辦公室綜合智能控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種辦公室綜合智能控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]現在行政辦公、企事業單位、學校等場所，普遍存在照明、空調、飲水機、打印機等眾多的用電設備長期進行無效工作，有人沒人都在通電工作的情況，不僅浪費了電能，而且存在安全隱患。如今空調是各種公共場所必備的制冷、制熱設備，一年四季經常是處于運行狀態，浪費了很多電，沒有實現按需用電的目標。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種辦公室綜合智能控制系統及控制方法，通過監測室內的人員信息和環境信息，對照明、空調、插座、插排進行控制，監測到當設備不需要工作時，自動關閉設備，減少了電能的浪費。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0005]辦公室綜合智能控制系統，包括通信主機和傳感器模塊；
[0006]所述傳感器模塊包括微波感應模塊、光照度采集模塊及溫度采集模塊；將檢測到的有人無人信息、溫度信息及光照度信息傳送給第一單片機，第一單片機通過無線模塊發給通信主機；
[0007]所述傳感器模塊將檢測到的有人無人信息及溫度信息通過無線模塊發送給空調控制主機；所述空調控制主機根據有人無人信息及溫度信息對空調的開關及運行模式進行控制；所述空調控制主機將空調的運行信息通過無線模塊發送給通信主機；
[0008]空調計量插座將檢測到的空調電源的電壓、電流、功率參數及空調累計用電量通過無線模塊發送給空調控制主機和通信主機；并能接受空調控制主機的命令控制空調的通斷電；
[0009]所述傳感器模塊將檢測到的有人無人信息及光照度信息通過無線模塊發送給燈控制器，所述燈控制器根據有人無人信息及光照度信息控制燈的開關；所述燈控制器將燈的光照度信息通過無線模塊發送給通信主機；
[0010]所述傳感器模塊將檢測到的有人無人信息通過無線模塊發送給計量插排，所述計量插排用于連接除空調、燈以外的用電設備，檢測用電設備的工作電壓、電流及功率參數，累計計量設備的用電量，根據有人無人信息控制用電設備的通斷，并通過無線模塊將用電設備的工作電壓、電流及功率參數傳遞給通信主機；
[0011]所述控制主機通過無線模塊將接收到的信息發送給上位機，并把上位機下達的指令信息發送給空調控制主機、空調計量插座、燈控制器及計量插排。
[0012]所述無線模塊為2.4Ghz無線通訊模塊。
[0013]所述微波感應模塊輸出微波感應電流信號經過電阻R5轉換為電壓信號，經過電容C6傳送給第一運放進行一級交流小信號放大，放大后的信號經過電阻R7傳送給C24、C25、C26、C27和R17、R18、R19、R20組成的π型低通濾波電路，濾波后傳送給第二運放進行二級交流信號放大，放大后的信號連接至第一單片機STC12C5202AD的ADCO引腳；
[0014]所述溫度采集模塊包括熱敏電阻R12，R12 一端與電源相連，另一端與電阻R15相連，R15另一端接地，R15兩端并接電容C14，R12與R15公共端與第一單片機STC12C5202AD的AD引腳ADC2引腳相連；
[0015]所述光照度采集模塊包括光敏電阻Ql，Ql—端與電源相連，另一端與電阻R16—端相連，R16另一端接地，R16兩端并接電容C15，Ql與R16公共端與第一單片機STC12C5202AD的AD引腳ADC2引腳相連；
[0016]所述第一單片機由第一電源模塊為其供電。
[0017]所述燈控制器包括無線模塊，所述無線模塊與第二單片機相連，第二單片機的輸出端與繼電器電路相連，第二單片機通過繼電器電路控制照明燈的開關；所述第二單片機由第二電源模塊為其供電；
[0018]所述繼電器電路包括NPN三極管及繼電器Zl，三極管基極通過電阻連接至第二單片機STC12C5202AD的I/O 口，發射極接地，集電極連接Zl的一端，Zl另一端接電源，Zl兩端并接二極管。
[0019]所述通信主機包括無線通信模塊，所述無線通信模塊與第三單片機相連，第三單片機的輸出端連接485通信模塊，所述485通信模塊與上位機進行通信；所述第三單片機由第三電源模塊為其供電；
[0020]所述485通信模塊包括485芯片，485芯片電源與接地端并接電容C4，485芯片的RO和DI端分別與第三單片機stcl2c5al6s2RDX和TXD管腳相連，485芯片的RE和DE端與電阻R4 —端相連，電阻R4另一端與第三電源模塊相連，485芯片的A、B端并接TVS 二極管D4，再分別與PTC電阻PTCl和PTC2 —端相連，PTCl與PTC2另一端連接至485輸出接口。
[0021]所述空調控制主機包括無線通信模塊，所述無線通信模塊與第四單片機相連，所述第四單片機的輸入端連接紅外接收器，輸出端連接紅外發射器；所述第四單片機與時鐘電路連接；所述第四單片機由第四電源模塊供電；
[0022]所述紅外發射器包括NPN三極管Q4與紅外發射管接口 P2，Q4基極通過電阻R23連接至第四單片機stC12c5al6s2I/0 口，Q4發射極接地，集電極連接P2的一端，P2另一端經過限流電阻R24接電源；
[0023]所述紅外接收器包括紅外一體化接收頭IR1，電源端和接地端分別與第四電源模塊和地相連，信號輸出端連接至第四單片機stcl2c5al6s2I/0 口 ；
[0024]所述時鐘電路包括時鐘芯片，時鐘芯片電源端和接地端分別與第四電源模塊和地相連，同時并接電容C16，時鐘芯片的SCL和SDA端分別連接至第四單片機stcl2c5al6s2的SCL和SDA，同時分別連接電阻R21和R22，R21和R22另一端連接第四電源模塊，時鐘芯片的VBAT端連接3V電池的正極，電池的負極接地。
[0025]所述計量插排包括電壓電流取樣模塊，所述電壓電流取樣模塊的輸出端連接第五單片機的輸入端，所述第五單片機與無線通信模塊連接，所述第五單片機由第五電源模塊供電，第五單片機的輸出端連接電能脈沖輸出電路及繼電器控制電路和顯示模塊；
[0026]所述電壓電流取樣電路包括電流取樣電阻康銅絲R2，插排電流流經R2產生反應電流大小的電壓信號，R2兩端并接TVS 二極管D1，再分別經過取樣電阻Rl、R3連接至第五單片機MSP430FE4272取樣引腳II+、I1-, II+、Il-再分別經過濾波電容Cl、C2接地，市電電壓先經過壓敏電阻R71進行過壓輸入保護，在經過R72、R73進行分壓降壓處理后，經過取樣電阻R74、R75連接至第五單片機MSP430FE4272取樣引腳VI+、V1-，VI+、Vl-再分別經過濾波電容C5、C7接地；
[0027]所述電能脈沖輸出電路包括PNP三極管Q72和光耦，第五單片機MSP430FE4272電能脈沖輸出引腳經過電阻R76連接至Q72基極，Q72發射極接電源，集電極接光耦內部LED正極，光耦內部LED負極經過電阻R77接地，光耦兩個輸出端連接到輸出端子；
[0028]所述電能脈沖輸出電路的脈沖輸出的頻率代表了計量插排所測量的功率大小，用于對計量插排計量精度的校準，測試完畢后此電路就用不到了。
[0029]所述繼電器控制電路包括NPN三極管Q71與繼電器Kl，Q71基極通過電阻R20連接至第五單片機MSP430FE4272I/0 口，Q71發射極接地，集電極連接Kl的一端，Kl另一端接電源，Kl兩端并接二極管D73。
[0030]所述空調計量插座包括第六單片機，所述第六單片機由第六電源模塊為其供電，第六單片機與電計量模塊連接，所述第六單片機的輸出端連接繼電器開關電路，所述第六單片機與無線通信模塊相連；
[0031]所述電計量模塊包括所述電壓電流取樣電路包括計量芯片RN8209，電流取樣電阻康銅絲R81，插座電流流經R81產生反應電流大小的電壓信號，R81兩端并接TVS 二極管D81，再分別經過取樣電阻R82、R83連接至計量芯片RN8209電流信號取樣引腳V1P、VlN,VIP, VlN再分別經過濾波電容C81、C82接地，市電電壓先經過壓敏電阻R84進行過壓輸入保護，在經過R85、R86、R87進行分壓降壓處理后，連接至計量芯片RN8209電壓信號取樣引腳V3P，V3P連接濾波電容C83接地，計量芯片RN8209引腳V3P連接濾波電路R88、C83的一端，R88、C83另一端接地，計量芯片RN8209外部晶振輸入端與晶振Yl相連，Yl兩端分別與電容C84、C85相連，C84、C85另一端與地相連；所述計量芯片RN8209的IRQ_N/ZX、SCSN、SCLK、SD1、SDO 及 IS 引腳分別于第六單片機 STC11F04E 的 P3.4、Pl.2、Pl.5、Pl.6、Pl.7 引腳連接；
[0032]所述繼電器開關電路包括NPN三極管Q81與繼電器K2，Q81基極通過電阻R89的連接至單片機I/o 口，Q81發射極接地，集電極連接K2的一端，K2另一端接電源，K2兩端并接二極管D82和電解電容C86。
[0033]辦公室綜合智能控制系統的控制方法，包括: