CN112634597B - 基于lora的暖通电动调节阀遥控器 - Google Patents

基于lora的暖通电动调节阀遥控器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，包括电池模块、LORA模块、控制模块、按键模块、存储模块、显示模块，通过降低通信、电池检测、控制模块唤醒的频率等方法降低功耗，同时通过若干种预设升温曲线，控制模块会根据实际的升温曲线，选择适合的升温曲线，并根据室内温度与设定温度的差值，精确地设定阀门的流量，控温更加准确，使用起来更加简单易用，待机时间是原先产品的两倍以上。

Description

基于LORA的暖通电动调节阀遥控器
技术领域
本发明涉及暖通控制领域技术领域，具体涉及一种暖通电动调节阀遥控器。
背景技术
电动调节阀遥控器一般用于个人用户调节室内温度，遥控器会根据检测到的室内温度和用户设定的温度进行比较，控制电动调节阀的开度。但现有的产品有较多的缺点，如采用干电池供电，普遍待机功耗较高，两节电池仅能工作三个月左右。而且对于阀门的控制，采用二位式控制算法，只能全开或者全关，控制温度波动较大。
发明内容
为了满足现有背景技术下的实际需求，本发明的目的是提供一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，其不仅可以降低功耗，延长待机时间，还可以对温度调控进行精准控制。
为实现上述目的，本发明所述的一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，包括电池模块、LORA模块、控制模块、按键模块、存储模块、显示模块；
所述电池模块用于给遥控器供电；
LORA模块用于无线通信，所述通信包括获取阀门流量传感器的流量数据、温度传感模块的温度参数和给阀门电动调节阀的控制指令；
控制模块通过LORA模块获取温度参数或发送指令给电动调节阀；
按键模块用于给控制模块下发指令；
存储模块用于存储控制模块数据；
显示模块用于显示数据。
优选的，所述控制模块通过电池检测模块每小时检测一次电池模块电量，其余时间电池检测模块处于休眠状态；
当电池电量低于预设值时，控制模块控制显示模块显示低电量标识，且将电池检测模块设为休眠状态，直到遥控器断电重启以后，重新开启电池检测模块；
当电池电量低于预设值时，控制模块给电动调节阀下发指令，将阀门全部开启，且不允许用户再去关闭阀门；
当按下关机键时，遥控器仅关闭屏幕功能，不对阀门做出关闭操作。
优选的，控制模块控制LORA模块处于发射状态，接收状态，还是休眠状态；
LORA模块在发射信号过程中采用自学习发射，发射功率共有8级功率调整+13dbm至+20dbm；所述自学习发射包括以下步骤：
在***第一次开机上电时以20dbm功率发射并检测接收器返回的信号值情况；
控制器根据阀门接收数据的RSSI值以及遥控器接收阀门数据的RSSI值，进行加权平均，阀门接收的RSSI值权重占70％，遥控器接收阀门信号的RSSI值为30％，若加权平均后的RSSI值大于-85dbm，则降低发射功率，在下一次发送数据的时候，降低1dbm的发射功率；若加权平均后的RSSI值小于于-90dbm，则增加1dbm的发射功率发射功率；
若发射信号过程中，发现接收机没有回复数据，遥控器会增大1dbm的发射功率再次发射数据，如果还是接收不到数据，那么等待下次数据发送时继续提高1dbm的发射功率，本次数据判定发送失败。
优选的，所述按键模块中每个按键采用独立中断触发。
优选的，存储模块使用内部flash存储数据；内部flash每隔10分钟存储当前的时间，若用户通过按键进行操作，则对操作信息进行存储，若接收到阀门开启时间，则存储当前日期时间，阀门开启时间，设定温度。
优选的，控制模块内设有若干种预设温度曲线，控制模块根据接收到的实际升温曲线，选择对应的预设升温曲线，并根据室内温度与设定温度的差值，控制电动调节阀开度在0％-100％调整，以实现控温。
优选的，控制模块每隔一小时与阀门通信一次，通信内容包括当前的室内温度，用户的设定温度，以及要实现的阀门开度信息；阀门在收到遥控器发送的信息以后，会回复重复收到的数据以及阀门开启时间，若室温变化小于±0.5度，则不进行通信。
本发明有益效果：
本发明结构简单，性价比高，通过降低通信、电池检测、控制模块唤醒的频率等方法降低功耗，同时通过使用高精度流量表测量在各种水压情况下阀门的开度与流量的比值，并测量在各种户型、温度下的各种升温曲线，进行曲线拟合，做出若干种升温曲线，控制模块会根据实际的升温曲线，选择适合的升温曲线，并根据室内温度与设定温度的差值，精确地设定阀门的流量，阀门开度从0％-100％精确可调，控温更加准确，使用起来更加简单易用，待机时间是原先产品的两倍以上。
附图说明
图1为本发明原理示意图；
图2为本发明连接关系示意图；
图3为本发明电路图；
具体实施方式
实施例1：
参照说明书附图，本实施例所述的一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，包括电池模块、LORA模块、控制模块、按键模块、存储模块、显示模块；所述电池模块用于给遥控器供电；
LORA模块用于无线通信，所述通信包括获取阀门流量传感器的流量数据、温度传感模块的温度参数和给阀门电动调节阀的控制指令；采用LORA模块发送距离更远，接收电流更低，接收灵敏度更高，待机功率更低，更适合使用在物联网领域。在电路设计上，取消了原先的三极管控制无线模块开关的方法，使用软件控制无线模块处于发送状态，接收状态，还是休眠状态，这样可以节省一个三极管，以及数个电容电阻等元器件，降低生产成本和测试成本。
控制模块通过LORA模块获取温度参数或发送指令给电动调节阀；
按键模块用于给控制模块下发指令；每个按键均为独立中断触发，减少上拉电阻使用，触发方式更快，也更加省电。
存储模块用于存储控制模块数据；
显示模块用于显示数据。
所述控制模块通过电池检测模块每小时检测一次电池模块电量，其余时间电池检测模块处于休眠状态；
在电池电量低于2.3V时，电池图标快速闪烁，提醒用户尽快更换电池。且将电池检测模块设为休眠状态，直到遥控器断电重启以后，重新开启电池检测模块；
当电池电量低于预设值时，控制模块给电动调节阀下发指令，将阀门全部开启，且不允许用户再去关闭阀门。
控制模块控制LORA模块处于发射状态，接收状态，还是休眠状态；
LORA模块在发射信号过程中采用自学习发射，发射功率共有8级功率调整+13dbm至+20dbm；所述自学习发射包括以下步骤：在***第一次开机上电时以20dbm功率发射并检测接收器返回的信号值情况；
若信号很强，在下一次发送数据的时候，降低1dbm的发射功率；
若发射信号过程中，发现接收机没有回复数据，遥控器会增大1dbm的发射功率再次发射数据，如果还是接收不到数据，那么等待下次数据发送时继续提高1dbm的发射功率，本次数据判定发送失败。
程序如下：
Figure BDA0002795004760000051
存储模块通过存储算法的优化，使用内部flash存储数据。控制模块MSP430F4152内部有256字节的FLASH地址存储空间，分为两个扇区，每个扇区128字节。第一个扇区存储地址信息。第二个扇区存储阀门开启时间，时间，设置温度信息。每次更新其他数据时，先把其他数据读取至缓冲区，再去擦除扇区，统一写入数据。如果此时掉电，电路上100uf钽电容的加入，也可以让***至少有数十毫秒的时间将数据写入FLAH，经过测试没有数据丢失风险。内部flash每隔10分钟存储当前的时间，当用户通过按键设定了温度，调整了日期时间，设置了地址，会立刻存储这些信息，若接收到阀门开启时间，则存储当前日期时间，阀门开启时间，设定温度。
本发明控制模块内置5种阀门样式的预设曲线，可以自行选择阀门样式，通过使用高精度流量表测量在各种水压情况下阀门的开度与流量的比值，并测量在各种户型、温度下的各种升温曲线，进行曲线拟合，做出14种升温曲线，程序会根据实际的升温曲线，选择适合的升温曲线，并根据室内温度与设定温度的差值，精确地设定阀门的流量，阀门开度从0％-100％精确可调，控温更加准确。
控制模块每隔一小时与阀门通信一次，如果室温变化小于±0.5度，则不进行通信。
本发明结构简单，性价比高，通过降低通信、电池检测、控制模块唤醒的频率等方法降低功耗，同时通过若干种预设升温曲线，控制模块会根据实际的升温曲线，选择适合的升温曲线，并根据室内温度与设定温度的差值，精确地设定阀门的流量，控温更加准确，使用起来更加简单易用，待机时间是原先产品的两倍以上。

Claims (6)

1.一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，其特征在于，包括电池模块、LORA模块、控制模块、按键模块、存储模块、显示模块；
所述电池模块用于给遥控器供电；
LORA模块用于无线通信，所述通信包括获取阀门流量传感器的流量数据、温度传感模块的温度参数和给阀门电动调节阀的控制指令；
控制模块通过LORA模块获取温度参数或发送指令给电动调节阀；
按键模块用于给控制模块下发指令；
存储模块用于存储控制模块数据；
显示模块用于显示数据；
控制模块控制LORA模块处于发射状态，接收状态，还是休眠状态；
LORA模块在发射信号过程中采用自学习发射，发射功率共有8级功率调整+13dbm至+20dbm；所述自学习发射包括以下步骤：
在***第一次开机上电时以20dbm功率发射并检测接收器返回的信号值情况；
控制器根据阀门接收数据的RSSI值以及遥控器接收阀门数据的RSSI值，进行加权平均，阀门接收的RSSI值权重占70％，遥控器接收阀门信号的RSSI值为30％，若加权平均后的RSSI值大于-85dbm，则降低发射功率，在下一次发送数据的时候，降低1dbm的发射功率；若加权平均后的RSSI值小于于-90dbm，则增加1dbm的发射功率；
若发射信号过程中，发现接收机没有回复数据，遥控器会增大1dbm的发射功率再次发射数据，如果还是接收不到数据，那么等待下次数据发送时继续提高1dbm的发射功率，本次数据判定发送失败。
2.根据权利要求1所述的一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，其特征在于，
所述控制模块通过电池检测模块每小时检测一次电池模块电量，其余时间电池检测模块处于休眠状态；
当电池电量低于预设值时，控制模块控制显示模块显示低电量标识，且将电池检测模块设为休眠状态，直到遥控器断电重启以后，重新开启电池检测模块；
当电池电量低于预设值时，控制模块给电动调节阀下发指令，将阀门全部开启，且不允许用户再去关闭阀门；
当按下关机键时，遥控器仅关闭屏幕功能，不对阀门做出关闭操作。
3.根据权利要求1所述的一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，其特征在于，所述按键模块中每个按键采用独立中断触发。
4.根据权利要求1所述的一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，其特征在于，存储模块使用内部flash存储数据；内部flash每隔10分钟存储当前的时间，若用户通过按键进行操作，则对操作信息进行存储，若接收到阀门开启时间，则存储当前日期时间，阀门开启时间，设定温度。
5.根据权利要求1所述的一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，其特征在于，控制模块内设有若干种预设温度曲线，控制模块根据接收到的实际升温曲线，选择对应的预设升温曲线，并根据室内温度与设定温度的差值，控制电动调节阀开度在0％-100％调整，以实现控温。
6.根据权利要求1所述的一种基于LORA的暖通电动调节阀遥控器，其特征在于，控制模块每隔一小时与阀门通信一次，通信内容包括当前的室内温度，用户的设定温度，以及要实现的阀门开度信息；阀门在收到遥控器发送的信息以后，会回复重复收到的数据以及阀门开启时间，若室温变化小于±0.5度，则不进行通信。
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