智能温度控制器设计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于嵌入式控制技术领域,是结合机械、电子、控制技术为一体的机电一体化设备。
【背景技术】
[0002]低温地板辐射采暖是一种不同于对流式散热器采暖的新型采暖方式，具有舒适性好、温度分布均匀、节约能源和容易实现分户计量等优点，是一种具有广泛发展前途和推广价值的采暖方式。
[0003]近年来,低温地板福射采暖的研究工作逐渐增多，Pelter Simmonds、Sung.HwanCho和Haruo等人分别对低温地板辐射采暖进行了一些实验研究，通过这些研究，使人们对地面辐射采暖有了较为深入的理解。
[0004]但要真正实现节约能源和分户计量的功能，温控器是必不可少的器件，因此，研发一种实用的温度控制器成为当务之急。由于单片机具有体积小、功能强等特点，本发明提出了一种基于PIC单片机的温度控制器。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:结合嵌入式控制技术和现代采暖技术，设计一种新型的智能温度控制器，该智能温度控制器适用于现代采暖技术的嵌入式控制系统，使室温在自动模式下根据不同外部环境自动调节，控制器有恒温与分时段两种控制方式且可相互协调，并采用系统自适应模糊PID控制，同时采用LCD显示屏实现人机交互，其包括主控模块、温度采集模块、键盘及显示模块、日历模块及控制执行模块等。
[0006]本发明设计的低温地板辐射采暖温控器是以PIC单片机为主控芯片，结合温度采集器件、IXD显示器件、键盘输入器件、日历器件、无线传输器件及控制执行器件等构成。
[0007]该智能温度控制器采用PIC18F6390单片机为主控器件，其为低损耗、高集成度、高可靠的微处理器，具有丰富的I/o接口及内存，且内部带有LCD驱动，低温地板辐射采暖温控器主要采集室内空气温度和湿度两个变量，因此采用NTC热敏电阻和HS24LF湿敏电阻进行变量采集，同时采用4X32段LCD显示屏，显示采集数据，对数据进行实时观测，并采用键盘输入器件，对温度、日期、时间及时间段进行设置，且可进行数字的增减调节，用过键盘及IXD显示模块实现人机交互。
【附图说明】
[0008]图1是本低温地板辐射采暖温控器的系统功能框图；
图2是温度采集模块的功能示意图。
【具体实施方式】
[0009]低温地面辐射采暖温度控制器是现代采暖不可缺少的器件，该温控器是机电一体化产品，涉及机械、电子、控制技术等多个领域的知识，需要各方面的相互结合，下面对本发明的【具体实施方式】予以介绍，对已有的技术不再赘述。
[0010]地温地板辐射采暖温控器的【具体实施方式】是系统通过NTC热敏电阻分别采集室内外温度及室内空气湿度，并将其转变成O— 5 V的电压信号送人单片机的AN。端口，经A / D转换后得到16进制的数据，然后通过16进制与10进制的转换和相关运算，变为浮点数存储并显示在LCD面板上；单片机把采集到的室温信号与设定值进行比较，经控制运算，输出相应控制信号给安装在分水器上的电动阀，以调节电动阀的开度、改变水流的大小、控制房间内热水的循环速度，达到对供热量的控制，从而控制进入房间的热量，最终实现对室内温度的控制。
[0011]1、温度采集模块
单片机将热敏电阻采集到的温度信号经电路转换，变成与温度相对应的O—5 V电压信号，送入PIC18F6390内置的12位A / D转换器.ΜΛ / D转换得到16进制数据，然后通过16进制与10进制的转换和相关运算，变为浮点数存储并显示在LCD面板上。系统软件采用TMRO定时100脚，每隔100毫秒就将A / D转换的结果读出来并存储在缓存区中。
[0012]2、键盘及显示模块
将键盘分为功能键和调节键，功能键和调节键识别模块共用了 5个按键，即3个功能键和2个调节键，以实现温度设置、日期设置、时间设置、时间段设置以及数字增调节和数字减调节等功能，分时段设置通过功能键和调节键的共同作用，在自动模式下设定各个时间段的起始时间，并在该时间段内设定室内温度，LCD显示通过相应的显示驱动软件来实现。
[0013]3、日历模块
日历模块选用DS1302，该芯片可通过AM / PM指示决定采用24或12小时格式。DS1302与单片机采用同步串行方式通信，其使用的3个端口包括:DS1302的CE脚与单片机的RCtl口相连；DS1302的SCLK与单片机的RX1相连；DS1302的I / O 口与单片机的TX1相连。在读/写时钟或RAM数据时，可采用单字节或多字节这两种模式进行通信。
【主权项】
1.一种智能温度控制器设计，其适用于现代采暖技术的嵌入式控制系统，使室温在自动模式下根据不同外部环境自动调节，有恒温与分时段两种控制方式且可相互协调，并采用系统自适应模糊PID控制，同时采用LCD显示屏实现人机交互，其包括主控模块、温度采集模块、键盘及显示模块、日历模块及控制执行模块等。
2.根据权利要求1所述智能温度控制器设计，其特征在于，适用于现代采暖技术的嵌入式控制系统，使室温在自动模式下根据不同外部环境自动调节。
3.根据权利要求1所述智能温度控制器设计，其特征在于，有恒温与分时段两种控制方式且可相互协调。
4.根据权利要求1所述智能温度控制器设计，其特征在于，采用系统自适应模糊PID控制。
5.根据权利要求1所述智能温度控制器设计，其特征在于，采用LCD显示屏实现人机交互。
6.根据权利要求1所述智能温度控制器设计，其特征在于，包括主控模块、温度采集模块、键盘及显示模块、日历模块及控制执行模块等。
【专利摘要】本发明公开了一种基于嵌入式技术的低温地面辐射采暖温控器，其特征在于：其适用于现代采暖技术的嵌入式控制系统，使室温在自动模式下根据不同外部环境自动调节，控制器有恒温与分时段两种控制方式且可相互协调，并采用系统自适应模糊PID控制，同时采用LCD显示屏实现人机交互，其包括主控模块、温度采集模块、键盘及显示模块、日历模块及控制执行模块等，该控制器精度高、适应性强且操作方便。
【IPC分类】G05D23-24
【公开号】CN104699140
【申请号】CN201310655044
【发明人】孙宝恒
【申请人】孙宝恒
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日