无线ZigBee分布式温控系统技术方案

无线ZigBee分布式温控系统，它由分布式温度测量单元、中央单元和电动控制阀单元组成；分布式温度测量单元设置在取暖用户室内的各个房间内，它由第一单片机、温度传感器、电池、测量电路、第一ZigBee模块组成；中央单元安装于用户室内，它由主控电路板、主控单片机芯片、第二ZigBee模块、液晶显示器、按键模块、供电单元组成；供电单元由锂电池和外部电源连接端口组成；电动控制阀单元分别设置在室内的各个房间内，由第三ZigBee模块、第二单片机、微型电机、限位开关和电动球阀组成；第一ZigBee模块、第三ZigBee模块分别与第二ZigBee模块进行通讯。该系统主要采用ZigBee技术对温度传感器采集到的数据信息进行通讯，用户可随意单独调节室内各个房间的温度，进行选择性取暖消费。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线ZigBee分布式温控系统，具体的说是涉及一种基于ZigBee 技术的用户取暖温度控制系统，属于温度控制

技术介绍
我国北方供热的基本能源是煤炭，集中供热是目前最基本的供热方式。传统的供暖模式中，用户无法自主调节室温，存在能耗高、环境污染严重的问题，传统供暖模式的改革已迫在眉睫。推行温度调节，实施分户供热计量和收费，建立用户经济利益与能耗的直接关系，是推动集中采暖系统节能的重要手段。目前，现有的温控装置只在用户的主入水管道上安装有一个手动阀，当室内温度过高或过低时，用户可以通过这个手动阀来调节阀门的开合程度，以达到调节室温的作用，这种调节方式调试时间长，精度不够准确，而且用户无法根据实际需求单独调节室内各个房间的温度，不能真正达到合理用热、节能、便捷的目的。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种无线ZigBee分布式温控系统，该系统主要采用ZigBee技术对温度传感器采集到的数据信息进行通讯，由于ZigBee技术是无线通讯技术，温控系统的数据传输速度快、成本低；该系统的温度测量单元和电动球阀安装在用户的各个房间内，用户可以根据自身舒适性和经济性的要求，通过中央单元设置的按键模块，随意单独调节室内各个房间的温度，进行选择性取暖消费，从而可达到良好的节能效果；该系统的主控单片机芯片具有定时器功能，可以进行定时调节，在定时期间单片机处于休眠状态，可以省电节能，延长电池和系统装置的使用寿命；该系统结构简单，容易安装，调节室温方式便捷、精确，适合在民居住宅中推广使用。为了达到上述目的，本技术是通过如下技术手段实现的。无线ZigBee分布式温控系统，其特征是它由分布式温度测量单元、中央单元和电动控制阀单元组成；分布式温度测量单元分别设置在取暖用户室内的各个房间内，它由第一单片机、温度传感器、电池、测量电路、第一 ZigBee模块组成，温度传感器的信号输出端与第一单片机的温度信号输入端相连接，第一单片机、温度传感器、第一 ZigBee模块、电池之间通过测量电路进行连接，分布式温度测量单元主要进行温度采集；中央单元安装于用户室内，它由主控电路板、主控单片机芯片、第二 ZigBee模块、液晶显示器、按键模块、供电单元组成，主控单片机芯片、第二 ZigBee模块固定在主控电路板的一面，液晶显示器和按键模块固定在主控电路板的另一面，第二 ZigBee模块通过串口与主控单片机芯片进行通讯连接，液晶显示器的数据输入端与主控电路板的显示信号输出端相连接，按键模块的信号输出端与主控电路板的按键信号输入端相连接；供电单元由锂电池和外部电源连接端口组成，锂电池的供电信号输出端与主控电路板的备用电源输入端相连接，外部电源连接端口通过电源线与主控电路板的工作电源输入端口相连接；电动控制阀单元分别设置在室3内的各个房间内，由第三ZigBee模块、第二单片机、微型电机、限位开关和电动球阀组成， 第三ZigBee模块与第二单片机串口连接，微型电机的驱动信号输入端与第二单片机的电机驱动信号输出端相连接，微型电机的转动轴与限位开关相连，限位开关与电动球阀之间通过导线相连，电动球阀安装在暖气管道内；第一 ZigBee模块、第三ZigBee模块分别与第二 ZigBee模块进行通讯。工作原理取暖用户可以根据自身舒适度和经济性的需求，通过中央单元的按键模块预设室内各个房间各个时段的温度。用户各个房间内的分布式温度测量单元中的温度传感器将采集得到的温度信息传输给第一单片机，第一单片机将分析处理后的温度信息通过第一 ZigBee模块传输给中央单元中的第二 ZigBee模块。第二 ZigBee模块接收到温度信息后，将温度信息与用户预设好的温度信息进行比较，如果接收到的温度大于预设温度，第二 ZigBee模块将此信息传送给电动控制阀单元中的第三ZigBee模块，第三ZigBee模块接收到信息后，将信息通讯给第二单片机，与第二单片机相连的微型电机会驱动转动轴向代表阀门呈关闭状态的限位开关方向移动，从而关闭球阀，降低室内温度，以达到预设温度；如果接收到的温度小于预设温度，微型电机会驱动转动轴往代表阀门呈开启状态的限位开关方向移动，从而开启球阀，提升室内温度，以达到预设温度。温控系统按照这样的过程不断地感受室温并按照用户预定温度随时自动调节热量的供给，以防止室温过热或过冷，达到用户舒适度和经济性的要求。该系统的主控单片机芯片具有定时器功能，可以进行定时调节，在定时期间单片机处于休眠状态，可以省电节能，延长电池的使用寿命。本技术主要具有以下有益效果1、该系统主要采用ZigBee技术对温度传感器采集到的数据信息进行通讯，由于 ZigBee技术是无线通讯技术，温控系统的数据传输速度快、成本低；2、该系统的温度测量单元和电动球阀安装在用户的各个房间内，用户可以根据自身舒适性和经济性的要求，通过中央单元设置的按键模块，随意单独调节室内各个房间的温度，进行选择性取暖消费，从而可达到良好的节能效果；3、该系统的主控单片机芯片具有定时器功能，可以进行定时调节，在定时期间单片机处于休眠状态，可以省电节能，延长电池和系统装置的使用寿命；4、该系统结构简单，容易安装，调节室温方式便捷、精确，适合在民居住宅中推广使用。附图说明附图1是本技术的分布式温度测量单元的硬件连接框图；附图2是本技术的中央单元的硬件连接框图；附图3是本技术的电动控制阀单元的硬件连接框图；附图4是本技术的工作流程示意图。下面结合实施例和说明书附图对本技术作进一步的详细说明具体实施方式实施例如图4所示，无线ZigBee分布式温控系统，它由分布式温度测量单元、中央单元和电动控制阀单元组成。如图1所示，分布式温度测量单元分别设置在取暖用户室内的各个房间内，它由第一单片机、温度传感器、电池、测量电路、第一 ZigBee模块组成，温度传感器的信号输出端与第一单片机的温度信号输入端相连接，第一单片机、温度传感器、第一 ZigBee模块、电池之间通过测量电路进行连接，分布式温度测量单元主要进行温度采集。如图2所示，中央单元安装于用户室内，它由主控电路板、主控单片机芯片、第二 ZigBee模块、液晶显示器、按键模块、供电单元组成，主控单片机芯片、第二 ZigBee模块固定在主控电路板的一面，液晶显示器和按键模块固定在主控电路板的另一面，第二 ZigBee 模块通过串口与主控单片机芯片进行通讯连接，液晶显示器的数据输入端与主控电路板的显示信号输出端相连接，按键模块的信号输出端与主控电路板的按键信号输入端相连接； 供电单元由锂电池和外部电源连接端口组成，锂电池的供电信号输出端与主控电路板的备用电源输入端相连接，外部电源连接端口通过电源线与主控电路板的工作电源输入端口相连接。如图3所示，电动控制阀单元分别设置在室内的各个房间内，由第三ZigBee模块、 第二单片机、微型电机、限位开关和电动球阀组成，第三ZigBee模块与第二单片机串口连接，微型电机的驱动信号输入端与第二单片机的电机驱动信号输出端相连接，微型电机的转动轴与限位开关相连，限位开关与电动球阀之间通过导线相连，电动球阀安装在暖气管道内。第一 ZigBee模块、第三ZigBee模块分别与第二 ZigBee模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．无线ＺｉｇＢｅｅ分布式温控系统，其特征是：它由分布式温度测量单元、中央单元和电动控制阀单元组成；分布式温度测量单元分别设置在取暖用户室内的各个房间内，它由第一单片机、温度传感器、电池、测量电路、第一ＺｉｇＢｅｅ模块组成，温度传感器的信号输出端与第一单片机的温度信号输入端相连接，第一单片机、温度传感器、第一ＺｉｇＢｅｅ模块、电池之间通过测量电路进行连接；中央单元安装于用户室内，它由主控电路板、主控单片机芯片、第二ＺｉｇＢｅｅ模块、液晶显示器、按键模块、供电单元组成，主控单片机芯片、第二ＺｉｇＢｅｅ模块固定在主控电路板的一面，液晶显示器和按键模块固定在主控电路板的另一面，第二ＺｉｇＢｅｅ模块通过串口与主控单片机芯片进行通讯连接，液晶显示器的数据输入端与主控电路板的显示信号输出端相连接，按键模块的信号输出端与主控电路板的按键信号输入端相连接；供电单元由锂电池和外部电源连接端口组成，锂电池的供电信号输出端与主控电路板的备用电源输入端相连接，外部电源连接端口通过电源线与主控电路板的工作电源输入端口相连接；电动控制阀单元分别设置在室内的各个房间内，由第三ＺｉｇＢｅｅ模块、第二单片机、微型电机、限位开关和电动球阀组成，第三ＺｉｇＢｅｅ模块与第二单片机串口连接，微型电机的驱动信号输入端与第二单片机的电机驱动信号输出端相连接，微型电机的转动轴与限位开关相连，限位开关与电动球阀之间通过导线相连，电动球阀安装在暖气管道内；第一ＺｉｇＢｅｅ模块、第三ＺｉｇＢｅｅ模块分别与第二ＺｉｇＢｅｅ模块进行通讯。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴飞，贾莉，蔡璐璐，孙雅茜，王晓明，张凯萱，
申请(专利权)人：吴飞，贾莉，蔡璐璐，孙雅茜，王晓明，张凯萱，
类型：实用新型
国别省市：13