本系統(tǒng)主要目標(biāo)是保持房間溫度在16℃和25℃之間。若溫度低于16℃,關(guān)閉兩個(gè)空調(diào)機(jī)(AC)。在額定的16℃~25℃范圍,每4小時(shí)交替開(kāi)關(guān)兩個(gè)空調(diào)機(jī),這樣不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間在任一空調(diào)機(jī)上有太大的負(fù)載。若房間溫度升到高于25℃,則兩個(gè)空調(diào)機(jī)都開(kāi)通。
圖1示出系統(tǒng)框圖。用于感測(cè)溫度的傳感器是墻上可安裝的溫度傳感器。它提供4~20mA范圍的線性電流信號(hào),對(duì)應(yīng)于0~50°溫度。I-V轉(zhuǎn)換器把此電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓。此電壓信號(hào)與比較器的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較以檢查16°~25℃范圍(見(jiàn)圖2)。
來(lái)自比較器的兩個(gè)信號(hào)送到雙4到1多路轉(zhuǎn)換器(見(jiàn)圖3)。
當(dāng)溫度低于16℃時(shí),比較器輸出都為低態(tài)并選擇每個(gè)MUX的第1個(gè)輸入線,使兩個(gè)輸出都為低態(tài)。隨著溫度的增加并達(dá)到16℃和25℃之間區(qū)域時(shí),第1個(gè)比較器的輸出為低態(tài)、第2個(gè)比較器輸出為高態(tài)。這選擇每個(gè)MUX的第2和第3輸入線,而輸出與JK觸發(fā)器輸出相同。
JK觸發(fā)器輸出是每4個(gè)小時(shí)反轉(zhuǎn)一次,從而交替開(kāi)和關(guān)兩個(gè)空調(diào)機(jī)。JK觸發(fā)器的J和K輸入輸入端連接+5V電源,所以使它在每個(gè)時(shí)鐘脈沖進(jìn)行反轉(zhuǎn)。饋入由555定時(shí)器(處于自激模式)產(chǎn)生的4小時(shí)時(shí)鐘,使輸出每4小時(shí)反轉(zhuǎn)1次。555定時(shí)器電路示于圖4。
若溫度增加超過(guò)25℃,則比較器輸出都變?yōu)楦邞B(tài)并選擇每個(gè)MUX的第4輸入線。這使兩個(gè)輸出都變?yōu)楦邞B(tài),從而使兩個(gè)空調(diào)機(jī)開(kāi)通。MUX的兩個(gè)輸出也饋入NAND門,使其輸出變?yōu)榈蛻B(tài)。此輸出信號(hào)饋入到計(jì)數(shù)器的Reset引腳,使計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)器輸入來(lái)自555定時(shí)器所產(chǎn)生的計(jì)時(shí)時(shí)鐘脈沖。計(jì)數(shù)器輸出經(jīng)差分電路和半波整流器后產(chǎn)生觸發(fā)SCR(可控硅整流器)的脈沖,然后鎖存,啟動(dòng)報(bào)警(圖5)。
現(xiàn)在,既使計(jì)數(shù)器信號(hào)變低態(tài),但SCR仍然保持鎖存狀態(tài),所以報(bào)警繼續(xù)呼叫。只有手動(dòng)斷開(kāi)給它供電的電源才能使報(bào)警關(guān)斷。另外,若溫度在5分鐘前低于25℃,則NAND門的輸出變高態(tài),因此復(fù)位計(jì)數(shù)器。
為了確保適當(dāng)?shù)母綦x,MUX的輸出邏輯信號(hào)光耦合到電源線信號(hào)上。然后,根據(jù)其狀態(tài)鎖存或開(kāi)關(guān)空調(diào)機(jī)。
圖6 定時(shí)圖
圖7 總電路圖
兩個(gè)空調(diào)機(jī)和報(bào)警信號(hào)的定時(shí)圖示于圖6。從圖6可見(jiàn),開(kāi)始時(shí)溫度是額定值(16℃<T<25℃),所以兩個(gè)空調(diào)機(jī)每4小時(shí)交替開(kāi)和關(guān)。然后,在1000小時(shí)左右時(shí)溫度升到高于25℃,兩個(gè)空調(diào)機(jī)都開(kāi)通。這使報(bào)警電路的EN也使能。但是,由于溫度保持高于25℃的時(shí)間小于5分鐘,所以報(bào)警不斷開(kāi)?,F(xiàn)在溫度返回到額定值,而兩個(gè)空調(diào)機(jī)回到它們通常的工作模式(每4小時(shí)交替開(kāi)關(guān))。然后,在1800小時(shí)左左時(shí)溫度低于16℃,此時(shí)兩個(gè)空調(diào)機(jī)都關(guān)閉。這種狀態(tài)一直保持到溫度重新升到高于16℃時(shí)為止。注意,在報(bào)警時(shí)既使溫度已重新回到額定值范圍,但報(bào)警被鎖定,此時(shí)需要人為介入來(lái)關(guān)閉報(bào)警。整個(gè)電路圖示于圖7