一种智能空调开关时间记录装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能空调开关时间记录装置。当前的时间记录装置有成本较高、存储容量小、编程复杂的缺点。本实用新型用单片机控制模块与时钟模块、存储模块、时间显示模块、USB模块相连接，对于空调的开关时间进行准确记录并存储；通过时间显示模块中的液晶显示器可以实时显示当前时间；通过USB模块，计算机可以把相关的空调开关时间信息读取到计算机中，再进行后续的查询、统计和打印输出。另外，还有后备电源模块，可以保证装置在停电状态下查询记录。空调开关时间记录的装置具有电路结构简单、可靠性高、成本的优点，同时，还能能够连续工作，且不用人为地看管，既方便又实用，适用于广泛的推广和使用。
【专利说明】一种智能空调开关时间记录装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种时间记录装置，尤其是一种智能空调开关时间记录装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步与发展，人们的生活水平不断提高，家里的家电设备也越来越多，耗电量大增。在国家的节能减排的政策下，人们越来越关注在使用家电设备的过程中实现节能的目的。另外，最近几年计算机技术的快速发展，对于各种仪器的使用情况的监控也越来越智能化。市场上也流行一些时间记录仪器，但其普遍有成本较高、存储容量小、编程复杂、缺乏智能化的缺点。因此，开发成本低、存储容量大的智能时间记录装置，对分析行为人在使用家电设备时的喜好，有效实现节能目的具有重要的意义。除此之外，智能时间记录装置也可以用于对工矿企业等的大型设备的启停时间的记录，对于均衡使用每台设备，定时检修设备都有一定的意义，所记录的时间数据可以作为大型设备维护和维修的参考数据。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有装置的不足，提供了一种智能空调开关时间记录装置的电路设计。
[0004]本实用新型由单片机控制模块、时钟模块、存储模块、时间显示模块、USB模块和后备电源模块组成。
[0005]单片机控制模块包括单片机U1、第一晶振X1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3和第二电阻R2，其中单片机Ul的型号为AT89C52。
[0006]单片机Ul的XTALl引脚接第一晶振Xl的一端、第一电容Cl的一端；单片机Ul的XTAL2引脚接第一晶振Xl的另一端、第二电容C2的一端；第一电容Cl的另一端、第二电容C2的另一端接第一电阻Rl的一端；第一电阻Rl的另一端接单片机Ul的RST引脚、第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端接+5V电源。
[0007]时钟模块包括时钟芯片U2、第二电阻R2、第三电阻R3、电源V2、电源V3、电源V4，时钟芯片U2的型号为DS12887。
[0008]时钟芯片U2的输入端用总线的方式连接单片机Ul的P0.0?P0.7引脚；时钟芯片U2的AS引脚接单片机Ul的ALE引脚；时钟芯片U2的R/W引脚接单片机Ul的P3.6引脚；时钟芯片U2的DS引脚接单片机Ul的P3.7引脚；时钟芯片U2的IRQ引脚接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接电源V4 ;时钟芯片U2的MOT引脚接地；时钟芯片U2的VCC引脚接+5V电源；时钟芯片U2的GND引脚直接接地；时钟芯片U2的RESET引脚接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第三电源V3。
[0009]存储模块包括存储芯片U3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，存储芯片U3的型号为AT24C512B。
[0010]存储芯片U3的SCL引脚接单片机Ul的P2.6引脚；存储芯片U3的SDA引脚接单片机Ul的P2.7引脚；存储芯片U3的WP引脚接地；存储芯片U3的AO引脚接第四电阻R4的一端，存储芯片U3的Al引脚接第五电阻R5的一端，存储芯片U3的A3引脚接第六电阻R6的一端,第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的另一端。
[0011]时间显示模块包括液晶显示器U4、液晶显示器U4的型号为HDG12864L-4 ;液晶显示器U4的A0、CS1、GND引脚相连并接地，液晶显示器U4的VDD引脚接电源V5，液晶显示器U4的信号输入端口 DO~D7接单片机Ul的Pl.0~Pl.7 ;液晶显示器U4的E引脚接单片机Ul的P3.5 ;液晶显示器U4的RW引脚接单片机Ul的P3.1 ;液晶显示器U4的RES引脚接单片机Ul的P3.0。
[0012]USB模块包括USB接口芯片U5、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二晶振X2、第六电源V6，USB接口芯片U5的型号为CH375 ;USB接口芯片U5的GND引脚接地，USB接口芯片U5的XI引脚接第五电容C5的一端、第二晶振X2的一端，U5的XD引脚接第四电容C4的一端、第二晶振X2的另一端，第五电容C5的另一端、第四电容C4的另一端接地；USB接口芯片U5的VCC引脚接第七电容C7的一端、第八电容C8的一端；第七电容C7的另一端、第八电容的另一端接+5V的电源；USB接口芯片U5的DO~D7引脚作为数据的输出端口。
[0013]后备电源模块包括三端稳压集成芯片U6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一二极管 D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、桥式整流电路、按键K1，其中三端稳压集成芯片U6的型号为7805。
[0014]第七电阻R7的一端接地，第七电阻R7的另一端接单片机Ul的P3.4引脚和第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接第三二极管D3的正极、三端稳压集成芯片U6的VO端口，第三二极管D3的负极接按键Kl的一端，按键Kl的另一端接第四二极管D4的的负极，第四二极管D4的正极与第二二极管D2的负极相连并接到后备电池的接头I ;第十二电容C12的一端、第十电容ClO的一端、第九电容C9的一端、第八电容C8的一端并联在一起接第三二极管D3的负极；第十二电容C12的另一端、第十电容ClO的另一端、第九电容C9的另一端、第八电容C8的另一端、后备电池的接头2、第^^一电容Cll的一端、第十四电容C14的一端、第一二级管Dl的负极、第十三电容C13的一端、桥式整流电路的3端引脚并联在一起并接地；第^^一电容Cll的另一端、第十四电容C14的另一端接三端稳压集成芯片U6的v0引脚，三端稳压集成芯片U6的GND引脚接第一二极管Dl的正极，三端稳压集成芯片U6的VI引脚接第十三电容C13的另一端、桥式整流电路的I端引脚；桥式整流电路的I端引脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接第二二极管D2的正极；桥式整流电路的2端引脚、4端引脚外接的9伏交流电。
[0015]本实用新型中后备电源模块在装置断电的条件下为其他模块供电。智能空调开关时间记录的装置具有电路结构简单、可靠性高、成本的优点，同时，还能够连续工作，且不用人为地看管，既方便又实用，适用于广泛的推广和使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为智能空调开关时间记录装置的结构不意图；
[0017]图2为智能空调开关时间记录装置的单片机控制模块；
[0018]图3为智能空调开关时间记录装置的时钟模块；[0019]图4为智能空调开关时间记录装置的存储模块；
[0020]图5为智能空调开关时间记录装置的显示模块；
[0021]图6为智能空调开关时间记录装置的USB模块；
[0022]图7为智能空调开关时间记录装置后备电源模块。
[0023]具体的实施方案
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0025]如图1所示，一种智能空调开关时间记录的装置电路由单片机控制模块、时钟模块、存储模块、显示模块、USB模块、后备电源模块组成。
[0026]其中，单片机控制模块选用AT89C52单片机，它是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，价格低廉、功能强大，可灵活应用于各种控制领域；时钟模块选用DS12887，具有完备的时钟、日历功能、可编程中断和114字节非易失静态RAM。芯片内部具有锂电池，能在断电情况下运行10年以上不丢失数据；存储模块选用AT24C512B，其存储容量大，可有效存储大量开关时间的记录；时间显示模块选用液晶显示器HDG12864L-4，用于实时显示当前的时间，还可以通过按键操作，显示空调累计接通的时间。USB模块选用USB接口芯片CH375，CH375是一个USB总线的通用接口芯片，支持USB-HOST主机和USB-DEVICE/SLAVE设备两种方式。在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机等控制器的系统总线上。在USB主机方式下，CH375还提供了串行通讯方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与单片机等相连接。
[0027]如图2所示，单片机控制模块作为主要的控制单元，控制空调开关时间的有效记录与存储。单片机控制模块主要包括Ul-单片机AT89C52、第一晶振X1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第一电源Vl ;所述单片机控制模块的Ul的XTALl引脚接第一晶振Xl的一端、第一电容Cl的一端；U1的XTAL2引脚接第一晶振Xl的另一端、第二电容C2的一端；第一电容Cl的另一端、第二电容C2的另一端接第一电阻Rl的一端；第一电阻Rl的另一端接Ul的RST引脚、第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端接第一电源VI，第一电源Vl选择+5V ；EA引脚接5V电源，保证单片机正常工作;U1的其他引脚相应的接时钟模块、存储模块、显示模块、USB模块、后备电源模块，完成对它们的控制。
[0028]如图3所示，时钟模块主要包括U2-DS12887、第二电阻R2、第三电阻R3、电源V2、电源V3、电源V4 ;所述时钟模块:U2的输入端用总线的方式连接Ul的PO 口的P0.0-P0.7引脚；U2的AS引脚接Ul的ALE引脚，用于实现信号分离，在ALE的下降沿把地址锁入U2 ；U2的R/W引脚接Ul的P3.6引脚，根据MOT引脚的选择方式完成对数据的读写操作；U2的DS引脚接Ul的P3.7引脚，控制数据的选通；U2的IRQ引脚接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接电源V4 ；U2的MOT引脚接地，表示选择选择Intel时序的模式；U2的VCC引脚接第二电源V2，V2选择+5V电源；U2的GND引脚直接接地；U2的RESET引脚接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第三电源V3，第三电源V3和第四电源V4选择+5V电源；
[0029]如图4所示，存储模块主要包括存储器U3-AT24C512B、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6 ;所述存储模块U3的SCL引脚接Ul的P2.6引脚，是一种串行时钟输入，通常在其上升沿将SDA上的数据写入存储器，而在下降沿从存储器读出数据并送往SDA ；U3的SDA引脚接Ul的P2.7引脚，是一种双向串行数据输入输出口，用于存储器与单片机之间的数据交换；U3的WP引脚接地，表示允许写操作；U3的AO引脚接第四电阻R4的一端，U3的Al引脚接第五电阻R5的一端，U3的A3引脚接第六电阻R6的一端，第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的另一端，同时，U3的A0、A1、A2引脚还分别连接USB模块，完成将存储器中的数据通过USB模块的转换被读取并显示到计算机上。
[0030]如图5所示,显示模块主要包括液晶显示器U4-HDG12864L-4、电源V5 ;所述显示模块用于实时显示当前时间，当断电情况下可以显示查询的数据。U4的AO、CSU GND引脚相连并接地，VDD引脚接电源V5，U4的信号输入端口 DO~D7接Ul的Pl.0~Pl.7，通过控制Pl.0~Pl.7来控制输入到显示器的数据，电源V5选择+5V电源；
[0031 ] 如图6所示，USB模块主要包括USB接口芯片U5-CH375、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二晶振X2、第六电源V6 ;USB接口芯片U5的GND引脚接地，U5的XI引脚接第五电容C5的一端、第二晶振X2的一端，U5的XD引脚接第四电容C4的一端、第二晶振X2的另一端，第五电容C5的另一端接第四电容C4的另一端并接地;U5的VCC引脚接第七电容C7的一端、第八电容C8的一端；第七电容C7的另一端接第八电容的另一端并接第六电源V6，V6选择+5V的电源；U5的D0-D7引脚作为数据的输出端口，在与计算机连接时将数据输送到电脑上，完成数据的显示与其他操作。
[0032]如图7所示，后备电源模块主要包括U6-三端稳压集成电路7805、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、桥式整流电路、按键K1。所述后备电源模块的引出线接Ul的P3.4引脚，第七电阻R7的一端接地，第七电阻R7的另一端接后备电源模块的引出线和第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接第三二极管D3的一端、U6的VO端口，第三二极管D3的另一端接按键Kl的一端，按键Kl的另一端接第四二极管D4的一端，第四二极管D4的另一端与第二二极管D2的一端相连并接到后备电池的接头I ;第十二电容C12的一端、第十电容ClO的一端、第九电容C9的一端、第八电容C8的一端并联在一起接第三二极管D3的另一端；第十二电容C12的另一端、第十电容ClO的另一端、第九电容C9的另一端、第八电容C8的另一端、后备电池的接头2、第十一电容Cll的一端、第十四电容C14的一端、第一二级管Dl的一端、第十三电容C13的一端、桥式整流电路的3端引脚并联在一起并接地；第^^一电容Cll的另一端、第十四电容C14的另一端接U6的VO引脚，U6的GND引脚接第一二极管Dl的另一端，U6的Vl引脚接第十三电容C13的另一端、桥式整流电路的I端引脚；桥式整流电路的I端引脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接第二二极管D2的另一端；桥式整流电路的2端引脚、4端引脚接外接的9伏交流电。
[0033]智能空调开关时间记录装置的工作过程为:将该装置与空调相连，时钟模块通过简单地串行接口与单片机控制模块进行通信，实时时钟/日历电路可提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可以自动调整；当空调处于开启或者关闭的状态时，记录下当前的时刻到存储模块；当智能空调开关时间记录装置工作时，显示模块可以实时显示当前的时间；通过USB模块，计算机可以把相关的空调开关时间信息读取到计算机中，再进行后续的查询、统计和打印输出；后备电源模块可以保证装置在停电状态下查询记录。通过按下停电查询键，由后备可充电电池对系统供电，完成数据的保存。但此时单片机的系统不存贮当前时间日期信息和设置中断，因此系统并不会记录任何时间信息。
【权利要求】
1.一种智能空调开关时间记录装置，由单片机控制模块、时钟模块、存储模块、时间显示模块、USB模块和后备电源模块组成，其特征在于: 单片机控制模块包括单片机U1、第一晶振X1、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3和第二电阻R2，其中单片机Ul的型号为AT89C52; 单片机Ul的XTALl引脚接第一晶振Xl的一端、第一电容Cl的一端；单片机Ul的XTAL2引脚接第一晶振Xl的另一端、第二电容C2的一端；第一电容Cl的另一端、第二电容C2的另一端接第一电阻Rl的一端；第一电阻Rl的另一端接单片机Ul的RST引脚、第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端接+5V电源； 时钟模块包括时钟芯片U2、第二电阻R2、第三电阻R3、电源V2、电源V3、电源V4，时钟芯片U2的型号为DS12887 ； 时钟芯片U2的输入端用总线的方式连接单片机Ul的P0.0~P0.7引脚；时钟芯片U2的AS引脚接单片机Ul的ALE引脚；时钟芯片U2的R/W引脚接单片机Ul的P3.6引脚；时钟芯片U2的DS引脚接单片机Ul的P3.7引脚；时钟芯片U2的IRQ引脚接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接电源V4 ;时钟芯片U2的MOT引脚接地；时钟芯片U2的VCC引脚接+5V电源 ；时钟芯片U2的GND引脚直接接地；时钟芯片U2的RESET引脚接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第三电源V3 ； 存储模块包括存储芯片U3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，存储芯片U3的型号为 AT24C512B ； 存储芯片U3的SCL引脚接单片机Ul的P2.6引脚；存储芯片U3的SDA引脚接单片机Ul的P2.7引脚；存储芯片U3的WP引脚接地；存储芯片U3的AO引脚接第四电阻R4的一端，存储芯片U3的Al引脚接第五电阻R5的一端，存储芯片U3的A3引脚接第六电阻R6的一端，第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的另一端； 时间显示模块包括液晶显示器U4、液晶显示器U4的型号为HDG12864L-4 ;液晶显示器U4的AO、CS 1、GND引脚相连并接地，液晶显示器U4的VDD引脚接电源V5，液晶显示器U4的信号输入端口 DO~D7接单片机Ul的Pl.0~Pl.7 ;液晶显示器U4的E引脚接单片机Ul的P3.5 ;液晶显示器U4的RW引脚接单片机Ul的P3.1 ;液晶显示器U4的RES引脚接单片机 Ul 的 P3.0 ； USB模块包括USB接口芯片U5、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第二晶振X2、第六电源V6，USB接口芯片U5的型号为CH375 ;USB接口芯片U5的GND引脚接地，USB接口芯片U5的XI引脚接第五电容C5的一端、第二晶振X2的一端，U5的XD引脚接第四电容C4的一端、第二晶振X2的另一端,第五电容C5的另一端、第四电容C4的另一端接地；USB接口芯片U5的VCC引脚接第七电容C7的一端、第八电容C8的一端；第七电容C7的另一端、第八电容的另一端接+5V的电源；USB接口芯片U5的DO~D7引脚作为数据的输出端口； 后备电源模块包括三端稳压集成芯片U6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、桥式整流电路、按键K1，其中三端稳压集成芯片U6的型号为7805 ； 第七电阻R7的一端接地，第七电阻R7的另一端接单片机Ul的P3.4引脚和第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接第三二极管D3的正极、三端稳压集成芯片U6的VO端口，第三二极管D3的负极接按键Kl的一端，按键Kl的另一端接第四二极管D4的的负极，第四二极管D4的正极与第二二极管D2的负极相连并接到后备电池的接头I ;第十二电容C12的一端、第十电容ClO的一端、第九电容C9的一端、第八电容C8的一端并联在一起接第三二极管D3的负极；第十二电容C12的另一端、第十电容ClO的另一端、第九电容C9的另一端、第八电容C8的另一端、后备电池的接头2、第^^一电容Cll的一端、第十四电容C14的一端、第一二级管Dl的负极、第十三电容C13的一端、桥式整流电路的3端引脚并联在一起并接地；第^^一电容Cll的另一端、第十四电容C14的另一端接三端稳压集成芯片U6的v0引脚，三端稳压集成芯片U6的GND引脚接第一二极管Dl的正极，三端稳压集成芯片U6的VI引脚接第十三电容C13的另一端、桥式整流电路的I端引脚；桥式整流电路的I端引脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端接第二二极管D2的正极；桥式整流电路的2端引脚、4端引 脚外接的9伏交流电。
【文档编号】G05B19/042GK203773273SQ201420094116
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】刘俊, 卜令娟, 邱黄亮, 吴桂芳, 郑志杰, 方韬 申请人:杭州电子科技大学