便。

本控制系统基于现有空调遥控器的功能，增加温度、湿度及风速一体化采集传感器，传感器与智能管理控制器采用zigbee通信方式，智能管理控制器应用pid算法和深度自学习算法，实现对室内各空间温湿度和风速的无死角监测与控制，达到提高室内舒适性，并减少电能损耗的目的。

本控制系统的一体化传感器数据采用zigbee传输方式，解决了家用综合布线不便的麻烦，传感器数量还可根据用户需要进行自由拓展，兼容性强。控制系统应用智能控制算法，对空调的使用情况和室内环境进行实时监测与控制，空调温湿度等参数只用设置一次，大大提高了操作的便捷性。

本控制系统的控制器与家用路由器连接，将室内各空间的温湿度参数及空调的使用情况，通过以太网传送给手机，打开手机上的app即可获取室内的当前温湿度状态，通过app即可实现对空调的远程遥控控制，这样便可在到家之前让空调将室内温湿度调整到舒适的范围，一到家便进入了舒适的生活圈，大大提高了我们生活的舒适性与便捷性。当我们不在家且忘记关空调时，打开app，我们就可以看到空调的运行状态，通过app我们就可以关闭家里的空调，减少了因忘记关空调而造成的能量消耗。智能控制系统采用220v供电，替代了传统空调遥控器采用干电池供电，消除了应用干电池对环境造成的污染

本发明研发了温度、湿度、风速三位一体检测传感器，该传感器可准确检测出相应位置的温湿度及风速参数，便于控制系统进行精确的控制。加入风速传感器的目的是避免空调对着人身体直接吹冷/热风，避免因此对人产生其他不适。通过增加传感器进行温度、湿度、风速的采集与控制，大大提高了环境的舒适性。

三位一体传感器与控制器采用zigbee通信的方式，避免了布线的麻烦，提高了应用的便捷性。三位一体传感器与控制器通过zigbee通信进行匹配，可进行大量扩展，便于根据实际需要进行拓展应用，兼容性强。

传统空调遥控器无法对空调的风速、摆风角度、温度、湿度等进行智能控制，当我们需要改变以上参数时，我们得手动操作空调遥控器进行调整，而且摆风角度也不好控制。为了解决此问题，我们在控制系统中写入了多种智能算法。智能算法可以实现以下功能：

1、根据三位一体传感器反馈的温度、湿度和风速参数，结合我们在app上设置的相关参数，控制系统应用pid算法可对空调的温度、湿度、风速和摆风角度进行实时的智能控制，以便尽快达到我们设定的效果；

2、控制系统可保存用户设置的历史数据，分析用户使用空调的习惯和该用户喜欢的最佳环境温湿度和风速范围，通过长期分析和深度自学习，以便进行更佳合理的控制，提高用户的舒适度体验；

3、控制系统可根据传感器反馈的数据，对空间温湿度和风速的分布进行分析建模，模拟出室内空间温湿度和风速的分布情况，以便告知用户哪些范围是最舒适区。

4、各空调品牌的空调遥控器不能通用。针对此问题，本控制系统加入了智能红外频率调整电路，通过在手机app上输入对应的空调品牌型号，设置确认即可。智能控制器在收到空调品牌型号后就进行自动查表，然后将对应参数写入到电路中，由此便可实现对各空调品牌的控制兼容。

本发明应用于空调温湿度智能控制系统的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。