人体红外感应及光传感器在空调控制器中的应用

论文摘要

家用空调在全球各地都已经相当普及,特别是在一些大中城市中。如果家庭用机和公司用机合起来的话,平均下来人手一机绝对不为过。其中涉及的最基本的控制技术和功能可以说比较成熟了。现在的用户对空调的要求,早已经不仅仅是要求简单的制冷制热了。功能要求早已从单一的冷热交换,发展到各种附加功能的组合和集成,比如适当的新风交换以改善空气质量、控制风机的送风方式以形成更均匀的制冷制热效果、特定的送风方向跟踪以达到更高效的体感效果等。大众对环境的重视,对空调这一大众化的高能耗产品也提出了新的要求。环保、节能,已经是目前大多数空调厂商的研究重点。国家也对空调器的能耗比做出了规定。达不到节能标准的,限制销售或者禁止销售。不仅如此,各空调厂家还是发费大力气在市场调研上,和最终客户沟通,不光听取他们建议,也不遗余力的结合售后服务系统,收集整理客户的抱怨。不断增加产品市场覆盖面和完善自己的产品功能,以期待自己产品能够得到不同阶层的客户的认可,不断提高自己产品的知名度和市场占有率。新型传感器的出现,使各种附加功能的实现成为了可能。在立项开发本项目之前,我们调查分析了众多可以应用在空调系统中的传感器。比方说已经在冰箱中成功应用的湿度传感器;可以检测空气质量的尘埃粒子传感器;可以检测空间声音强度的分贝传感器;可以实现语音识别的语音识别功能模块,可以检测空间内人体移动的红外传感器等本课题独具创新的将人体红外感应和光强度传感器应用于家用电气中。从传感器的原理入手,结合模块在其他应用领域的成功经验,特别是安防系统中的成熟应用,将实际的空间要求和传感器模块的性能参数进行了模型建立,讨论了如何将这一新型传感器拓展应用到普通家电系统空调中,实现空调系统的创新功能。经过实验表明,采用了这些新传感器的控制器解决了实际使用中的功能需求,使家电控制更加人性化,间接提高了空调的效率,提升家电控制系统的整体性能、使用价值和环保节能指标。当然,本课题还只是停留在单机家电的功能和性能的提升。未来的趋势,家电的信息化和网络化也必然是发展方向。这些发展都是为了在高效节能的基础上,营造更舒适、更人性化的用户环境。本文在最后的展望章节,将对其他传感器的应用可行性,以及未来家电系统的信息化和网络话,进行简单的描述。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 全球空调市场现状及基本功能需求
• 1.1.2 空调控制器发展现状及趋势
• 1.2 研究的主要内容及其意义
• 1.3 本文的结构及其章节安排
• 第二章 市场研究与功能确定
• 2.1 市场需求研究及功能实现
• 2.2 系统功能框图及详细定义
• 2.2.1 系统功能框图
• 2.2.2 各主要功能详细定义
• 2.3 通讯接口及协议
• 2.4 生产调试辅助
• 2.5 本章小结
• 第三章 关键器件的选型和参数确定
• 3.1 主控芯片选型及管脚定义
• 3.2 红外体感模块设计
• 3.3 乐声蜂鸣器模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 硬件原理图和线路板设计
• 4.1 各功能模块描述
• 4.2 原理图
• 4.3 PCB 版图设计
• 4.4 材料清单 BOM
• 4.5 本章小结
• 第五章 软件设计
• 5.1 程序流程图
• 5.2 用户自定义RAM 描述
• 5.3 本章小结
• 第六章 相关标准及DFM 设计
• 6.1 家电系统控制器设计性能要求
• 6.2 DFM 设计
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本项目的工作回顾
• 7.2 本控制器的测试结果及其性能评估
• 7.3 新功能展望
• 7.4 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表与录用的学术论文