[发明专利]基于无线传感器网络的无线万能空调遥控插座

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥控器插座，尤其是基于无线传感器网络的无线万能空调遥控插座。

背景技术

目前，空调已广泛进入了人们的日常生活当中，实现对空调更加方便、安全的控制与监测已成为了人们的普遍要求。对于空调的操作一般使用厂家配置好的遥控器，其控制距离有限，控制范围仅限于一室之内，无法实现远程遥控，这给常奔波于外的用户带来了不便。另外，目前的空调遥控器大多不具有报警功能，当用户忘记关闭空调电源外出时，既浪费能源，又会带来火灾隐患。现有的空调遥控插座产品多为通过检测空调的工作电流来自动打开或切断空调电源，既无法对空调的模式、温度、风量、风向等工作状态进行控制，又不能实现用户对空调的远程监控与报警，截止目前尚未有公开的解决办法。

发明内容

为了克服现有空调遥控插座的不足，本发明提供了一种基于无线传感器网络、GPRS/GSM、电能检测、计算机以及传统万能遥控技术的无线万能空调遥控插座。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于无线传感器网络的无线万能空调遥控插座，包括插座电路，市电220V插座、空调插头、GPRS/GSM模块、计算机无线通信模块、手机以及计算机，手机通过GPRS/GSM模块与计算机通信，计算机通过计算机无线通信模块向插座电路发送指令和接收来自插座电路的电参数信号，插座电路由220V市电插头、插座、电源模块、微处理器、电参数检测模块、空调控制驱动模块、万能遥控模块、插座无线通信模块、声光报警模块和液晶显示模块组成；微处理器采用C8051F320微处理器芯片，插座无线通信模块选用APC200A-43无线模块，微处理器通过串行通讯口与插座无线通信模块相连；220V市电插头插接在市电220V插座上，空调插头插接在插座上；电源模块由一个固态继电器及降压、整流、滤波、稳压电路构成，市电220V火线与空调电源火线接在固态继电器触点两端，微处理器的输入输出口P0.6与固态继电器线圈控制端相连，市电220V火线连接到降压、整流、滤波、稳压电路上，降压、整流、滤波、稳压电路的输出为系统电源；电参数检测模块由电压互感器GPT-206B、电流互感器GCT207和电能芯片CS5460A构成，电压互感器的初级线圈并联在空调电源火线与空调电源零线之间，电压互感器的次级线圈连接在电能芯片VIN+端口，电流互感器的初级线圈串联在空调电源火线上，电流互感器的次级线圈连接在电能芯片IIN+端口，电能芯片的SCLK、SDO、SDI、                                                、端口分别与微处理器的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、RES端口相连；空调控制驱动模块由译码器74HC138、第一反相器74HC04、第二反相器74HC04、第一模拟开关CD4066BE及第二模拟开关CD4066BE组成，译码器的输入端A0、A1、A2与微处理器端口P1.0、P1.1、P1.2相连，译码器的输出端至分别与第一反相器的输入端1A至6A相连，译码器的输出端与第二反相器的输入端1A相连，第一反相器的输出端1Y至4Y分别与第一模拟开关CD4066BE的1E端至4E端相连，第一反相器的输出端5Y、6Y分别与第二模拟开关CD4066BE的1E端、2E端相连，第二反相器的输出端1Y与第二模拟开关CD4066BE的3E端相连；万能遥控模块（47）为万能空调遥控器RM-1000C+，将万能空调遥控器的C1至C7端子引出，万能空调遥控器的C1端子与第一模拟开关的1Y端连接，万能空调遥控器的C5端子与第一模拟开关的1Z端连接，连通C1端子、C5端子实现空调开或关的控制，万能空调遥控器的C4端子与第一模拟开关的2Y端连接，万能空调遥控器的C5端子与第一模拟开关的2Z端连接，连通C5端子、C4端子实现增加空调温度的控制，万能空调遥控器的C6端子与第一模拟开关的3Y端连接，万能空调遥控器的C1端子与第一模拟开关的3Z端连接，连通C6端子、C1端子实现降低空调温度的控制，万能空调遥控器的C5端子与第一模拟开关的4Y端连接，万能空调遥控器的C3端子与第一模拟开关的4Z端连接，连通C5端子、C3端子实现调节空调工作模式的控制，万能空调遥控器的C6端子与第二模拟开关的1Y端连接，万能空调遥控器的C3端子与第二模拟开关的1Z端连接，连通C6端子、C3端子实现调节空调风量的控制，万能空调遥控器的C5端子与第二模拟开关的2Y端连接，万能空调遥控器的C2端子与第二模拟开关的2Z端连接，连通C5端子、C2端子实现调节空调风向的控制，万能空调遥控器的C7端子与第二模拟开关的3Y端连接，万能空调遥控器的C2端子与第二模拟开关的3Z端连接，连通C7端子、C2端子实现遥控器对任意品牌空调的自动设置；所述的微处理器首先控制电源模块将市电220V火线与空调电源火线接通；接着循环判断计算机是否有指令传来，一旦指令传来，微处理器通过插座无线通信模块接收指令，在微处理器中判断出需要调节的空调状态参数，微处理器产生相应操作指令，并送给空调控制驱动模块，空调控制驱动模块就会自动按照微处理器的操作指令，将万能遥控模块的七个引出端子C1至C7中满足指令要求的两个端子连接起来，从而使万能遥控模块产生红外控制信号，操作空调进行自动设置以及状态调节，改变空调的开关、工作模式、风量、风向等状态，接下来，微处理器将调节后空调的状态送到液晶显示模块进行显示，然后，微处理器从电参数检测模块读取电参数检测模块所测得的空调的实时工作电压、电流、功率，并将这些参数通过插座无线通信模块发送给计算机，等待计算机处理结果，当计算机处理完成后，微处理器通过插座无线通信模块接收计算机的处理结果，如果处理结果表明空调工作异常，微处理器会控制电源模块切断空调电源，并控制声光报警模块报警；计算机首先发送打开空调的命令，接着循环判断是否有外部指令传来，当有外部指令传来时，如果是开关指令，计算机发送关闭命令关闭空调，如果不是开关指令，计算机通过指令的信息得到需要调节的空调参数，并取得相应操作码，所述的操作码为，1代表开关空调，2代表增加温度，3代表降低温度，4代表工作模式调节，5代表风量调节，6代表风向调节，7代表设置空调；计算机将该操作码通过计算机无线通信模块发给插座无线通信模块；接着，计算机命令微处理器发送空调工作电流、电压、功率参数，在接收成功后，计算机设定空调工作电压、电流的安全阈值，所述电压安全阈值范围是200V至240V，所述电流安全阈值范围是0.01A至0.0045P A，P为空调额定功率，当电压、电流处于安全阈值范围内时，计算机发出空调工作正常信号，当电压或电流超出安全阈值范围时，计算机发出报警指令，同时发出关闭空调指令；任意时刻，当计算机接收到GPRS/GSM模块发送的特定字符时，计算机立即判断是否接收到用户短信，如果确实接收到用户短信，计算机将短信内容译码得到短信指令，计算机再通过计算机无线通信模块将短信指令发送给微处理器，从而完成一次手机对空调的控制操作。