一种空气能热泵控制系统的制作方法

1.本发明涉及热泵技术领域，更具体的说，涉及一种空气能热泵控制系统。


背景技术：

2.随着时代的飞速发展，人们对生活质量要求越来越髙，功能多样、操作便捷、高效节能、安全可靠都是大部分用户对热水器的需求，而传统的热泵控制系统结构简单，受技术和成本的限制，制热效率较低、功能单一、控制器操作复杂，难以满足用户提高生活质量的需求。因此采用现有的计算机技术、电力电子技术和智能控制技术对热泵控制器进行改进十分必要。


技术实现要素：

3.本发明旨在于解决现有热泵控制系统结构简单，受技术和成本的限制，制热效率较低、功能单一、控制器操作复杂的技术问题。
4.本发明一种空气能热泵控制系统的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
5.一种空气能热泵控制系统，包括热泵控制器、数据通讯、监控中心以及控制面板，所述热泵控制器由硬件、硬件电路以及软件组成，所述数据通讯由无线模块和通信协议组成，所述监控中心由服务器、数据库、手机app、网页组成，所述热泵控制器与控制面板相互通信，同时通过无线模块与服务器、手机app通信，热泵控制器在接受到指令后，会根据指令发送信号采集单元采集的信息或者通过执行单元动作；
6.所述硬件主要包括处理器、温度传感器、驱动芯片、wifi芯片、稳压芯片；
7.所述硬件电路包括电源模块电路、rs485模块电路、信号采集电路、驱动电路以及wifi模块电路。
8.进一步的优选方案：所述处理器采用stm32f103rct6嵌入式微控制器，所述温度传感器采用的是50k热敏电阻。
9.进一步的优选方案：所述驱动芯片采用的是uln2003，所述wifi芯片采用的是esp
‑
8266芯片。
10.进一步的优选方案：所述稳压芯片采用的是ams1117
‑
3.3稳压芯片。
11.进一步的优选方案：所述控制面板主界面设有8个功能图标，对应热泵设备的模式温度设置、参数设置、wifi设置、定时设置、开关、界面温度显示、时钟设置、故障査询。
12.进一步的优选方案：所述热泵控制器与服务器的通信采用短连接方式，在热泵控制器向服务器发送一次数据之后会发起close操作断开连接。
13.有益效果：
14.本发明设计的热泵控制系统，与传统热泵设备相比，在功能和性能都有很大提高，更建立了物理服务器和数据库，可以通过无线网络随时对热泵设备运行状态进行远程监控，不仅方便用户随时随地操作设备，服务器还可以对设备运行状态信息进行统计分析，为热泵设备的后期维护和进一步优化做准备，确保设备运行更高效，达到更高的制热效率。
附图说明
15.图1为本发明的系统总体功能结构图；
16.图2为本发明的控制面板主界面图；
17.图3为本发明的电源模块电路图；
18.图4为本发明的rs485模块电路图；
19.图5为本发明的温度信号采集电路图；
20.图6为本发明的电流信号采集电路图；
21.图7为本发明的继电器驱动电路图；
22.图8为本发明的电子膨胀阀驱动电路图；
23.图9为本发明的wifi模块电路图；
24.图10为本发明的程序设计流程图；
25.图11为本发明的系统数据通讯流程图；
26.图12为本发明的控制器与控制面板通讯流程图。
具体实施方式
27.如附图1至附图12所示：
28.本发明提供一种空气能热泵控制系统，包括热泵控制器、数据通讯、监控中心以及控制面板，其特征在于：所述热泵控制器由硬件、硬件电路以及软件组成，所述数据通讯由无线模块和通信协议组成，所述监控中心由服务器、数据库、手机app、网页组成，所述热泵控制器与控制面板相互通信，同时通过无线模块与服务器、手机app通信，热泵控制器在接受到指令后，会根据指令发送信号采集单元采集的信息或者通过执行单元动作；
29.所述硬件主要包括处理器、温度传感器、驱动芯片、wifi芯片、稳压芯片；
30.所述硬件电路包括电源模块电路、rs485模块电路、信号采集电路、驱动电路以及wifi模块电路。
31.其中，所述处理器采用stm32f103rct6嵌入式微控制器，所述温度传感器采用的是50k热敏电阻。
32.其中，所述驱动芯片采用的是uln2003，所述wifi芯片采用的是esp
‑
8266芯片。
33.其中，所述稳压芯片采用的是ams1117
‑
3.3稳压芯片。
34.其中，所述控制面板主界面设有8个功能图标，对应热泵设备的模式温度设置、参数设置、wifi设置、定时设置、开关、界面温度显示、时钟设置、故障査询。
35.其中，所述热泵控制器与服务器的通信采用短连接方式，在热泵控制器向服务器发送一次数据之后会发起close操作断开连接。
36.其中，电源模块的主要作用是得到稳定的直流12v、5v、3.3v电压，给控制器各个模块供电，具体电路如图3所示，控制器的输入电源为12
ⅴ
交流，通过二极管搭建的整流桥将12v交流整流得到12v直流，经过lm2596s
‑
12稳压芯片得到稳定的12v直流为uln2003驱动电路供电，再经过lm2596s
‑
5稳压芯片将直流12v降压成5v为485模块电路供电，最后由ams1117
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3.3将直流5v降压成3.3v为单片机最小系统、ad采集电路、调试接口、flash等电路供电，通讯板的电源电路有由lm2596s
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5稳压芯片构成的直流12v转5v的稳压电路和由ams1117
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3.3稳压芯片构成的直流5v转3.3v的稳压电路，前者为控制面板和485电路提供5v
电压，后者为wifi模块电路提供3.3v电压。
37.其中，rs485模块电路是将ttl信号转换成485信号，与控制面板和wifi模块通信，芯片采用常用的max485芯片，并加入74hc14反相器构成485收发自切换电路，不需要单片机控制使能端口切换接收和发送模式。具体电路如图4所示。
38.其中，信号采集电路的作用是将要采集的信号转换成电压信号，由单片机的信号采集口接收，并转换成12位二进制，再经过计算得到所需要的数值。需要采集的有温度和压缩机电流信息，温度是有50k热敏电阻完成测量，因此温度采集电路是一个分压电路，将热敏电阻转换成电压信号；电流是由电流互感器产生的电压信号，可以直接采集，在采集口端用双二极管器件bav99对采集电压进行限位，不能超过3.3v，不能低于0v。具体电路如图5、图6所示。
39.其中，驱动电路的作用是将控制器的信号电压放大为驱动电压来驱动继电器和电子膨胀阀工作。继电器为常开继电器，驱动电路输出低电压继电器闭合，对应的火线接通。电子膨胀阀为四相八拍式驱动，需要4线按顺序输出pwm波控制电子膨胀阀开关。具体电路如图7、图8所示。
40.其中，wifi模块电路的作用是将串口设备接入无线网络中传输数据，单片机的串口发送tll信号到控制器的485电路，控制器的485电路发送485信号到通讯板的485电路，通讯板的485电路将485信号转换成ttl信号发送wifi模块，wifi模块按指令发送数据至服务器和手机app，再接收数据返回至控制器，完成无线网络的数据传输。具体电如图9所示。
41.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。