空調(diào)集中控制系統(tǒng)

2021-11-21 10:07:07 來源: 電子產(chǎn)品世界

1 背景

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/273012.htm

1.1 現(xiàn)狀

現(xiàn)在市面上空調(diào)的集中控制方式主要采用安裝中央空調(diào)，通過專門的控制面板對各出風口進行控制。但由于中央空調(diào)必須開鑿風道，成本較高。而且，控制網(wǎng)絡的搭建和風道的維護都需要大量的資金投入。因此，中央空調(diào)并沒有廣泛應用在學校、醫(yī)院、賓館等公共場所。

1.2 分析與設想

經(jīng)我們對空調(diào)能源浪費問題的總結與分析，認為造成大量能源浪費的主要原因為：空調(diào)溫度設置不合理、閑置空調(diào)關閉不及時以及空調(diào)的隨意濫用。

因此，我們希望設計一套控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對大批量獨立空調(diào)設備進行遠程集中控制;保留空調(diào)獨立控制的特性;監(jiān)測空調(diào)的使用狀態(tài)，以便及時操作;系統(tǒng)具有良好的兼容性，具有學習功能，可以適應各型號空調(diào);系統(tǒng)操作簡單，沒有專業(yè)技術要求;不改變空調(diào)的原有結構;控制多樣化，可控制的設備不局限于空調(diào)。

1.3 科學前提

1.經(jīng)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，空調(diào)的控制方式普遍為紅外遙控，并且短期內(nèi)會被取代。

2.通過對市面上紅外遙控器的控制信號的解析，我們發(fā)現(xiàn)目前市面上所使用的紅外載波類型存在著品牌差異，不同型號的空調(diào)設備所使用的載波頻率各不相同，因此若想達到良好的兼容效果，我們的系統(tǒng)必須具有紅外學習功能。

3.隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，現(xiàn)在的絕大多數(shù)公共場所都已經(jīng)實現(xiàn)了民用無線網(wǎng)絡(wifi)的覆蓋。通過路由器，可以將無線網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)的網(wǎng)絡設備連接到同一網(wǎng)絡當中，每一網(wǎng)絡設備從路由器獲取由路由器指定的唯一的ip地址，便于設備區(qū)分，同時也方便進行集中控制。

2 設計

2.1 方案選擇

從實際角度出發(fā)，我們將系統(tǒng)分為硬件外設和控制軟件兩部分，將硬件外設固定在空調(diào)附近，由控制軟件遠程發(fā)送集中控制指令。

由科學前提1，我們將本系統(tǒng)的控制方式選定為由wifi控制紅外遙控信號的發(fā)送與接收;

由科學前提2，我們將本系統(tǒng)的控制信號解析方式采用保留載波的無差別控制信號波形解析，通過學習功能記錄遙控器發(fā)出的遙控波形，需要控制時按原樣發(fā)出，實現(xiàn)控制指令的下達;

由科學前提3，我們將本系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡建立在民用無線網(wǎng)絡基礎上，用戶無須重新建立控制網(wǎng)絡。

2.2 功能概述

當系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時，尚未存儲任何指令信息，須先進行控制指令學習。進入指令學習模式后，硬件外設將遙控器發(fā)出的紅外信號解碼，經(jīng)由路由器搭建的無線網(wǎng)絡上傳至數(shù)據(jù)庫中。當系統(tǒng)進入控制模式后，客戶端從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用已經(jīng)學習過的控制指令數(shù)據(jù)，經(jīng)由無線網(wǎng)絡發(fā)送給多個硬件外設，再由硬件外設將數(shù)據(jù)轉換為紅外信號發(fā)射，從而實現(xiàn)對批量空調(diào)的遠程控制(如圖1所示)。