一种家庭供暖智能温控系统及方法专利检索- 住宅供热系统或区域供热系统例如集中供热系统;住宅热水供应系统;其所用部件或构件专利检索查询-专利查询网

一种家庭供暖智能温控系统及方法
申请号	CN201610591769.4	申请日	2016-07-26	公开(公告)号	CN106196250A	公开(公告)日	2016-12-07
申请人	青岛科技大学;			发明人	马艳华; 陈琦; 姜海君;
摘要	本发明涉及一种家庭供暖智能温控系统及方法，其中，所述控制系统包括单片机、与单片机相连的键盘输入模块、显示模块、通信模块、温度采集模块以及驱动模块；所述单片机包括分级加热模块、工作模式选择模块、远程控制模块、解决加热乒乓效应模块以及系统保护模块，用以实现系统所有的控制逻辑的判断、处理与输出；本发明通过远程控制设置温度，操作更加灵活；采用三级加热模式，减低设备的启停频率，延长设备使用寿命；设计两种工作模式，节能而又不至于导致管道冻裂、设备损坏等，具有广泛的实际应用价值。
权利要求	1.一种家庭供暖智能温控系统，实现对电力加热的水暖供暖装置的智能控制，所述水暖供暖装置包括水箱、水循环泵以及加热片，其特征在于，智能温控系统包括单片机、与单片机相连的键盘输入模块、显示模块、通信模块、温度采集模块以及驱动模块；所述单片机包括分级加热模块、工作模式选择模块、远程控制模块、解决加热乒乓效应模块以及系统保护模块，用以实现系统所有的控制逻辑的判断、处理与输出；所述键盘输入模块用以完成现场控制指令的输入；显示模块用以显示系统状态参数；通信模块采用SIM900A模块，实现单片机与移动终端的通讯；所述温度采集模块包括温度传感器，用以采集室温、平均水温以及回流水温，并将采集的信号传输到单片机进行分析处理；所述驱动模块接收单片机控制信号，实现对水循环泵及加热片功率的控制。 2.根据权利要求1所述的家庭供暖智能温控系统，其特征在于：所述控制系统还包括与单片机相连的模式选择开关，所述工作模式选择模块包括正常运行模式和低温运行模式，通过模式开关选择对应的工作模式。 3.根据权利要求2所述的家庭供暖智能温控系统，其特征在于，所述分级加热模块采用三级分级加热方式，通过单片机控制不同数量的加热片工作实现分级加热。 4.根据权利要求3所述的家庭供暖智能温控系统，其特征在于，所述控制系统还包括水位检测模块以及自动注水模块，所述水位检测模块包括设置在水箱内的上水位传感器和下水位传感器，所述上水位传感器和下水位传感器采用浮力液位开关。 5.根据权利要求4所述的家庭供暖智能温控系统，其特征在于，所述系统保护模块包括自动注水保护模块、远程控制保护模块。 6.根据权利要求5所述的家庭供暖智能温控系统，其特征在于，所述通信模块的远程通信方式采用GSM的短信方式。 7.根据权利要求6所述的家庭供暖智能温控系统，其特征在于，所述远程控制保护模块采用从短信包的短信头部提取手机号码，然后把提取的手机号码与存储在EEPROM中绑定的手机号码进行比较，若比较结果正确，则进行后续相应的指令操作，否则直接删除该短信的方式。 8.一种家庭供暖智能温控方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、系统初始化； S2、初始化完成后进入循环加热过程，包括以下步骤： S21、判断工作模式是正常运行模式还是低温运行模式； S22、若为正常运行模式，则通过单片机的定时器产生周期性的读取室内温度、检测用户键盘输入或远程通信模块输入、显示模块显示信息，并对采集的室内温度与用户设定温度进行比较分析，根据数据分析结果执行相应的加热操作；否则，执行步骤S23； S23、通过单片机的定时器产生周期性的读取平均水温、回流水温，当回流水温小于15度时，进行加热操作；当回流水温大于15度时，停止加热操作。 9.根据权利要求8所述的温控方法，其特征在于：所述步骤S22中，正常运行模式下，加热过程中采用三级分级加热方式：当设定温度与实际室温的温差大于6℃时，系统把加热等级设定为三级加热，同时启动三个加热片与水循环泵；当设定温度与实际室温的温差在[3℃，6℃]范围内时，系统把加热等级设定为二级加热，同时开启两个加热片；当设定温度与实际室温的温差小于3℃时，系统采用一级加热，只开启一个加热片。 10.根据权利要求9所述的温控方法，其特征在于：所述步骤S2中，循环加热过程中采用解决加热乒乓效应的控制过程：对于设定温度X℃，判断当前室温是否小于X-1℃，若是则进行加热，当加热到X+1℃时停止加热；若否，则不进行操作；待室温慢慢降低，重复上述步骤。
说明书全文	一种家庭供暖智能温控系统及方法技术领域 [0001] 本发明涉及电力水暖设备的智能控制技术领域,具体是针对电力加热的水暖设备提出的一种智能温控系统及方法。背景技术 [0002] 目前我国北方多数农村或偏远地区的家庭在冬季多采用煤炉取暖、电气供暖或燃气供暖的方式；煤炉取暖方式环境污染严重、存在一氧化碳中毒等安全隐患；电气供暖方式包括电暖气、空调、电热膜或发热电缆等,花费高、舒适度差；燃气取暖由于在边远地区尚不具备管道燃气，靠罐装燃气供暖消耗量大、更换不便；并且对于现有的供暖系统，由于采用的是煤炉、燃气等，很难实现对整个热循环的精确控制，特别是家用型、小型商用型，难以实现加热过程的智能化控制，在节能及使用舒适度方面均存在缺陷。 [0003] 现在提出电力加热供暖的水暖方式代替原有的燃煤加热方式，包括水箱、水泵（注水电机）、设置在水箱内的电加热片等，例如申请号为【201410052629.0】的发明专利公开了一种供暖装置，水箱、水泵、玻璃加热装置和供暖水管通过连接水管依次连接并构成回路，水箱中的水通过水泵流转于回路中，并流经玻璃加热装置进行加热，最终重新流入水箱中以做循环使用；通过电加热水取暖的方式以有效避免以上所涉及的诸多弊端。但是现有电采暖系统往往采用用户设定或恒定温度的控制模式，无法兼顾用户体验与用电能效，且控制方式简单、功能有限：若供暖温度过高或过低，均不利于使用舒适度，影响用户体验；而且温度设定过高，影响系统能效，将大大增加耗电量，从而降低其经济性。 [0004] 目前亟待提出一种安全可靠、功能齐全、以实现对整个电力加热的水暖供暖热循环过程进行精确控制的智能控制方法或系统，提高用户使用舒适度和使用安全性。发明内容 [0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中采用用户设定或恒定温度的控制模式，无法兼顾用户体验、安全性与用电能效等技术缺陷，提出一种家庭供暖智能温控方法及系统，从用户实际情况出发，设计新思路实现对整个热循环过程的精确控制：通过远程控制设置温度，操作更加灵活；采用三级加热模式，减低设备的启停频率，延长设备使用寿命；设计两种工作模式，节能而又不至于导致管道冻裂，设备损坏等，与现有的温控方式相比具有广泛的实际推广价值。 [0006] 本发明是采用以下的技术方案实现的：一种家庭供暖智能温控系统，实现对电力加热的水暖供暖装置的智能控制，所述水暖供暖装置包括水箱、水循环泵以及加热片，所述控制系统包括单片机、与单片机相连的键盘输入模块、显示模块、通信模块、温度采集模块以及驱动模块；所述单片机包括分级加热模块、工作模式选择模块、远程控制模块、解决加热乒乓效应模块以及系统保护模块，用以实现系统所有的控制逻辑的判断、处理与输出；所述键盘输入模块用以完成现场控制指令的输入；显示模块用以显示系统状态参数；通信模块采用SIM900A模块，实现单片机与移动终端的通讯；所述温度采集模块包括温度传感器，用以采集室温、平均水温以及回流水温，并将采集的信号传输到单片机进行分析处理；所述驱动模块接收单片机控制信号，实现对水循环泵及加热片功率的控制。 [0007] 进一步的，所述控制系统还包括与单片机相连的模式选择开关，所述工作模式选择模块包括正常运行模式和低温运行模式，通过模式开关选择对应的工作模式；所述正常运行模式是指用户根据舒适度自行设定温度，使系统正常工作；低温运行是指当用户长时间不在家时，采取15℃低温运行方式，降低系统功耗并且保证水管不结冰。 [0008] 进一步的，所述分级加热模块采用三级分级加热方式，通过单片机控制不同数量的加热片工作实现分级加热；根据室内温度与用户设定温度的温差采用不同的加热等级，即兼顾考虑了温度提升的速度又考虑到了加热的效率尽量高。 [0009] 进一步的，所述控制系统还包括水位检测模块、自动注水模块，所述水位检测模块包括设置在水箱内的上水位传感器和下水位传感器，所述上水位传感器和下水位传感器采用浮力液位开关；浮力液位开关是一种结构简单、使用方便的液位控制器，不需要提供电源，没有复杂电路，具有比一般机械开关体积小，工作寿命长等优点。 [0010] 进一步的，所述系统保护模块包括自动注水保护模块、远程控制保护模块。 [0011] 进一步的，考虑到短信方式比GPRS数据传输方式应用更加普遍、方便，而且数据传输安全、方便修改，所述通信模块的远程通信方式采用GSM的短信方式。 [0012] 进一步的，所述远程控制保护模块采用从短信包的短信头部提取手机号码，然后把提取的手机号码与存储在EEPROM中绑定的手机号码进行比较，若比较结果正确，则进行后续相应的指令操作，否则直接删除该短信的方式。 [0013] 本发明另外还提出依据上述控制系统的家庭供暖智能温控方法，包括以下步骤：S1、系统初始化； S2、初始化完成后进入循环加热过程，包括以下步骤： S21、判断工作模式是正常运行模式还是低温运行模式； S22、若为正常运行模式，则通过单片机的定时器产生周期性的读取室内温度、检测用户键盘输入或远程通信模块输入、显示模块显示信息，并对采集的室内温度与用户设定温度进行比较分析，根据数据分析结果执行相应的加热操作；否则，执行步骤S23； S23、通过单片机的定时器产生周期性的读取平均水温、回流水温，当回流水温小于15℃时，进行加热操作；当回流水温大于15℃时，停止加热操作。 [0014] 进一步的，所述步骤S2中，循环加热过程中采用解决加热乒乓效应的控制过程：对于设定温度X℃，判断当前室温是否小于X-1℃，若是则进行加热，当加热到X+1摄氏度时停止加热；若否，则不进行操作；待室温慢慢降低，重复上述步骤，巧妙的避免了系统的乒乓效应。 [0015] 如果在加热过程中用户修改了设定温度，若修改后的设定温度为a摄氏度，如果室温大于a-1摄氏度，则不进行加热；如果室温小于a-1摄氏度，则根据室温与设定温度a的差值采用相应的加热等级进行加热，加热到室温为a+1摄氏度停止加热，重复上述步骤。 [0016] 进一步的，所述步骤S22中，正常运行模式下，加热过程中采用三级分级加热方式：当设定温度与实际室温的温差大于6℃时，系统把加热等级设定为三级加热，同时启动三个加热片与水循环泵；当设定温度与实际室温的温差在[3℃，6℃]范围内时，系统把加热等级设定为二级加热，同时开启两个加热片；当设定温度与实际室温的温差在小于3℃时，系统采用一级加热，只开启一个加热片，采用三级加热方式，实现室温的可控，减少能量浪费。 [0017] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：本发明从用户实际情况出发，设计新思路实现对整个热循环过程的精确控制：通过GSM短信的方式实现远程控制设置温度，操作更加灵活，数据传输更加安全；采用分级三级加热模式，减低设备的启停频率，延长设备使用寿命；设计两种工作模式，节能而又不至于导致管道冻裂、设备损坏等，并且在加热过程中有效解决了加热的乒乓效应，与现有的温控方式相比具有广泛的实际推广价值。附图说明 [0018] 图1是本发明实施例一所述的控制系统结构模块示意图；图2为实施例一控制部分原理参考图；图3为实施例一分级加热原理框图；图4为图2中自动注水模块2的放大参考图；图5为图2中模式选择开关6的放大参考图；图6为实施例二温控流程参考图；图7为本发明减少乒乓效应流程图；图8为本发明远程控制流程图；图9为本发明修改手机号码流程图。具体实施方式 [0019] 为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例。 [0020] 实施例一、本实施例公开一种家庭供暖智能温控系统，实现对电力加热的水暖供暖装置的智能温度控制，所述水暖供暖装置包括水箱、水循环泵以及加热片。参考图1，所述控制系统包括单片机、与单片机相连的键盘输入模块、显示模块、通信模块、温度采集模块以及驱动模块；所述单片机包括分级加热模块、工作模式选择模块、远程控制模块、解决加热乒乓效应模块以及系统保护模块；所述键盘输入模块用以完成现场控制指令的输入；显示模块用以显示系统状态参数；通信模块采用SIM900A模块，实现单片机与移动终端的通讯；所述温度采集模块包括温度传感器，用以采集室温、平均水温以及回流水温，并将采集的信号传输到单片机进行分析处理；所述驱动模块接收单片机控制信号，实现对水循环泵及加热片功率的控制。 [0021] 本实施例中所述控制系统还包括与单片机相连的模式选择开关，所述工作模式选择模块包括正常运行模式和低温运行模式，通过模式开关选择对应的工作模式；所述正常运行模式是指用户根据舒适度自行设定温度，使系统正常工作；低温运行是指当用户长时间不在家时，采取15℃低温运行方式，降低系统功耗并且保证水管不结冰；控制系统还包括水位检测模块、自动注水模块，所述水位检测模块包括设置在水箱内的上水位传感器和下水位传感器，所述上水位传感器和下水位传感器采用浮力液位开关。 [0022] 如图2所示，为控制部分原理参考图，包括显示模块1、自动注水模块2、温度采集模块3、驱动模块4、单片机5、键盘输入模块与模式选择开关6及串口7，显示模块采用LCD显示屏，温度采集模块包括3路温度采集，自动注水模块各个模块之间，端口标注相同的端口相连，如显示模块1的输入端口标注的P24、P25、P26、P00、P01等分别与单片机5的标注的P24、P25、P26、P00、P01等端口对应相连。 [0023] 本实施例中芯片的选择如下：单片机采用STC12C5A60S2，用以实现所有的控制逻辑的判断、温度信息的采集输入、处理、加热等级的处理、两个串口中断与两个外部中断的响应、整个系统的控制输出。 [0024] 温度传感器采用DS18B20，DS18B20数字温度传感器采用单总线协议。单总线（1-wire bus ），采用单根信号线，既可传输数据，而且数据传输是双向的，CPU 只需一根端口线就能与诸多单总线器件通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑模块。线路简单，硬件开销少，成本低廉，软件设计简单，便于总线扩展和维护。同时，基于单总线技术能较好地解决传统识别器普遍存在的携带不便，易损坏，易受腐馈、易受电磁干扰等不足。 [0025] 通信模块采用SIM900A，YD-SIM900A使用SIMCOM公司高性能、工业级别无线通信模块为核心制作的评估、测试、学习和研发用的开发板。在中国境内可以使用中国移动或中国联通的第三方通信网络GSM/GPRS进行信息数据传输。由于SIM900A模块在启动注册时，电流峰值会达到2A@4V，电源模块设计尤为重要，为了避免由于模块功耗的突升，造成的死机或启动不起来，本模块采用TI公司的开关电源芯片TPS54331，设计参数：输入电压5.5V-24V,输出电压4V,输出峰值电流3A@4V，效率高达90%，同时由于宽电平输入，可以适配多种电源。SIM900A模块自带MAX3232芯片和DB9串口接口，可以方便的将标准串口电平（+-12V）转换为SIM900的TTL电平，用时也方便了使用市面上常见的USB串口适配器和各种PC、工业机、PLC连接通信使用。本模块已预留串口接口，可以直接与单片机串口相连，单片机通过发送AT指令与SIM900进行通信，完成短信的发送、读取、删除等操作。考虑到短信方式比GPRS数据传输方式应用更加普遍、方便，本系统的远程通信方式采用GSM的短信方式。 [0026] 水位传感器采用浮力液位开关，为一种结构简单、使用方便的液位控制器，不需要提供电源，没有复杂模块，具有比一般机械开关体积小，工作寿命长等优点。浮力液位开关由磁簧开关和浮球组成，浮球内有磁性材料，在密闭的非导磁金属管或塑料管内设置一个或多个磁簧开关，然后将导管穿过一个或多个带有磁性材料的浮球，并利用固定双环控制浮球与磁簧开关在相关位置上，浮球随着液体上升或下降，利用球内靠近磁簧开头的接点，产生开与关的动作，作为液位控制或指示。当浮球靠近磁簧时，开关导通；当浮球离开磁簧时，开关断开。 [0027] STC12C5A60S2各个功能与相应的用途：a. 由于程序涉及两路外部中断，无线通信,按键，LCD显示，3路18B20温度采集，2个串口，定时器，5路继电器控制，EEPROM的数据存储、读取等模块程序，所需要的程序存储空间比较大，而60k字节的空间完全满足需求； b. 1280字节的RAM和1T单片机/机器周期使庞大的程序运行的比较快，满足速度上的需求； c. 系统需要在程序运行时根据用户需求改写目标室温并且存储该数值，当掉电后再次开机时希望仍然保留该数值从而避免每次都需要手动或短信设定的繁琐，绑定的用户手机号码也需要存储且能够改写并掉电后不清除，而STC12C5A60S2片内集成了EEPROM，利用ISP/IAP技术也可将内部Data Flash 当做EEPROM使用,擦写次数在10万次以上,EEPROM可分为若干个扇区，每个扇区包含512字节,EEPROM中保存一些要在应用程序中修改并且掉电不丢失的参数数据,对EEPROM进行字节读取、字节写入、扇区擦除操作非常方便，完全满足产品设计且不需要额外的片外ROM的费用开支； d. 在自动往水箱注水和停止注水的功能中，需要实时监测，并且在第一时间做出相应处理，而STC12C5A60S2其中的两个外部中断INT0/P3.2、INT1/P3.3完全满足了设计需要； e. 单片机需要和无线通信模块进行通信，而STC12C5A60S2具有双串口，串口1用于程序的调试，串口2用于和无线通信模块通信，非常方便快捷； f. 使用定时器进行定时，产生采集18B20温度的时间间隔，和LCD刷屏的时间间隔；为了兼顾考虑温度提升的速度及加热的效率，本实施例通过分级加热模块采用三级加热模式实现智能控制，通过三级分级加热从而达到对室内温度的调控并尽可能的降低功耗，所谓三级加热就是根据室内温度与用户设定温度的温差采用不同的加热等级，本实施例系统设置三个加热片、一个水循环泵，当系统处于正常工作状态时，实际室温与用户设定的目标室温相差正负一度内，系统不加热；参考图3，当系统处于正常工作状态时的加热过程中，当设定温度与实际室温的温差大于6℃时，系统把加热等级设定为三级加热，同时启动三个加热片与水循环泵；当设定温度与实际室温的温差在[3℃，6℃]范围内时，系统把加热等级设定为二级加热，同时开启两个加热片；当设定温度与实际室温的温差小于3℃时，系统采用一级加热，只开启一个加热片；采用三级加热方式，实现室温的可控，减少能量浪费。当加热到设定温度+1℃时停止加热，经过一段时间，系统降温过程中，实际室温与用户设定的目标室温相差正负一度内时，采用解决加热乒乓效应模块的控制过程，系统此时不加热，具体原理如下：加热过程中，假设用户设定温度为25℃，若目前实际室温小于25℃，系统根据上述相应的加热等级使室温上升到26℃后停止加热，停止加热后一段时间温度会逐渐降低，在室温降低过程中，通过解决加热乒乓效应模块控制，当室温在[24℃,26℃]范围内时，系统不加热；降低到24℃以下时，才开始加热，然后加热到26℃，如此循环，避免控制加热片的继电器频繁启停，延长器件使用寿命，保障系统稳定性。 [0028] 参考图4，为图2中自动注水模块2的电路放大图，自动注水要求实时性特别高，本系统设计时巧妙地利用STC12C5A60S2的两个外部中断7， P2、P3分别接的是液位传感器，如P2接上水位两个外部中断设置为电平触发，中断服务等级设置为最高，当触发中断时能够第一时间相应。两个液位传感器分别为上水位和下水位，随着水箱内的水消耗，液位下降，当液位达到下水位时，触发外部中断，开始注水；随着水箱内液位上升，当达到上水位时，触发外部中断，关闭注水，自动注水完成，即保证了注水的灵敏性又保证了注水处理的迅速性。 [0029] 考虑到用户可能出差等长时间不在家等情况，本实施例分为两种工作模式：正常运行、低温运行。通过模式选择开关6来实现，参考图5，K2接在单片机P22端口，当K2接在1端时，模式开关为高电平，系统处于低温运行状态；当K2接在3端时，模式开关为低电平，系统处于正常运行状态。若读取到，则为正常运行，否则为低温运行。 [0030] 正常运行是指当用户居家时，可设定自己的舒适温度，系统正常运行；低温运行是指当用户长时间不在家，为了尽量降低功耗并且保证水管等不结冰而采取的15度低温运行方法。 [0031] 为了适应设定温度的需要，本实施例采用双温度调控方式：键盘模块输入、远程操作。当用户在家时，只需通过键盘模块进行简单的按键操作就能对温度进行设定，参考图5，K3与K4是键盘输入按键，K3接在单片机P20上，K4接在单片机P21上。当按下K3时，设定温度加1度；当按下K4时，设定温度减1度，设定室内温度只能在0℃-45℃之间，当想超出这个范围时，按键动作将会失效，系统会把设定的目标温度存储到EEPROM中；当用户快要到家时，可以通过短信的方式对温度进行设定，用户回到家后即可享受舒适的温度，也即所说的远程控制，参考图8：当绑定手机号的用户通过密码（用户开一自己设定，例如密码是“ON”）加上要设定的室温发送到SIM900中的电话卡上，当SIM900接收到短信时，单片机检测到有新的短信，先判断是否为绑定的手机号，如果不是绑定的手机号发送的短信，系统会把该短信当做恶意短信删除，如果是绑定的用户短信，系统进一步判断短信内容中是否含有密码，如果没有密码，立即删除该短信，如果有密码，进行内容分析，设定相应的室内温度，当室内温度设定成功后，单片机通过AT指令经过串口2和SIM900通信，控制SIM900向绑定的用户手机号发送“温度设定成功”提示。系统会把设定的目标温度存储到EEPROM中。 [0032] 本实施例所述系统有自动保护功能，系统保护模块包括自动注水保护模块和远程控制保护模块。自动注水保护是指当水箱达到最低水位，系统要进行自动注水，考虑到注水失败的情况，当自动注水时，系统停止加热，有效的预防了加热片的烧坏甚至火灾；远程控制保护是指本系统采用从短信包的短信头部提取手机号，然后与存储在EEPROM中绑定的手机号码进行比较，还有短息内容密码的验证，有效的防止了恶意短信或不恰当的操作。 [0033] 整个控制系统控制过程简述：系统上电后，先进行一系列的初始化工作，从E2PROM中读取系统上次断电前存储的设定温度和绑定的用户手机号码，使开机具有记忆功能，更方便用户的使用；然后初始化串口，其中包括串口1与串口2，串口1主要用于开发阶段的程序调试与烧写，串口2用于与GSM无线通信模块通信；对GSM通信模块初始化，检测模块是否相应以及对模块进行设置等；定时器初始化，设定定时器中断的时间，定时器中断主要用于LCD刷屏时间的设定；外部中断初始化，用于自动注水功能；LCD初始化是为LCD加载字符集等。初始化结束后，进入运行死循环，首先判定用户选定的工作模式，如果用户选定的是正常运行模式，则检测用户是否按键设定温度，如果用户按键设定温度则进行温度设定工作，然后去检测是否读取温度，如果用户没有按键设定温度则直接去检测是否读取温度；如果读取温度，则去读取温度，然后对温度进行处理，把温度显示在LCD上，然后执行是否加热以及加热等级控制等，如果没有读取温度则直接检测是否用户远程控制；如果接受到用户远程控制，则对短信包进行分析，进行安全检测等，确定短信命令是正确的格式且来自绑定的用户手机号，则对设定温度进行改写然后执行相应的温度等级加热；执行到此后再次回到运行死循环的开始对工作模式进行判断。如果用户选择低温运行模式，则把回流水温度与设定的低温运行温度进行比较，判断是否需要加热，如果需要加热，然后根据温度等级进行相应的加热，随后系统再次运行到系统死循环运行的开始即工作模式的判定。当系统初始化结束后，无论工作在何种模式，运行到那个程序，只要有中断发生，则立刻去执行中断程序，如果是触发是外部中断，则去执行自动注水相关的动作。 [0034] 实施例二、本实施例提出一种针对实施例一所述系统的智能温控方法，参考图6，包括以下步骤：S1、系统初始化； S2、初始化完成后进入循环加热过程，包括以下步骤： S21、判断工作模式是正常运行模式还是低温运行模式； S22、若为正常运行模式，则通过单片机的定时器产生周期性的读取室内温度、检测用户键盘输入或远程通信模块输入、显示模块显示信息，并对采集的室内温度与用户设定温度进行比较分析，根据数据分析结果执行相应的加热操作；否则，执行步骤S23； S23、通过单片机的定时器产生周期性的读取平均水温、回流水温，当回流水温小于15℃时，进行加热操作；当回流水温大于15℃时，停止加热操作。 [0035] 具体的，步骤S1中，系统初始化操作如下：首先关闭加热片与注水电机，防止系统上电工作时出现加热或注水情况，对系统造成破坏。从STC12C5A60S2的EEPROM中读取用户号码和上次设定的温度，用户号码和温度是从不同扇区内读取的。串口1和串口2初始化，串口1用于程序开发时调试，串口2用于和无线模块通信。串口1和串口2的方法一样，串口1的初始化包括：设定串口工作方式为方式2（串行口分四种工作方式，包括方式0、方式1、方式2和方式3，为本领域技术人员公知），设定定时器工作方式为方式2。设定定时器初值，打开串口中断和开关，对无线模块SIM900进行“AT”测试，并初始化无线模块。SIM900初始化包括：查看是否读取到手机卡，设置短消息模式为TEXT，配置字符集，设置手机号的中心号码，设置有新短信到来时的位置提醒，删除所有短信。定时器初始化，设置使用定时器模式1，给定初始值，打开定时器中断，打开定时器开关。外部中断初始化，打开总中断，把外部中断0设定为高优先级，设定外部中断0为边缘触发方式，打开外部中断0；把外部中断1设定为边缘触发，打开外部中断1。LCD1602初始化，设置显示模式，打开显示，显示清屏，设置光标移动设置。LCD清屏，写入自定义字符。 [0036] 系统初始化完进入运行死循环加热过程，首先判断系统的工作模式，若系统为正常运行模式，其工作流程S22具体如下：1）进行按键扫描，检测是否有键盘按下，若有键盘按下，进行按键情况的分析，目标温度若在15℃-50℃内，则进行相应的温度的加1℃或减1℃，并把目标温度存储到EEPROM中；若温度不在15℃-50℃范围内，不做任何处理，返回； 2）检测是否读取温度，读取温度的标志位ReadTempFlag在定时器产生中断时置位，读取完温度复位。若读取温度置位，则读取室内温度； 3）对读取到的温度进行处理，成功读取后，ReadTempFlag复位； 4）把读取的室内温度和设定的目标温度显示在LCD1602上； 5）把读取到的室内温度与设定温度进行比较，根据温差，采取三级加热中的不同等级； 6）自动注水中断产生：若自动注水中断产生，当达到下水位时，触发自动注水，此时关闭加热片，当注水达到上水位时，触发关闭自动注水，加热片重新恢复工作； 7）SIM900串口2中断：如果接收到串口2产生的中断，单片机则通过串口2读取SIM900中的短信，然后读取存储在EEPROM中的手机号码，提取短信的短信头中的手机号码，两者进行比较，若匹配，则进行密码验证，根据不同的密码，判断是设定目标温度还是修改用户手机号码。在设定完温度或修改手机号码后，把数据重新写到EEPROM中；SIM900对手机端回复短信“settemperatureok!”，则表明一次通信成功。 [0037] 若系统为低温运行模式，其工作流程S23具体如下：1）检测是否读取温度，读取温度的标志位ReadTempFlag在定时器产生中断时置位，读取完温度复位。若读取温度置位，则读取水箱的平均水温和会流水水温； 2）对读取到的温度进行处理，成功读取后，ReadTempFlag复位； 3）把读取的平均水温和低温运行标志显示在LCD1602上； 4）把平均水温、回流水温与15℃（低温运行温度）进行比较，然后采取相应的加热等级； 5）自动注水中断产生：若自动注水中断产生，当达到下水位时，触发自动注水，此时关闭加热片，当注水达到上水位时，触发关闭自动注水，加热片重新恢复工作。 [0038] 另外，本实施例中为了有效的避免温度的乒乓效应，系统采用与设定温度相比，正负一度的温差，临界温度是指加热操作与不加热操作行为的临界点的温度，在一般加热过程中经常存在乒乓效应，加热的乒乓效应是指在临界温度时，加热与不加热快速切换，例如设定温度为25℃，当加热完成达到目标温度后，加热片就会停止加热，当室温稍微低于25℃，加热片就又开始加热，加热到25℃时，又停止加热，如此往复，使控制加热片的继电器不断开断跳变，不利于器件的长时间工作，甚至使系统崩溃。如图7所示，为减少乒乓效应的流程图，对于设定温度X℃，判断当前室温是否小于X-1℃，若是则进行加热，当加热到X+1摄氏度时停止加热；若否，则不进行操作；待室温慢慢降低，重复上述步骤，巧妙的避免了系统的乒乓效应。 [0039] 如果在加热过程中用户修改了设定温度，若修改后的设定温度为a摄氏度，如果室温大于a-1摄氏度，则不进行加热；如果室温小于a-1摄氏度，则根据室温与设定温度a的差值采用相应的加热等级进行加热，加热到室温为a+1摄氏度时停止加热，重复上述步骤。有效保护器件安全与使用寿命，提高系统稳定性。 [0040] 为了适应用户更改手机号的需要，参考图9，实施例采用“密码+手机号”的方式更改绑定的手机号，“ST”为设定的识别密码，当SIM900接收的用户发送的更改手机号的命令后，系统会在STC12C5A60S2的片内EEPROM中存储新的手机号。本实施例中短信包分析如下：当SIM900收到短信时，SIM900会通过串口2向单片机发送如下内容：+CMTI: "SM",1，其中“SM”表示这个短信息存储在”SM”中，“1”表示这个短信息在“SM”中的具体位置。 [0041] 本实施例用“AT+CMGR＝1”指令获取这条短信的内容，系统通过单片机向SIM900发送这条AT指令，获得短信包内容如下： +CMGR:"REC UNREAD","+86157***353","","16/04/09,17:12:16+32"ON32；短信包头部： +CMGR:"REC UNREAD","+86157*353","","16/04/09,17:12:16+32"；短信内容：ON32 “UNREAD”：表示没有读取的新短信息； "+86157*353"：表示发送该信息的手机号码； "16/04/09,17:12:16+32"：表示发送时间等参数；从短信包的头部获取的手机号码(发送方)为“+86157***353”，然后用这个手机号码与EEPROM中的手机号码进行比较，根据比较结果进行下一步操作。 [0042] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

意见反馈