CN108800450A - 一种物联网型空调控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网型空调控制器，该空调控制器包括空调本体控制器及与所述空调本体控制器通过信号线路连接的空调控制器管理后台和手持空调管理设备，所述空调本体控制器包括主控模块及与所述主控模块电性连接的温度监控模块、第一液晶显示模块、电源模块、控制输出模块、NB‑IOT节点装置、第一按键操作模块，以及与所述主控模块通过信号线路连接的第一ZigBee通信模块。本发明的将原有传统的现场空调控制改进为通过两种方式组网，手持设备、手机、后台等都可以对空调控制器发送指令。使得空调可以不完全按照预先设定的模式运行，也能在远程受控在线调试，实现了空调节能。使用两种方式，实现冗余组网形成可靠连接。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体的说是涉及一种物联网型空调控制器。
背景技术
随着我国物联网技术的发展，物联网技术已经进入了我们的生活中，怎样高效利用物联网等待我们的进一步探索。
空调是人们身边常用的家用电器，随着我国经济水平的不断提高各种酒店，商场，写字楼等大型建筑日益增多，中央空调***应用也更加广泛。
NB-IOT技术是万物互联网络的一个重要分支。NB-IOT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IOT具备四大特点：
1.广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IOT比现有的网络增益20dB，相当于提升了倍覆盖区域的能力；
2.具备支撑海量连接的能力，NB-IOT一个扇区能够支持万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；
3.更低功耗，NB-IOT终端节点模块的待机时间可长达10年；
4.更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。
ZigBee(紫蜂协议，基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议)是一种专门为低速率无线个域网而设计的低成本、低功耗的短距离无线通信协议，其网络可以便捷地为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域具有非常强的可应用性。
目前很多的中央空调都是基于风机盘管的***，用户房间采用普通的温控终端控制温度的开关，主要上是现场的控制，用户可以通过控制器上的按键自由调节房间的温度，按照要求设定各种时间段的开关，设定各种预设的模式进行自动的温度调节。
然而在这样的控制模式下，温控终端独立对空调进行控制，无法进行空调的集中控制和管理，一旦用户设定不合理或者用户在离开后未能关闭空调，此时空调还在按照预先设定的模式运行，造成资源的巨大浪费。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种物联网型空调控制器。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：
一种物联网型空调控制器，该空调控制器包括空调本体控制器及与所述空调本体控制器通过信号线路连接的空调控制器管理后台和手持空调管理设备，所述空调本体控制器包括主控模块及与所述主控模块电性连接的温度监控模块、第一液晶显示模块、电源模块、控制输出模块、NB-IOT节点装置、第一按键操作模块，以及与所述主控模块通过信号线路连接的第一ZigBee通信模块；所述主控模块设置一CPU芯片，该CPU芯片的VCC1脚连接八组并联的电容，八组并联的电容另一端接地，所述CPU芯片的X1_1脚和X1_1脚之间连接有晶振器X1且分别连接有两个电容，两个电容的另一端接地；
所述空调控制器管理后台包括NB-IOT路由基站及与所述NB-IOT路由基站信号连接的网关处理模块、互联网服务器，所述互联网服务器信号连接手机终端及机房监控终端，所述网关处理模块通过有线信号线或无线信号与所述NB-IOT节点装置建立双向联接；
所述手持空调管理设备包括第二ZigBee通信模块及与所述第二ZigBee通信模块信号连接的控制器，所述控制器电性连接按键操作模块以及通过信号连接第二液晶显示模块，所述第二ZigBee通信模块与所述第一ZigBee通信模块通过信号互联。
进一步的，所述空调本体控制器上分别设置有与所述第一按键操作模块、温度监控模块、第一液晶显示模块、电源模块、ZigBee通信模块、控制输出模块、NB-IOT节点装置电性连接的接口。
进一步的，所述CPU芯片的：
DCOUPL脚连接有电容，电容的另一端接地；
R_BIAS脚连接有电阻，电阻的另一端接地；
XOSC_Q1脚和XOSC_Q1脚之间连接有ZigBee通信模块。
进一步的，所述第一按键操作模块包括通按键和电阻器，所述电阻器与每个按键单独连接；
所述温度监控模块包括温度传感器及与所述温度传感器电性连接的若干电容、若干电阻，所述温度传感器的探测头设置有两个，分别是盘管温度探头和室内温度探头，所述盘管温度探头连接有电感器L1和电阻R8，所述室内温度探头连接有电感器L2和电阻R9，温度传感器的第三端子连接有电阻R6和电阻R7，所述电阻R7、电阻R8和电阻R9的另一端连接并接地，所述电感器L1的另一端连接有电解电容C21的负极，所述电解电容C21的正极端连接电阻R6的另一端和电解电容C22的正极端、电容C23、电感器L3的一端，所述电感器L2连接所述电解电容C22的负极端，所述电容C23的另一端接地，所述电感器L3的另一端接入电源和连接有电容C24，所述电容C24的另一端接地。
进一步的，所述液晶显示模块设置有能够驱动触摸屏或液晶屏或触摸屏工作的驱动芯片，设置有液晶屏背光控制芯片，
所述电源模块用于给空调本体控制器中的其他模块提供电源，其包括接线端子、与接线端子连接的整流电路，所述整流电路输入端连接变压器，其输出端连接稳压电路，其D1和D4端之间连接有电解电容C31、电容C32，所述稳压电路的VOUT端与整流电路的D1端之间连接有电解电容C33、电容C34。
进一步的，所述NB-IOT节点装置与空调控制器管理后台的NB-IOT路由基站通过无线连接，其用于负责空调本体控制器与其他空调本体控制器或手持空调管理设备进行基于NB-IOT的组网与信息交互。
进一步的，所述网关处理模块与NB-IOT路由基站相连，其用于把NB-IOT节点装置将空调控制电路的各项参数传给网关处理模块，网关处理模块将信息发给NB-IOT路由基站。
进一步的，所述NB-IOT路由基站与网关处理模块的看路服务器相连，其用于对命令完成协议转换后传给空调速控制器，从而进行远程操控；
所述机房监控终端通过互联网服务器与手机终端模块，其用于将控制指令传输到已经NB-IOT组网的空调控制器中；
所述互联网服务器与机房监控终端、手机终端模块、NB-IOT路由基站建立联接，其用于整合机房监控终端与手机终端模块的控制指令并传递给网关处理模块；
进一步的，所述第二ZigBee通信模块用于与所述手持空调管理设备与空调本体控制器进行组网与信息交互。
进一步的，所述控制器与手持空调管理设备中的第二ZigBee通信模块、按键操作模块、第二液晶显示模块联接，其用于对用户指令进行处理和发送；所述第二按键操作模块用于控制设备开关机、设备的模式选择、设备的风速评价。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明的将原有传统的现场空调控制改进为通过两种方式组网，手持设备、手机、后台等都可以对空调控制器发送指令。使得空调可以不完全按照预先设定的模式运行，也能在远程受控在线调试，实现了空调节能。使用两种方式，实现冗余组网形成可靠连接。
附图说明
图1为本发明空调控制器的工作原理图；
图2为图1的空调本体控制器放大图；
图3为图1的空调控制器管理后台放大图；
图4为图1的手持空调管理器放大图；
图5为本发明主控制模块的CPU芯片电路图；
图6为与图5连接的若干并联电阻的电路图；
图7为与图5连接的晶振电路图；
图8为本发明按键电路图；
图9为本发明温度传感器电路图；
图10为本发明电源电路图。
附图中标记：2为温度监控模块，3为液晶显示模块，4为电源模块，5为本体控制器中的ZigBee模块，6为控制输出模块，7为NB-IOT节点转置，8为空调本体控制器，9为按键操作模块，10为空调控制器后台里的按键显示模块，11为手持设备中的ZigBee通信模块，12为液晶显示模块，13为空调本体控制器，14为空调控制器管理后台，15为手持空调管理器，16为网关处理模块，17为路由基站，18为手机终端，19为互联网服务器，20为机房监控终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参照附图1-10，本发明的一种物联网型空调控制器，该空调控制器包括空调本体控制器13及与所述空调本体控制器13通过信号线路连接的空调控制器管理后台14和手持空调管理设备15，所述空调本体控制器13包括主控模块8及与所述主控模块8电性连接的温度监控模块2、第一液晶显示模块3、电源模块4、控制输出模块6、NB-IOT节点装置7、第一按键操作模块9，以及与所述主控模块8通过信号线路连接的第一ZigBee通信模块5；所述主控模块8设置一CPU芯片，该CPU芯片的VCC1脚连接八组并联的电容，八组并联的电容另一端接地，所述CPU芯片的X1_1脚和X1_1脚之间连接有晶振器X1且分别连接有两个电容，两个电容的另一端接地；
所述空调控制器管理后台14包括NB-IOT路由基站17及与所述NB-IOT路由基站17信号连接的网关处理模块16、互联网服务器19，所述互联网服务器19信号连接手机终端18及机房监控终端20，所述网关处理模块16通过有线信号线或无线信号与所述NB-IOT节点装置7建立双向联接；
所述手持空调管理设备15包括第二ZigBee通信模块11及与所述第二ZigBee通信模块11信号连接的控制器21，所述控制器21电性连接按键操作模块10以及通过信号连接第二液晶显示模块12，所述第二ZigBee通信模块11与所述第一ZigBee通信模块5通过信号互联。
本实施例的一种优选技术方案：所述空调本体控制器13上分别设置有与所述第一按键操作模块9、温度监控模块2、第一液晶显示模块3、电源模块4、ZigBee通信模块5、控制输出模块6、NB-IOT节点装置17电性连接的接口。
本实施例的一种优选技术方案：所述CPU芯片的：
DCOUPL脚连接有电容，电容的另一端接地；
R_BIAS脚连接有电阻，电阻的另一端接地；
XOSC_Q1脚和XOSC_Q1脚之间连接有ZigBee通信模块5。
本实施例的一种优选技术方案：所述第一按键操作模块9包括通按键和电阻器，所述电阻器与每个按键单独连接；
所述温度监控模块2包括温度传感器及与所述温度传感器电性连接的若干电容、若干电阻，所述温度传感器的探测头设置有两个，分别是盘管温度探头和室内温度探头，所述盘管温度探头连接有电感器L1和电阻R8，所述室内温度探头连接有电感器L2和电阻R9，温度传感器的第三端子连接有电阻R6和电阻R7，所述电阻R7、电阻R8和电阻R9的另一端连接并接地，所述电感器L1的另一端连接有电解电容C21的负极，所述电解电容C21的正极端连接电阻R6的另一端和电解电容C22的正极端、电容C23、电感器L3的一端，所述电感器L2连接所述电解电容C22的负极端，所述电容C23的另一端接地，所述电感器L3的另一端接入电源和连接有电容C24，所述电容C24的另一端接地。
本实施例的一种优选技术方案：所述液晶显示模块3设置有能够驱动触摸屏或液晶屏或触摸屏工作的驱动芯片，设置有液晶屏背光控制芯片，
所述电源模块4用于给空调本体控制器中的其他模块提供电源，其包括接线端子、与接线端子连接的整流电路，所述整流电路输入端连接变压器，其输出端连接稳压电路30，其D1和D4端之间连接有电解电容C31、电容C32，所述稳压电路30的VOUT端与整流电路的D1端之间连接有电解电容C33、电容C34。
本实施例的一种优选技术方案：所述NB-IOT节点装置7与空调控制器管理后台14的NB-IOT路由基站17通过无线连接，其用于负责空调本体控制器13与其他空调本体控制器或手持空调管理设备进行基于NB-IOT的组网与信息交互。
本实施例的一种优选技术方案：所述网关处理模块16与NB-IOT路由基站17相连，其用于把NB-IOT节点装置7将空调控制电路的各项参数传给网关处理模块16，网关处理模块16将信息发给NB-IOT路由基站17。
本实施例的一种优选技术方案：所述NB-IOT路由基站17与网关处理模块16的看路服务器相连，其用于对命令完成协议转换后传给空调速控制器，从而进行远程操控；
所述机房监控终端20通过互联网服务器19与手机终端模块18，其用于将控制指令传输到已经NB-IOT组网的空调控制器中；
所述互联网服务器19与机房监控终端20、手机终端模块18、NB-IOT路由基站17建立联接，其用于整合机房监控终端20与手机终端模块18的控制指令并传递给网关处理模块；
本实施例的一种优选技术方案：所述第二ZigBee通信模块11用于与所述手持空调管理设备与空调本体控制器进行组网与信息交互。
本实施例的一种优选技术方案：所述控制器21与手持空调管理设备中的第二ZigBee通信模块11、按键操作模块10、第二液晶显示模块12联接，其用于对用户指令进行处理和发送；所述第二按键操作模块10用于控制设备开关机、设备的模式选择、设备的风速评价。
本发明的将原有传统的现场空调控制改进为通过两种方式组网，手持设备、手机、后台等都可以对空调控制器发送指令。使得空调可以不完全按照预先设定的模式运行，也能在远程受控在线调试，实现了空调节能。使用两种方式，实现冗余组网形成可靠连接。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种物联网型空调控制器，该空调控制器包括空调本体控制器(13)及与所述空调本体控制器(13)通过信号线路连接的空调控制器管理后台(14)和手持空调管理设备(15)，其特征在于：所述空调本体控制器(13)包括主控模块(8)及与所述主控模块(8)电性连接的温度监控模块(2)、第一液晶显示模块(3)、电源模块(4)、控制输出模块(6)、NB-IOT节点装置(7)、第一按键操作模块(9)，以及与所述主控模块(8)通过信号线路连接的第一ZigBee通信模块(5)；所述主控模块(8)设置一CPU芯片，该CPU芯片的VCC1脚连接八组并联的电容，八组并联的电容另一端接地，所述CPU芯片的X1_1脚和X1_1脚之间连接有晶振器X1且分别连接有两个电容，两个电容的另一端接地；
所述空调控制器管理后台(14)包括NB-IOT路由基站(17)及与所述NB-IOT路由基站(17)信号连接的网关处理模块(16)、互联网服务器(19)，所述互联网服务器(19)信号连接手机终端(18)及机房监控终端(20)，所述网关处理模块(16)通过有线信号线或无线信号与所述NB-IOT节点装置(7)建立双向联接；
所述手持空调管理设备(15)包括第二ZigBee通信模块(11)及与所述第二ZigBee通信模块(11)信号连接的控制器(21)，所述控制器(21)电性连接按键操作模块(10)以及通过信号连接第二液晶显示模块(12)，所述第二ZigBee通信模块(11)与所述第一ZigBee通信模块(5)通过信号互联。
2.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述空调本体控制器(13)上分别设置有与所述第一按键操作模块(9)、温度监控模块(2)、第一液晶显示模块(3)、电源模块(4)、ZigBee通信模块(5)、控制输出模块(6)、NB-IOT节点装置(17)电性连接的接口。
3.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于，所述CPU芯片的：
DCOUPL脚连接有电容，电容的另一端接地；
R_BIAS脚连接有电阻，电阻的另一端接地；
XOSC_Q1脚和XOSC_Q1脚之间连接有ZigBee通信模块(5)。
4.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述第一按键操作模块(9)包括通按键和电阻器，所述电阻器与每个按键单独连接；
所述温度监控模块(2)包括温度传感器及与所述温度传感器电性连接的若干电容、若干电阻，所述温度传感器的探测头设置有两个，分别是盘管温度探头和室内温度探头，所述盘管温度探头连接有电感器L1和电阻R8，所述室内温度探头连接有电感器L2和电阻R9，温度传感器的第三端子连接有电阻R6和电阻R7，所述电阻R7、电阻R8和电阻R9的另一端连接并接地，所述电感器L1的另一端连接有电解电容C21的负极，所述电解电容C21的正极端连接电阻R6的另一端和电解电容C22的正极端、电容C23、电感器L3的一端，所述电感器L2连接所述电解电容C22的负极端，所述电容C23的另一端接地，所述电感器L3的另一端接入电源和连接有电容C24，所述电容C24的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述液晶显示模块(3)设置有能够驱动触摸屏或液晶屏或触摸屏工作的驱动芯片，设置有液晶屏背光控制芯片，
所述电源模块(4)用于给空调本体控制器中的其他模块提供电源，其包括接线端子、与接线端子连接的整流电路，所述整流电路输入端连接变压器，其输出端连接稳压电路(30)，其D1和D4端之间连接有电解电容C31、电容C32，所述稳压电路(30)的VOUT端与整流电路的D1端之间连接有电解电容C33、电容C34。
6.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述NB-IOT节点装置(7)与空调控制器管理后台(14)的NB-IOT路由基站(17)通过无线连接，其用于负责空调本体控制器(13)与其他空调本体控制器或手持空调管理设备进行基于NB-IOT的组网与信息交互。
7.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述网关处理模块(16)与NB-IOT路由基站(17)相连，其用于把NB-IOT节点装置(7)将空调控制电路的各项参数传给网关处理模块(16)，网关处理模块(16)将信息发给NB-IOT路由基站(17)。
8.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述NB-IOT路由基站(17)与网关处理模块(16)的看路服务器相连，其用于对命令完成协议转换后传给空调速控制器，从而进行远程操控；
所述机房监控终端(20)通过互联网服务器(19)与手机终端模块(18)，其用于将控制指令传输到已经NB-IOT组网的空调控制器中；
所述互联网服务器(19)与机房监控终端(20)、手机终端模块(18)、NB-IOT路由基站(17)建立联接，其用于整合机房监控终端(20)与手机终端模块(18)的控制指令并传递给网关处理模块。
9.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述第二ZigBee通信模块(11)用于与所述手持空调管理设备与空调本体控制器进行组网与信息交互。
10.根据权利要求1所述的一种物联网型空调控制器，其特征在于：所述控制器(21)与手持空调管理设备中的第二ZigBee通信模块(11)、按键操作模块(10)、第二液晶显示模块(12)联接，其用于对用户指令进行处理和发送；所述第二按键操作模块(10)用于控制设备开关机、设备的模式选择、设备的风速评价。
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