專利名稱：一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電梯技術領域，尤其涉及一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法及系統。
背景技術：
電梯是一種以電動機為動力的垂直升降機，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運貨物。電梯作為垂直方向的交通運輸工具，在高層建筑和公共場所已經成為重要的建筑設備而不可或缺。隨著計算機技術、自動化技術和電力電子技術的發展，現代電梯已經成為典型的機電一體化產品。隨著整體國民經濟實力的提高，人民的生活消費水平明顯增長，房地產開發商紛紛大力推出中高檔的小高層及高層住宅樓，帶動了住宅電梯的迅速增長，成為整個電梯市場的主要增長點。現有的電梯，并未有對電梯轎廂內的照明、風扇、空調進行智能控制，存在乘坐不夠舒適，節能效果不理想的缺點。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供述一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法及系統，可對電梯轎廂內的照明、風扇、空調進行智能控制，乘坐更為舒適，節能效果更佳。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種電梯轎廂照
明、風扇、空調節能控制方法，它包括實現對風扇風速的無級調速，實現對空調風速和溫度的自動控制，實現對照明的自動控制； 采用溫度傳感器采集轎廂內的溫度信號，獲取轎廂溫度；采用電梯稱重裝置采集電梯稱重信號，獲取轎廂載重；使用時鐘芯片DS1302來設定年、月、日，每個月設定一個溫度參考值和自動開啟照明、風扇或空調電源的時間段。在以下情況下，進行風扇或空調的智能控制:如果轎廂溫度值大于設定的溫度參考值，就加大風扇或空調的輸出；如果轎廂境溫度值小于設定的溫度參考值，就減小或關閉風扇或空調的輸出；如果轎廂滿載或載重增大，就加大風扇或空調的輸出；如果轎廂輕載，就減小或關閉風扇或空調的輸出。采用AVR單片機自帶的PWM波形發生器，產生幅度恒定、頻率變換的PWM波來控制兩個并列的雙向可控硅，實現對風扇風速的無級調速。采用晶體管的導通與截止特性，取代空調控制器的按鍵，用一個晶體管控制加大風速和溫度，另一個晶體管控制減小風速和溫度，實現自動調節空調的輸出。采用稱重信號作為判斷依據，當稱重信號大于空載信號，說明電梯有人在使用，開啟風扇或空調和照明的電源。如果當稱重實際值等于空載信號，說明電梯沒有乘客使用，斷開風扇或空調和照明電源。所述實現對風扇風速的無級調速具體為，采用AVR單片機自帶的PWM波形發生器，其通過改變PWM波來改變可控硅的導通頻率與導通方向；改變PWM波的頻率f，就能夠改變可控硅的導通頻率f ;改變PWM波的高、低電平就能改變可控硅的導通方向；因此通過改變PWM波來產生一個頻率變化和幅度恒定的PWM信號U(f)，外部電網電壓AC 220V/50HZ,即V(H)，U(f)與V(fl)調制產生一個調制波W(f，fl);增大PWM波的頻率就可以提高W(f，fl)的幅度與頻率；同理，減小PWM波的頻率就可以減小W(f，fl)的幅度與頻率；可以達到對風扇進行無級變壓變頻調速的目的。所述實現對空調風速和溫度的自動控制為，采用晶體管代替按鍵，其基極B接在AVR單片機的I/O端口上，集電極接一個上拉電阻到高電平VCC，并且集電極C接到空調控制器的I/O端口，發射極E接到GND。AVR單片機的I/O 口輸出高電平，晶體管導通，空調控制器I/O 口為低電平；AVR單片機的I/O 口輸出低電平，晶體管截止，空調控制器I/O 口為高電平；通過控制空調控制器I/O 口的電平變化，自動控制空調的風速；采用一個晶體管控制空調加大風速和溫度，另一個晶體管控制空調減小風速和溫度；另外采用一個繼電器來控制空調電源線路。所述實現對照明的自動控制為，采用一個繼電器控制照明電源的通、斷，采用稱重信號作為判斷依據，當稱重信號等于空載信號時，自動斷開照明電源。使用DS1302時鐘芯片設定時間，例如夜間0:00至次日6:00，自動斷開風扇、空調、照明的電源。當環境溫度值大于設定的溫度參考值時，就增大風扇或空調的輸出；當環境溫度值小于設定的溫度參考值時，就減小風扇或空調的輸出。如果轎廂滿載或載重增大,就增大風扇或空調的輸出；如果轎廂輕載,就減小或關閉風扇或空調的輸出。當溫度和重量兩個因素同時存在時，設定其中一個為優先級；該優先級可以通過菜單按鍵級功能碼來設定，以滿足不同場合的需求，只要滿足優先級高的因素，就改變風扇或空調的輸出。 當設定的時間段滿足時，自動開啟照明、風扇或空調的電源；當設定的時間段不滿足時，自動關閉照明、風扇或空調的電源。一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，它包括電源、溫度傳感器、稱重裝置、信號放大與AD轉換電路、時鐘芯片、微控制器、用于記錄自學習參數以及設定參數的存儲器、可控硅、用于設定菜單及功能碼的按鍵、用于顯示菜單及功能碼的LED數碼管、空調控制電路、照明控制電路；所述電源采用DC24V電源及電源轉換芯片作為控制系統的電源組成；所述溫度傳感器采集轎廂內的溫度，自動轉換為數字信號并輸入微控制器；所述稱重裝置采用電梯稱重傳感器及信號放大與AD轉換電路；所述時鐘芯片具有年、月、日、時、分、秒六種計時單位；所述可控硅為雙向導通可控硅；所述空調控制電路主要由空調控制器、晶體管、繼電器組成；所述的照明控制電路主要由繼電器組成。所述微控制器采用AVR微控制器。所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器。所述存儲器采用EEPROM存儲器。所述時鐘芯片采用DS1302時鐘芯片。本發明有益效果為:本發明所述一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法，采用溫度傳感器采集轎廂內的溫度信號，獲取轎廂溫度值；采用電梯稱重裝置采集電梯稱重信號，獲取稱重實際值；采用實時時鐘芯片設定參考時間；以此對電梯轎廂內的照明、風扇、空調進行智能控制，乘坐更為舒適，節能效果更佳。本發明所述一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，它包括電源、溫度傳感器、稱重裝置、信號放大與AD轉換電路、時鐘芯片、微控制器、用于記錄自學習參數以及設定參數的存儲器、可控硅、用于設定菜單及功能碼的按鍵、用于顯示菜單及功能碼的LED數碼管、空調控制電路、照明控制電路；以此對電梯轎廂內的照明、風扇、空調進行智能控制，乘坐更為舒適，節能效果更佳。


圖1是本發明的原理框圖。
具體實施例方式下面結合附圖1對本發明作進一步的說明:實施例一，一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法，采用溫度傳感器采集轎廂內的溫度信號，獲取環境溫度值；采用電梯稱重裝置采集電梯稱重信號，獲取稱重實際值；使用時鐘芯片DS1302來設定年、月、日，每個月設定一個溫度參考值，每天設定兩個時間段，一個時間段自動開啟轎廂風扇、照明、空調的電源；另一個時間段則自動關閉。采用電梯稱重裝置采集電梯稱重信號，獲取稱重實際值，以此對電梯轎廂內的照明、風扇、空調進行智能控制，乘坐更為舒適，節能效果更佳。在以下情況下，進行風扇或空調的智能控制:當環境溫度值大于設定的溫度參考值時，加大風扇或空調的輸出；當環境溫度值小于設定的溫度參考值時，減小風扇或空調的輸出；如果轎廂滿載或載重增大，加大風扇或空調的輸出；如果轎廂輕載，減小或關閉風扇或空調的輸出。采用AVR單片機自帶的PWM波形發生器，產生幅度恒定、頻率可變的PWM波來控制兩個并列的雙向可控硅，實現對風扇風速的無級調速。
`代替空調控制器的按鍵，實現對空調風速和溫度的增大、減小的自動控制。采用繼電器的常開、常閉特性，控制照明、空調電源的通、斷。采用稱重信號作為判斷依據，當稱重信號大于空載信號，說明電梯有人在使用，保持風扇或空調和照明電源導通。如果當稱重實際值等于空載，說明電梯沒有乘客使用，自動風扇或空調和照明的電源。如果環境溫度值大于設定的溫度參考值時，就增大風扇或空調的輸出；如果環境溫度值小于設定的溫度參考值時，就減小或關閉風扇或空調的輸出；如果轎廂滿載或載重增大，就增風扇或空調的輸出；如果轎廂輕載，就減小或關閉風扇或空調的輸出；采用晶體管的開關特性來控制空調控制器I/o端口的高、低電平，空調控制器I/O端口的電平變化即可代替按鍵控制空調的輸出。當溫度和重量兩個因素同時存在時，設定其中一個為優先級；該優先級可以通過菜單按鍵級功能碼來設定，以滿足不同場合的需求，只要滿足優先級高的因素，就改變風扇或空調的輸出。實施例二，一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，它包括電源、溫度傳感器、稱重裝置、信號放大與轉換電路、時鐘芯片、微控制器、用于記錄自學習參數以及設定參數的存儲器、可控硅、用于設定菜單及功能碼的按鍵、用于顯示菜單及功能碼的LED數碼管、空調控制電路、照明控制電路。可對電梯轎廂內的照明、風扇、空調進行智能控制，乘坐更為舒適，節能效果更佳。其中，電源采用DC24V電源及電源轉換芯片作為控制系統的電源，提供給各個模塊進行正常工作；風扇、照明、空調的電源使用交流220V/50HZ。溫度傳感器采用溫度傳感器DS18B20，用于采集轎廂內的溫度信息，自動轉換為數字信號并輸入微控制器。每個月設定一個參考溫度，例如廣東每年5月份，設定參考溫度為28.00C ;如果轎廂內的溫度高于這個月的參考溫度，就加大風扇和空調的輸出；如果溫度低于這個月的溫度，就減小風扇和空調的輸出，甚至關閉。稱重裝置采用電梯稱重傳感器，進行信號放大后，采用AVR單片機自帶的ADC轉換電路進行數模轉換。時鐘芯片采用DS1302時鐘芯片，具有年、月、日、時、分、秒六種計時單位。微控制器采用AVR微控制器，微控制器內部自帶8路10位的ADC采樣電路，7個差分通道，2路IX，IOX或200X的差分ADC，完全能夠滿足數據采樣與處理的要求。直接使用差分輸入通道對模擬稱重信號進行處理。轎廂內載重的變化，導致傳感器輸出信息變化，就可以自動調節風扇或空調的風速。存儲器采用EEPROM存儲器，用于記錄稱重自學習參數以及設定的參數。可控硅采用雙向導通可控硅。采用AVR單片機自帶的PWM波形發生器，通過改變PWM波來改變可控硅的導通頻率及導通方向。改變PWM波的頻率f，就能夠改變可控硅的導通頻率f ;改變PWM波的高、低電平就會改變可控硅的導通方向。因為可以通過改變PWM波來產生一個頻率可變和幅度恒定的PWM信號U (f)，外部電網電壓AC 220V/50HZ,即V (fl)。U(f)與V (fl)調制產生一個調制波W (f，f I)，增大PWM波的頻率就可以提高W (f，fl)的幅度與頻率；同理，減小PWM波的頻率就可以減小W(f，fl)的幅度與頻率。這樣就可以達到對風扇進行無級變壓變頻調速的目的。采用晶體管代替空調控制器的按鍵，其基極B接在AVR單片機的I/O端口上，集電極接一個上拉電阻到高電平VCC，并且集電極C接到空調控制器的I/O端口，發射極E接到GND。AVR單片機的I/O 口輸出高電平，晶體管導通，空調控制器I/O 口為低電平；AVR單片機的I/O 口輸出低電平，晶體管截止，空調控制器I/O 口為高電平；通過控制空調控制器I/
O口的電平變化，自動控制空調的風速、溫度；采用一個晶體管控制空調加大風速，另一個晶體管控制空調減小風速、溫度；另外采用一個繼電器來控制空調電源線路。采用一個繼電器控制照明電源的通、斷，采用稱重信號作為判斷依據，當稱重信號等于空載信號時，自動斷開照明電源。使用DS1302時鐘芯片設定時間，例如夜間0:00至次日6:00，自動斷開風扇、空調、照明的電源。因此，如果溫度高于設定值，我們就增大風扇或空調的輸出；如果溫度低于設定值，我們就減小風扇(或空調)的輸出。如果溫度和重量兩個因素同時存在，我們可以設定一個優先級。這個優先級可以通過菜單按鍵級功能碼來設定，以滿足不同場合的需求。只要滿足優先級高的因素，就改變風扇或空調的輸出。風扇或空調的輸出改變引起轎廂溫度的變化，進而又被 溫度傳感器采集到溫度變換的信號，實現閉環控制。 按鍵主要用于安裝調試過程中，監控參數及設定參數。LED數碼管用于顯示菜單及功能碼，實現人機交互。菜單具有監控參數與設定參數的功能，當用于監控參數時，不能任意更改參數。設有R)、F1、F2、F3四組菜單為:
FO組菜單:監控及設定時間；
Fl組菜單:監控及設定溫度；
F2組菜單:稱重自學習及監控；
F3組菜單:優先級設定與監控。通過上述過程，該系統能夠實現對轎廂風扇、照明和空調的智能控制。以上所述僅是本發明的較佳實施方式，故凡依本發明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾·，均包括于本發明專利申請范圍內。
權利要求
1.一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法，其特征在于: 它包括實現對風扇風速的無級調速，實現對空調風速和溫度的自動控制，實現對照明的自動控制； 采用溫度傳感器采集轎廂內的溫度信號，獲取環境溫度值；采用電梯稱重裝置采集電梯稱重信號，獲取稱重實際值；使用時鐘芯片DS1302來設定年、月、日，每個月設定一個溫度參考值； 在以下情況下，進行風扇或空調的智能控制:如果轎廂溫度值大于設定的溫度參考值，就加大風扇或空調的輸出；如果轎廂溫度值小于設定的溫度參考值，就減小或關閉風扇或空調的輸出；如果轎廂滿載或載重量增大，就加大風扇或空調的輸出；如果轎廂輕載，就減小或關閉風扇或空調的輸出； 采用AVR單片機自帶的PWM波形發生器，產生幅度恒定、頻率可變的PWM波來控制兩個并列的雙向可控硅，實現對風扇風速的無級調速； 采用晶體管代替空調的按鍵，通過單片機控制晶體管的導通和截止，來控制空調的風速和溫度；采用繼電器控制空調的電源，通過單片機控制繼電器的常開或常閉，來打開或關閉空調的電源； 采用稱重信號作為判斷依據，當稱 重信號大于空載信號，說明電梯有人在使用，自動開啟風扇或空調和照明；如果當稱重實際值等于空載，說明電梯沒有乘客使用，自動斷開風扇或空調和照明電源。
2.根據權利要求1所述的一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法，其特征在于: 所述實現對風扇風速的無級調速具體為，采用AVR單片機自帶的PWM波形發生器，通過改變PWM波來改變可控硅的導通頻率與導通方向；改變PWM波的頻率f，就能改變可控硅的導通頻率f ;改變PWM波的高、低電平就會改變可控硅的導通方向；因此通過改變PWM波來產生一個頻率變化和幅度恒定的PWM信號U(f)，外部電網電壓AC 220V/50HZ,即V(fl)；U (f)與V (fI)調制產生一個調制波W(f，fI)，增大PWM波的頻率就可以提高W(f，fl)的幅度與頻率；同理，減小PWM波的頻率就可以減小W(f，fl)的幅度與頻率；可以達到對風扇進行無級變壓變頻調速的目的； 所述實現對空調風速和溫度的自動控制為，采用晶體管代替按鍵，其基極B接在AVR單片機的I/O端口上，集電極接一個上拉電阻到高電平VCC，并且集電極C接到空調控制器的I/O端口，發射極E接到GND ;AVR單片機的I/O 口輸出高電平，晶體管導通，空調控制器I/O 口為低電平；AVR單片機的I/O 口輸出低電平，晶體管截止，空調控制器I/O 口為高電平；通過控制空調控制器I/o 口的電平變化，自動控制空調的風速；采用一個晶體管控制空調加大風速和溫度，另一個晶體管控制空調減小風速和溫度；另外采用一個繼電器來控制空調電源線路； 所述實現對照明的自動控制為，采用一個繼電器控制照明電源的通、斷，采用稱重信號作為判斷依據，當稱重信號等于空載信號時，自動斷開照明電源； 使用DS1302時鐘芯片設定時間，自動斷開風扇、空調、照明的電源。
3.根據權利要求2所述的一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法，其特征在于: 當轎廂溫度值大于設定的溫度參考值時，就增大風扇或空調的輸出；當轎廂溫度值小于設定的溫度參考值時，就減小或關閉風扇或空調的輸出；如果轎廂滿載或載重增大，就增大風扇或空調的輸出；如果轎廂輕載，就減小或關閉風扇或空調的輸出；如果轎廂空載，自動斷開照明電源，如果轎廂有載重，自動開啟照明電源； 當溫度和重量兩個因素同時存在時，設定其中一個為優先級；該優先級可以通過菜單按鍵級功能碼來設定，以滿足不同場合的需求，只要滿足優先級高的因素，就改變風扇或空調的輸出； 當設定的時間段滿足時，自動開啟照明、風扇或空調電源；當設定的時間段不滿足時，自動斷開照明、風扇或空調電源。
4.一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，其特征在于:它包括電源、溫度傳感器、稱重裝置、信號放大與AD轉換電路、時鐘芯片、微控制器、用于記錄自學習參數以及設定參數的存儲器、可控硅、用于設定菜單及功能碼的按鍵、用于顯示菜單及功能碼的LED數碼管、照明控制電路、空調控制電路，所述空調控制電路包括晶體管控制風速和溫度、繼電器控制電源； 所述電源采用DC2 4V電源及電源轉換芯片作為控制系統的電源組成； 所述溫度傳感器采集轎廂內的溫度信息，自動轉換為數字信號并提供給微控制器； 所述稱重裝置采用電梯稱重傳感器及信號放大與AD轉換電路； 所述時鐘芯片具有年、月、日、時、分、秒六種計時單位； 所述可控硅為雙向導通可控硅； 所述空調控制電路主要由空調控制器、晶體管、繼電器組成； 所述的照明控制電路主要由繼電器組成。
5.根據權利要求4所述的一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，其特征在于:所述微控制器采用AVR微控制器。
6.根據權利要求4所述的一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，其特征在于:溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器。
7.根據權利要求4所述的一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，其特征在于:所述存儲器采用EEPROM存儲器。
8.根據權利要求4所述的一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制系統，其特征在于:所述時鐘芯片采用DS1302時鐘芯片。
全文摘要
本發明涉及電梯技術領域，尤其涉及本發明所述一種電梯轎廂照明、風扇、空調節能控制方法及系統，所述系統包括電源、溫度傳感器、稱重裝置、信號放大與AD轉換電路、時鐘芯片、微控制器、用于記錄自學習參數以及設定參數的存儲器、可控硅、用于設定菜單及功能碼的按鍵、用于顯示菜單及功能碼的LED數碼管、空調與照明控制電路；以此對電梯轎廂內的照明、風扇、空調進行智能控制，乘坐更為舒適，節能效果更佳。本發明所指的風扇的輸出是指風扇輸出的風速，空調的輸出是指空調輸出的風速和溫度。
文檔編號B66B11/02GK103231946SQ201310126648
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月12日 優先權日2013年4月12日
發明者楊清云 申請人:快意電梯股份有限公司