專利名稱：家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，越來(lái)越重視身體的健康，除了合理的飲食和適當(dāng)?shù)腻憻?，舒適安全的居住環(huán)境也顯得尤為重要，目前室內(nèi)影響人們健康安全的因素主要有以下幾個(gè)方面1、溫濕度，人體對(duì)外界環(huán)境溫度、濕度的變化有一定的適應(yīng)能力，但人體自身的調(diào)節(jié)能力具有一定的局限性，環(huán)境專家通過(guò)大量群體實(shí)驗(yàn)后提出人體最適宜的室內(nèi)溫、濕度是冬季溫度18 25°C，濕度30% 80% ；夏季溫度23 ，濕度30 60%，此時(shí)人們的精神狀態(tài)和舒適度最佳；2、室內(nèi)空氣質(zhì)量，影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的污染物不僅包括人們熟悉的甲醛、苯、氨等污染物質(zhì)，還包括可吸入顆粒物、二氧化碳、二氧化硫等13項(xiàng)化學(xué)性污染物質(zhì)；另外天然氣泄漏、火災(zāi)等突發(fā)狀況也對(duì)人們的生命安全造成威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的克服了上述所說(shuō)的不足，提供了一種能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)的采集室內(nèi)外環(huán)境的溫濕度，室內(nèi)天然氣濃度及空氣污染系數(shù)信息，能夠根據(jù)外界溫濕度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度，根據(jù)室內(nèi)的天然氣濃度、空氣污染系數(shù)對(duì)報(bào)警電路、加濕機(jī)、負(fù)離子發(fā)生器進(jìn)行控制，從而使家庭的居住環(huán)境達(dá)到安全舒適的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 包括溫濕度傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、微處理器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、電機(jī)、報(bào)警電路和為單片機(jī)塊供電的電源，溫濕度傳感器、 天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊分別通過(guò)接口電路與微處理器對(duì)應(yīng)的I/O 口相連接，加濕器、負(fù)離子發(fā)生器、電機(jī)和報(bào)警電路分別連接在繼電器的另一端。微處理器采用STC12C5A60S2芯片，溫濕度傳感器采用 SHTl 1，天然氣傳感器采用MQ-4，空氣質(zhì)量傳感器采用MQ135，煙霧傳感器采用MQ-2。工作時(shí)，溫濕度傳感器對(duì)室內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，煙霧傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，煙霧傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器將采集到的外界信號(hào)的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸給微處理器進(jìn)行處理，溫濕度傳感器將室內(nèi)外的溫濕度情況直接通過(guò)數(shù)字信號(hào)發(fā)送給微處理器，微處理器接收到這些信號(hào)之后將它們?cè)陲@示模塊上顯示出來(lái)，并將這些信號(hào)根據(jù)季節(jié)的不同與它們的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，然后通過(guò)紅外發(fā)射單元對(duì)空調(diào)進(jìn)行控制，通過(guò)繼電器對(duì)加濕器、負(fù)離子發(fā)生器、電機(jī)、報(bào)警電路進(jìn)行控制，使溫濕度、天然氣濃度、空氣質(zhì)量控制在理想的安全范圍之類，從而使室內(nèi)環(huán)境達(dá)到安全、舒適的狀態(tài)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、可根據(jù)季節(jié)和外界環(huán)境的變化，實(shí)時(shí)的采集室內(nèi)外環(huán)境的溫濕度，能夠根據(jù)外界溫濕度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度及空氣質(zhì)量情況，并把室內(nèi)外的信息與系統(tǒng)時(shí)間顯示在顯示模塊上，為使用者提供良好的室內(nèi)居住環(huán)境。2、通過(guò)天然氣傳感器與煙霧傳感器能夠及時(shí)的監(jiān)測(cè)天然氣及火災(zāi)狀況，通過(guò)報(bào)警電路及顯示模塊將這些信息反饋給使用者，防范于未然，最大限度的保障了使用者的人身安全。3、用戶可以根據(jù)自身需求及所處地域的不同設(shè)置不同的溫濕度及空氣質(zhì)量預(yù)設(shè)值，滿足使用者的個(gè)性化需求。


圖1是本發(fā)明的整體示意簡(jiǎn)圖。圖2是微處理器STC12C5A60S2芯片電路連接圖。圖3是溫濕度傳感器SHTl 1電路連接圖。圖4是天然氣傳感器MQ-4電路連接圖。圖5是空氣質(zhì)量傳感器MQ135電路連接圖。圖6是煙霧傳感器MQ-2電路連接圖。圖7是紅外發(fā)射電路圖。圖8是系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，包括溫濕度傳感器、 天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、微處理器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊、 顯示模塊、直流電機(jī)、報(bào)警電路和為單片機(jī)塊供電的電源，溫濕度傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊分別通過(guò)接口電路與微處理器對(duì)應(yīng)的I/O 口相連接，加濕器、負(fù)離子發(fā)生器和報(bào)警電路分別連接在繼電器的另一端。微處理器采用STC12C5A60S2芯片，溫濕度傳感器采用SHTl 1，天然氣傳感器采用 MQ-4，空氣質(zhì)量傳感器采用MQ135，煙霧傳感器采用MQ-2。微處理器采用STC12C5A60S2芯片，它有8個(gè)12位的逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器 (P1. 0-P1. 7)，煙霧傳感器MQ-2、空氣質(zhì)量傳感器MQ135、天然氣傳感器MQ-4的模擬信號(hào)直接接在這些端口上面，A/D轉(zhuǎn)換完成后，得到12位的A/D結(jié)果?？諝赓|(zhì)量傳感器采用MQ135，電阻值為2K-20K，因此輸出電壓范圍為1. OV -3. 75V，天然氣傳感器與煙霧傳感器類似。時(shí)鐘模塊采用DS1302，微處理器通過(guò)DS1302來(lái)判斷時(shí)間與季節(jié)，從而對(duì)預(yù)設(shè)值進(jìn)
行調(diào)整。顯示單元IXD12864可以顯示出當(dāng)前的室內(nèi)外溫濕度、光照強(qiáng)度、天然氣濃度、空氣質(zhì)量系數(shù)以及當(dāng)前所處的時(shí)間，整個(gè)控制端工作于5.0 V電壓下，通過(guò)電池為微處理器供 H1^ ο紅外發(fā)射模塊采用PT2262芯片，把6位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，通過(guò)Dout發(fā)出，減輕編程負(fù)擔(dān)，使傳輸更快。整個(gè)控制端工作于5. 0 V電壓下，通過(guò)電池為微處理器供電。工作時(shí)，溫濕度傳感器對(duì)室內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，煙霧傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，煙霧傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器將采集到的外界信號(hào)的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸給微處理器進(jìn)行處理，溫濕度傳感器將室內(nèi)外的溫濕度情況直接通過(guò)數(shù)字信號(hào)發(fā)送給微處理器，微處理器接收到這些信號(hào)之后將它們?cè)陲@示模塊上顯示出來(lái)，并將這些信號(hào)根據(jù)季節(jié)的不同與它們的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，然后通過(guò)紅外發(fā)射單元對(duì)空調(diào)進(jìn)行控制，通過(guò)繼電器對(duì)加濕器、負(fù)離子發(fā)生器、電機(jī)、報(bào)警電路進(jìn)行控制，使溫濕度、天然氣濃度、空氣質(zhì)量控制在理想的安全范圍之類，從而使室內(nèi)環(huán)境達(dá)到安全、舒適的狀態(tài)。 如圖8所示，首先，微處理器從時(shí)鐘模塊DS1302讀取出月份的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)季節(jié)的不同設(shè)定不同的預(yù)設(shè)值，接著按鍵掃描，判斷用戶是否改變預(yù)設(shè)值，接著開(kāi)始測(cè)定空氣質(zhì)量系數(shù)、天然氣系數(shù)以及煙霧系數(shù)，通過(guò)與預(yù)設(shè)值的比較，判斷是否需要采取措施，當(dāng)煙霧濃度或者天然氣濃度超出預(yù)設(shè)值的時(shí)候，這時(shí)報(bào)警電路工作，打開(kāi)窗戶，并將信息在顯示模塊上顯示出來(lái)，當(dāng)空氣質(zhì)量系數(shù)超出預(yù)設(shè)值的時(shí)候，打開(kāi)負(fù)離子發(fā)生器，再判斷是否是節(jié)能模式，如是節(jié)能模式則返回，若不是，再讀取外界的溫度，判斷是否需要開(kāi)窗，接下來(lái)讀取溫濕度情況，當(dāng)溫濕度不在預(yù)設(shè)值范圍之內(nèi)時(shí)，通過(guò)紅外模塊調(diào)整空調(diào)溫度或者開(kāi)啟/關(guān)閉加濕機(jī)，如此循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于包括溫濕度傳感器、天然氣傳感器、 空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、微處理器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、電機(jī)、報(bào)警電路和為單片機(jī)塊供電的電源，溫濕度傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊分別通過(guò)接口電路與微處理器對(duì)應(yīng)的I/O 口相連接，加濕器、負(fù)離子發(fā)生器、電機(jī)和報(bào)警電路分別連接在繼電器的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于微處理器采用 STC12C5A60S2 芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于溫濕度傳感器采用 SHTl1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于天然氣傳感器采用 MQ-4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于空氣質(zhì)量傳感器采用MQ135。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于煙霧傳感器采用 MQ-2。
全文摘要
一種家居環(huán)境安全智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括溫濕度傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、微處理器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、電機(jī)、報(bào)警電路和為單片機(jī)塊供電的電源，溫濕度傳感器、天然氣傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、繼電器、紅外發(fā)射模塊、時(shí)鐘模塊和顯示模塊分別通過(guò)接口電路與微處理器對(duì)應(yīng)的I/O口相連接，加濕器、負(fù)離子發(fā)生器、電機(jī)和報(bào)警電路分別連接在繼電器的另一端。本發(fā)明能夠自動(dòng)、實(shí)時(shí)的采集室內(nèi)環(huán)境信息，根據(jù)室內(nèi)環(huán)境的變化通過(guò)各個(gè)模塊改變相應(yīng)的狀況，從而使室內(nèi)環(huán)境達(dá)到最理想的狀態(tài)，為使用者提供安全舒適的環(huán)境。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102385376SQ20111037339
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者劉燕, 李雁星, 楊龍飛, 海繼瑞, 陳興文 申請(qǐng)人:大連民族學(xué)院