专利名称：联网的中央空调恒温计费器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及中央空调计费装置，特别是一种联网的中央空调恒温计费器。
发明内容
为了克服现有的计费器需要安装传感器，施工困难，成本高，费用大，维护难的缺点，本实用新型提供一种新型的计费器。该计费器在新的理论指导下，采用一种全新的方法，在不破坏原有中央空调的基础上，创造出一种既经济实惠，又简便易行的全新的中央空调恒温计费器，这种计费器不但具有中央空调恒温计费的功能，同时又具有联网功能，能实现网络抄表和管理。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型由执行器和控制器两大部分构成，两部分通过导线进行连接。位于控制器中的单片机芯片，通过测温模块不断对环境温度进行采集，并通过数据存贮电路和智能诊断模块，将采集结果与设定温度相比较，选取相应的数据，由单片机发出控制指令，通过位于执行器中的功能控制模块、比较电路和驱动锁定电路，指挥风机盘管的高、中、低三档电机分别进行工作。同时，由单片机记录各自的工作时间，根据下述公式 式中∑T高、∑T中、∑T低分别代表高、中、低档运行总累计时间(秒)。
ΔT—温度差值(℃)K高、K中、K低分别对应高、中、低档下的功率补偿系数。
R盘管——风机型号的综合系数计算机出每个用户所消耗的能量，从而计算出各自的费用，然后通过控制器中的联网接口电路，实现远程抄表计费。
本实用新型的基础原理是根据热力学的观点，物质热交换只能够通过对流、传导、辐射三种形式进行，而对于同一型号的风机盘管，传导基本上是一个固定值，而温差不大时，辐射是可以忽略不计的。因此，影响热交换效果的主要因素是一一对流。由于流体的比热一定，各房间的进口温度相差不大，仅出口温度不同，所以出口温度不一样的结果是热交换即对流造成的。而对流的效果与热交换面积、表面流动速度有关，对于同一风机盘，其交换面积是一定的，故房间的热交换量主要与风机的风速有关，因此，通过控制风机风速就能控制房间的温度，通过计算风机风速所消耗的能量就能准确的计算出房间温度控制所需的费用。
本实用新型的有益效果是本实用新型技术对空调管路不作任何改动，仅对风机盘的风速和风机运行时间进行计量，便可计算出热交换量，从而实现空调恒温计费。这样，新型中央空调恒温计费器具有结构紧凑、施工方便，系统成本较低，简单可靠的优点。对于原已拥有本公司中央空调恒温器的单位则更简单，因为本实用新型产品是在本公司原有产品基础上开发的，采用了与原产品完全相同的外部接线，只要对原产品软件系统进行适当的扩充，轻松升级换代，而不需对原有空调硬件系统作任何改动。本实用新型产品还具有网络抄表、容量大、保密性高等特点，并具有可扩展功能，可根据用户的具体要求任意设置，以适用于各种特殊需要。
图1是本实用新型的中央空调恒温计费器外部结构示意图。
图2是本实用新型的中央空调恒温计费器内部结构框图。
图3是本实用新型控制器的电路图。
图4是本实用新型执行器的电路图。
图2给出了本实用新型的内部结构框图。联网的中央空调恒温计费器控制器(2)由单片机(9)、测温模块(10)、联网接口电路(8)、智能诊断模块(11)、数据存贮电路(12)、内显示电路(6)构成。单片机(9)通过印刷电路与上述电路或模块一一相连，并与它们进行单向或双向的信息交流。执行器(1)内部由功能控制模块(13)、比较电路(14)、驱动锁定电路(15)和电源模块(16)构成。电源模块(16)通过导线(X、Y)向控制器(2)提供工作电源；控制器(2)中的单片机则通过导线(Z)向执行器(1)中的功能控制模块(13)输送指令。功能控制模块(13)、比较电路(14)、驱动锁定电路(15)通过印刷电路依次连接，传送信息。其中智能诊断模块的诊断功能主要是通过软件来进行处理，防止主程序受到干扰，CPU的PC值有可能被篡改，从而跑飞，出现死循环，主程序失去正常运行。软件处理通过抗干扰技术有软件陷件、指令冗余、软件WatchDog等，它们的作用是在系统受到干扰时能及时发现，再用软件的方法使系统复位。所谓软件复位就是用一系列指令来模仿复位操作，捕获程序跑飞的PC，使系统摆脱干扰，恢复正常工作。
图3是本实用新型控制器的电路图。U1(DS1302)是时钟芯片，U1的X1、X2接32.768晶振，U1 CLK接U3(89C52)的P3.2口；I/O接U3的P3.4口；RST接U3的P3.6口；VC1接3.6V的电池，停电后，芯片由电池供电，达到停电保时功能。U4(NE555)芯片的6脚和第2脚直接相连；第6脚和第7脚之间接一个可变电阻RT；第2脚和地之间接一个电容C3；U4(NE555)的第3脚和U3(89C52)的P3.3(T1)相连；图中通过电容C3从U4的第7脚充电放电改变U4(NE555)的第3脚的输出脉冲，脉冲的宽度和电容和电阻RT的值成正比。RT是热敏电阻，与环境温度和设定温度不断进行比较，电阻的值变化就会改变U4的第3脚的输出脉冲的变化，U3单片机通过P3.5(T1)不断采样，U4(NE555)第3脚的输出脉冲值通过查表功能转换成温度系数，然后U3(89C52)发出控制命令到执行器(图4)，指挥风机盘管的高、中、低三档电机分别进行工作，同时，由CPU记录各自的工作时间，根据一固定的计算公式，从项目的经验数据库中，选取与当前环境温度有关的补偿参数，计算出每个用户所消耗的能量，从而计算出各自的费用。U9(472)是作为P2口的上拉电阻，U2(HT1621)是通过U3的P1.3、P1.4、P1.5来控制液晶显示。SW1、SW2、SW3则是作为三个功能按键，由U3的P1.0、P1.1、P1.2来进行判断。本实用新型的联网是通过485通讯实现的。485通讯主要由芯片U3(89C52)和U7(MAX487)组成。U3主要功能是将CPU的串口得到的数据进行分析、处理；U7主要是电平转换。图中复位电路则是通过C8和R5阻容上电和软件看门狗，保证CPU正常运行。整个联网是多机通讯，是一对多的过程，每台恒温计费器都对应一个地址，U3的P0.0-P0.7用拨码开关(U15)和地相连，用来选通各自的地址。U3的P3.0、P3.1分别和U7的RX、TX相连，控制发送和接收数据，U3的P2.7则和U7的DE、RE相连作为U7的迭通端，U3通过联网后，由P0、P1、P2口来控制其它外围设备，并实现全网对时、调温、计费等功能。
图4为本实用新型执行器的电路图。执行器主要是对由图3 U3(89C52)发来的各种控制命令进行处理，来控制风机盘管高、中、低三档电机的动作。图4中220V交流经过2A保险丝(F1)，再通过变压器(B1)、整流(D1、D2)、滤波(C8、C9、C6、C7、C10、C11)、稳压(78L05)后，得到两组直流电压VCC(+5V)和+12V，+5V是给IC1(LM324)电压比较芯片提供电源，+12V是给IC4(MC1413)驱动芯片提供电源。IC1(LM324)主要是对输入的电压值进行比较，从而得出一组电压值，再通过IC4(MC1413)进行驱动继电器工作。C12、C13、C14主要是减小继电器火花影响，使电路工作稳定。
权利要求1.一种具有联网功能的中央空调恒温计费器，由执行器和控制器两大部分构成，两部分通过导线进行连接，其特征在于位于控制器中的单片机，通过测温模块不断对环境温度进行采集，并通过数据存贮电路和智能诊断模块，将采集结果与设定温度相比较，选取相应的数据，由单片机发出控制指令，通过位于执行器中的功能控制模块、比较电路和驱动锁定电路，指挥风机盘管的高、中、低三档电机分别进行工作，同时，由单片机记录各自的工作时间，根据一固定的计算公式，计算出每个用户所消耗的能量，从而计算出各自的费用，然后通过控制器中的联网接口电路，实现远程抄表计费。
2.根据权利要求1所述的联网中央空调恒温计费器，其特征在于联网接口电路功能是智能化管理的必备功能，选取RS485通讯芯片MAX487，通讯距离为1200米，可实现智能化管理、远程抄表、查帐、远程单个用户关机等功能。
专利摘要本实用新型公开了一种具有联网功能的中央空调恒温计费器。它由执行器和控制器两大部分构成，两部分通过导线进行连接。位于控制器中的单片机，通过测温模块不断对环境温度进行采集，并通过数据存贮电路和智能诊断模块，将采集结果与设定温度相比较，选取相应的数据，由单片机发出控制指令，通过位于执行器中的功能控制模块、比较电路和驱动锁定电路，指挥风机盘管的高、中、低三档电机分别进行工作。同时，由单片机记录各自的工作时间，根据一固定的计算公式，计算出每个用户所消耗的能量，从而计算出各自的费用，然后通过控制器中的联网接口电路，实现远程抄表计费。此产品适用于装有中央空调的宾馆、酒店和高档写字楼。
文档编号G01K17/16GK2591571SQ02277068
公开日2003年12月10日 申请日期2002年8月14日 优先权日2002年8月14日
发明者谢文斌 申请人:谢文斌