【地暖】-行业新闻
  • 温度控制装置及系统

  • 来源:  发布时间:2014-09-29  浏览:1558
  • 一种温度控制装置及系统

    摘要
    本发明公开了一种温度控制装置及系统,本发明提供的温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路,其能够灵活实现与各个厂家的多个不同型号的外部液晶显示模块的组合,以完成温控器整机的设计,而无需额外对该温控器的可编程器件部分进行额外的软件编程,从而减小了对接的难度,降低了开发设计人员的工作量。

    权利要求(10)
    1. 一种温度控制装置,其特征在于,包括温度传感器、输入电路、处理模块、第一输入/输出接口、继电器输出控制模块、第二输入/输出接口,其中: 所述温度传感器用于检测对象物体或对象空间的温度信息; 所述输入电路用于用户设定工作参数; 所述处理模块用于依据检测到的温度信息以及用户设定的工作参数信息进行逻辑控制,向所述第一输入/输出接口发送显示调整命令和/或向所述继电器输出控制模块发送暖通调整命令; 所述第一输入/输出接口,其连接至外部液晶显示模块,用于依据接收的显示调整命令调整相应液晶显示模块的信息显示; 所述继电器输出控制模块,用于依据所述暖通调整命令向所述第二输入/输出接口输出继电器驱动模块调整命令; 所述第二输入/输出接口,其连接至外部暖通系统,用于依据所述继电器驱动模块调整命令驱动相应的继电器驱动模块,从而控制相应暖通系统实现对对象物体或对象空间的·温度控制。

    2.如权利要求I所述的温度控制装置,其特征在于,所述温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路。
    3.如权利要求I所述的温度控制装置,其特征在于,所述温度传感器为NTC热敏电阻。
    4.如权利要求I所述的温度控制装置,其特征在于,所述工作参数包括用户规律时区与设定温度的对应关系。
    5.如权利要求I所述的温度控制装置,其特征在于,所述处理模块根据预置的温度控制逻辑及温度自恢复逻辑进行逻辑控制。
    6. 一种温度控制系统,其特征在于,包括暖通系统以及与其连接并对其实施控制的温度控制装置,其中,所述温度控制装置包括:温度传感器、输入电路、处理模块、第一输入/输出接口、继电器输出控制模块、第二输入/输出接口 ;其中, 所述温度传感器用于检测对象物体或对象空间的温度信息; 所述输入电路用于用户设定工作参数; 所述处理模块用于依据检测到的温度信息以及用户设定的工作参数信息进行逻辑控制,向所述第一输入/输出接口发送显示调整命令和/或向所述继电器输出控制模块发送暖通调整命令; 所述第一输入/输出接口,其连接至外部液晶显示模块,用于依据接收的显示调整命令调整相应液晶显示模块的信息显示; 所述继电器输出控制模块,用于依据所述暖通调整命令向所述第二输入/输出接口输出继电器驱动模块调整命令; 所述第二输入/输出接口,其连接至外部暖通系统,用于依据所述继电器驱动模块调整命令驱动相应的继电器驱动模块,从而控制相应暖通系统实现对对象物体或对象空间的温度控制。
    7.如权利要求6所述的温度控制系统,其特征在于,所述温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路。
    8.如权利要求6所述的温度控制系统,其特征在于,所述温度传感器为NTC热敏电阻。
    9.如权利要求6所述的温度控制系统,其特征在于,所述工作参数包括用户规律时区与设定温度的对应关系。
    10.如权利要求6所述的温度控制系统,其特征在于,所述处理模块根据预置的温度控制逻辑及温度自恢复逻辑进行逻辑控制。
    说明
    一种温度控制装置及系统

    技术领域

    [0001]本发明涉及 ASIC (Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)领域,具体而言,尤其涉及一种温度控制装置及系统,其中,所述温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电 路。

    背景技术

    [0002] 温度控制技术,就是人为的通过某种方式将物体或相应空间的温度控制在需要的温度。智能温控器在大型超市、工业用冷库、冷柜等场合应用十分广泛,其主要以单片机为核心实现自动控制温度,现有的智能温控器的控制线路通常包括单片机、为单片机供电的电源电路、设置在相应设备上的温度传感器、进行温度显示的显示器,所述的单片机根据预设温度范围与温度传感器感应的温度进行判断,实现对温度的自动控制。

    [0003] 中国专利(专利申请号:200710302530. 1,发明名称:实时智能温控器)即公开了这样一种温控器,其包括微控制器模块、与所述微控制器模块已输入端相连接用于感应温度的温度检测模块、用于将交流电转换为直流电为所述的微控制器模块供电的电源电路、与所述的为控制模块一输出端相连接的显示模块,其能够实现在具备温度控制的前提下,同时实现对几组进行电流显示控制,若出现电流过载、缺相或三相不平衡时能够及时得以发现,以及时排除故障,保护机组,除此之外,采用该技术方案,还可以实现温控器的实时监测控制以及集中控制,但该技术方案仍然存在这样一个缺点,即该温控器难以与多个厂家的不同型号的液晶显示屏进行对接,在进行对接时,需要额外对该智能温控器的可编程器件部分进行额外的软件编程,从而加大了对接的难度,提高了开发设计人员的工作量。

    发明内容

    [0004] 鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种温度控制装置及系统,所述温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路,其能够灵活实现与外部液晶显示模块(例如液晶显示器)的组合,以完成温控器整机的设计。

    [0005] 为了达到本发明的目的,本发明采用以下技术方案实现:

    [0006] 包括温度传感器、输入电路、处理模块、第一输入/输出接口、继电器输出控制模块、第二输入/输出接口,其中:

    [0007] 所述温度传感器用于检测对象物体或对象空间的温度信息;

    [0008] 所述输入电路用于用户设定工作参数;

    [0009] 所述处理模块用于依据检测到的温度信息以及用户设定的工作参数信息进行逻辑控制,向所述第一输入/输出接口发送显示调整命令和/或向所述继电器输出控制模块发送暖通调整命令;

    [0010] 所述第一输入/输出接口,其连接至外部液晶显示模块,用于依据接收的显示调整命令调整相应液晶显示模块的信息显示;

    [0011 ] 所述继电器输出控制模块,用于依据所述暖通调整命令向所述第二输入/输出接口输出继电器驱动模块调整命令;

    [0012] 所述第二输入/输出接口,其连接至外部暖通系统,用于依据所述继电器驱动模块调整命令驱动相应的继电器驱动模块,从而控制相应暖通系统实现对对象物体或对象空间的温度控制。

    [0013] 优选地,所述温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路。

    [0014] 优选地,所述温度传感器为NTC(Negative Temperature CoeffiCient,热敏电阻)热敏电阻。

    [0015] 优选地,所述工作参数包括用户规律时区与设定温度的对应关系。

    [0016] 优选地,所述处理模块根据预置的温度控制逻辑及温度自恢复逻辑进行逻辑控制。

    [0017] 一种温度控制系统,包括暖通系统以及与其连接并对其实施控制的温度控制装置,其中,所述温度控制装置包括:

    [0018] 温度传感器、输入电路、处理模块、第一输入/输出接口、继电器输出控制模块、第二输入/输出接口 ;其中,

    [0019] 所述温度传感器用于检测对象物体或对象空间的温度信息;

    [0020] 所述输入电路用于用户设定工作参数;

    [0021] 所述处理模块用于依据检测到的温度信息以及用户设定的工作参数信息进行逻辑控制,向所述第一输入/输出接口发送显示调整命令和/或向所述继电器输出控制模块发送暖通调整命令;

    [0022] 所述第一输入/输出接口,其连接至外部液晶显示模块,用于依据接收的显示调整命令调整相应液晶显示模块的信息显示;

    [0023] 所述继电器输出控制模块,用于依据所述暖通调整命令向所述第二输入/输出接口输出继电器驱动模块调整命令;

    [0024] 所述第二输入/输出接口,其连接至外部暖通系统,用于依据所述继电器驱动模块调整命令驱动相应的继电器驱动模块,从而控制相应暖通系统实现对对象物体或对象空间的温度控制。

    [0025] 优选地,所述温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路。

    [0026] 优选地,所述温度传感器为NTC热敏电阻。

    [0027] 优选地,所述工作参数包括用户规律时区与设定温度的对应关系。

    [0028] 优选地,所述处理模块根据预置的温度控制逻辑及温度自恢复逻辑进行逻辑控制。

    [0029] 通过上述本发明的技术方案可以看出,本发明提供的温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路,其能够灵活实现与各个厂家的多个不同型号的外部液晶显 示模块的组合,以完成温控器整机的设计,而无需额外对该温控器的可编程器件部分进行额外的软件编程,从而减小了对接的难度,降低了开发设计人员的工作量。

    附图说明

    [0030]图I为本发明实施例提供的温度控制系统结构示意图;

    [0031] 图2为本发明实施例提供的温度控制系统温度自恢复示意图;[0032] 图3为本发明实施例提供的温度控制系统温度自恢复逻辑示意图;

    [0033] 图4为本发明实施例提供的温度控制系统制冷过程示意图。

    [0034] 本发明目的的实现、功能特点及优异效果,下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

    具体实施方式

    [0035] 下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。

    [0036] 如图I所示,本发明实施例提供了一种温度控制装置,其中,所述温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路,包括:

    [0037] 温度传感器10,用于检测对象物体或对象空间的温度信息;具体实施时,所述温度传感器10可以为NTC热敏电阻,例如采取内置NTC热敏电阻和外部NTC热敏电阻信号输入到内部的采样模块的形式,在温度精度低的场合之下,取消外部NTC热敏电阻,从而降低工业设计难度。

    [0038] 输入电路20,用于用户设定工作参数,例如,所述工作参数包括用户规律时区与设定温度的对应关系,如设定每天早晨时区、工作时区、休息时区、睡眠时区4个时区的设定温度值和时间;除此之外,还可以包括外部液晶显示模块的显示输出方式,所述输入电路20可以为拨动开关输入电路20,本文对其不做详细阐述。

    [0039] 时钟模块110,用于提供实时时钟信号;

    [0040] 处理模块100,用于依据检测到的温度信息以及用户设定的工作参数信息选择是否向第一输入/输出接口发送显示调整命令和/或向所述继电器输出控制模块发送暖通调整命令;

    [0041] 第一输入/输出接口 40,其连接至外部液晶显示模块80,用于依据接收的显示调整命令调整相应液晶显示模块80的信息显示;例如,所述第一输入/输出接口 40为串行外围设备接口 SPI ;

    [0042] 继电器输出控制模块50,用于依据所述暖通调整命令向所述第二输入/输出接口60输出继电器驱动模块调整命令;

    [0043] 第二输入/输出接口 60,其连接至外部暖通系统90,用于依据所述继电器驱动模块调整命令驱动相应的继电器驱动模块,从而控制相应暖通系统90实现对对象物体或对象空间的温度控制。

    [0044] 一种优选实施方式下,所述温度控制装置还包括蜂鸣器70,其用于用户对该温度控制装置在进行工作参数设定时、或者暖通系统制冷、制热工作模式调整时、或者在出现异常情况时进行蜂鸣提示或报警,本文对此不做过多赘述。

    [0045] 具体实施时,液晶显示模块80,例如LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器),设定8COm*20Seg的段码屏,如下表I以及表2所示,预先设定真值表,将IXD上的日期、温度、时间、设定等显示区域设定到真值表内。厂家在设计显示屏时,可以根据自身需求而选定需要的模块。对厂家而言,所需的设定为通过SPI通信,选择温控器的繁简度;然后选择温控器的图标和工业设计并反映到LCD屏幕,不需要为LCD菜单操作设计额外的软件。[0046]表1

    [0047]

     Figure CN102722196AD00071
    [0048]表 2

    [0049]

     Figure CN102722196AD00072
    [0050] 所述第二输入/输出接口 60包括的继电器驱动模块如下表3所示:

    [0051]表 3

     Figure CN102722196AD00081
    [0053] 其中,所述继电器输出控制模块50支持IOmA以上输出电流,以向所述第二输入/输出接口 60的继电器驱动模块发送继电器驱动模块调整命令。在本发明实施例中,保留Y、G、W、Aux/E、W2、Y2、W3等7-8个继电器驱动模块。在使用过程中,其与继电器输出控制模块50配合工作。

    [0054] 本发明实施例中,采用集成温控器功能的ASIC专用集成电路的液晶显示模块80的显示控制逻辑,利用FPGA的可编程性完成软件设计,将现有温控器软件转移到ASIC专用集成电路上,实现ASIC专用集成电路的功能。

    [0055] I、温度控制逻辑

    [0056] 当温度传感器10检测到的对象物体或对象空间(例如室内温度)的温度与用户设定的工作参数中的设定温度值不同后,处理模块100将执行如表4、表5中的控制逻辑:

    [0057] 其中,Tset :用户设定的温度;Tr :温度传感器10检测的房间温度;dl : —阶段差值;d2 :二阶段差值;d3 :三阶段差值;NC :不变。

    [0058] 表4 :制冷控制-标准和热泵系统

     Figure CN102722196AD00082
    [0060] 表5:制热控制[0061]

     Figure CN102722196AD00091
    [0062] 另外,该温度控制装置还可以设置湿度传感器,对对象物体或对象空间的湿度进行监测,然后处理模块100将根据湿度传感器检测到的室内湿度及用户设定的湿度,执行如表6中的控制逻辑:

    [0063] 其中,Hr :湿度传感器检测到的室内湿度;Hs :设定湿度;H0 :跨度(1,2,3%)。

    [0064] 表6 :加湿机控制

    [0065]

     Figure CN102722196AD00092
    [0066] 2、温度自恢复逻辑

    [0067] 当用户设定时间后,暖通系统90的制冷、制热单元需要提前启动,以让室温在设定时间点达到设定温度值。

    [0068] 如图2以及图3所示,其为本发明实施例提供的温度控制系统中制热过程的温度自恢复逻辑示意图,在该图中,Fd:目标温度;Fdd :Fd + 1° F ;Fkk :Fd - 1° F ;Fk :Fd -4。F ;Fm :Fd - 6。F ;Fs :起始温度;Ts :起始时间;Tk :目标时间前I小时;Tkk :目标时间前20分钟;Td:目标时间。其中。F表示华氏温度单位。通过温度控制器可以获得当前温度Fe,根据目标温度和当前温度可以获得两者的温差F=Fd-Fc。该制热过程中的恢复时间=Td - Ts0表示图

    [0069] 其中,所述时区可表征为:

    [0070] Zone I :Ts 到 Tk 的时区;

    [0071] Zone II :Tk到Tkk的时区或Ts到Tkk的时区;

    [0072] Zone III :Tkk 到 Td 的时区。

    [0073] 另外,HO表征暖通系统90的所有制热单元关闭,Hl表征暖通系统90的制热单元I打开,H1+H2表征暖通系统90的制热单元1、2全打开。

    [0074] 上述处理模块100则根据温度检测器检测到的温度与当前用户设定的工作参数控制暖通系统90的制热单元进行工作,从而使得室温可以达到相应的温度。在本发明实施例中,不同的时区具有相应的逻辑控制方式,如图3所示。例如,在Zone I时区可以控制暖通系统90的制热单元以H0、H1的方式间隔工作,或以H1+H2、H1的方式间隔工作,直到达到温度Fk。

    [0075] 如图4所示,图4为本发明实施例提供的温度控制系统的制冷过程示意图。其中,Fd :目标温度;Td :目标时间。

    [0076] 若温度传感器10检测到的对象物体或对象空间(例如室内温度)的当前温度为Fe,处理模块100根据用户设定的目标温度Fd,计算获得温差F =Fd-Fc0然后根据表7中温差与恢复时间的对应关系,获取相应的恢复时间。例如温差F大于9° F,则控制压缩机在60分前启动,然后每十分钟降2° F。在此过程中,还通过启停方式,控制压缩机启停间隔5分钟,以保护压缩机。以此类推,使得温度传感器10所检测的当前温度Fe逼近目标温度Fd,即温差F基本等于零。

    [0077]表 7

    [0078]

     Figure CN102722196AD00101
    [0079] 继续参考图1,本发明还提供了一种温度控制系统,包括液晶显示模块80、暖通系统90以及与其连接并对其实施控制的温度控制装置,其中,所述温度控制装置包括:

    [0080] 温度传感器10,用于检测对象物体或对象空间的温度信息;例如,所述温度传感器10为NTC热敏电阻,具体实施时,可以采取内置NTC热敏电阻并加入外部NTC热敏电阻信号输入到内部的采样模块的形式,在温度精度低的场合之下,取消外部NTC热敏电阻,从而降低工业设计难度。

    [0081] 输入电路20,用于用户设定工作参数,例如,所述工作参数包括用户规律时区与设定温度的对应关系,如设定每天早晨时区、工作时区、休息时区、睡眠时区4个时区的设定温度值和时间;除此之外,还可以包括外部液晶显示模块80的显示输出方式,所述输入电路20可以为拨动开关输入电路20,本文对其不做详细阐述。

    [0082] 时钟模块110,用于提供实时时钟信号;

    [0083] 处理模块100,用于依据检测到的温度信息以及用户设定的工作参数信息选择是否向所述第一输入/输出接口 40发送显示调整命令和/或向所述继电器输出控制模块50发送暖通调整命令;[0084] 第一输入/输出接口 40,其连接至外部液晶显示模块80,用于依据接收的显示调整命令调整相应液晶显示模块80的信息显示;例如,所述第一输入/输出接口 40为串行外围设备接口 SPI ;

    [0085] 继电 器输出控制模块50,用于依据所述暖通调整命令向所述第二输入/输出接口60输出继电器驱动模块调整命令;

    [0086] 第二输入/输出接口 60,其连接至外部暖通系统90,用于依据所述继电器驱动模块调整命令驱动相应的继电器驱动模块,从而控制相应暖通系统90实现对对象物体或对象空间的温度控制。

    [0087] 一种优选实施方式下,所述温度控制装置还包括蜂鸣器70,其用于用户对该温度控制装置在进行工作参数设定时、或者暖通系统制冷、制热工作模式调整时、或者在出现异常情况时进行蜂鸣提示或报警,本文对此不做过多赘述。

    [0088] 本发明实施例中,所述温度控制系统中包括的温度控制装置为集成了温控器功能的ASIC专用集成电路,其能够灵活实现与各个厂家的多个不同型号的外部液晶显示模块的组合,以完成温控器整机的设计,而无需额外对该温控器的可编程器件部分进行额外的软件编程,从而减小了对接的难度,降低了开发设计人员的工作量。

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