項鏈式防霧霾裝置制造方法
【專利摘要】項鏈式防霧霾裝置，屬于空氣凈化【技術(shù)領域】。本發(fā)明是為了解決目前的個體便攜式防霧霾裝置透氣性差，造成使用者的舒適感降低的問題。它的項圈的圓周分為進氣段、兩個過濾段、兩個風機安放段及出氣段，項墜與項圈的連接處位于出氣段的中心，出氣段的兩側(cè)對稱設置風機安放段和過濾段，兩個過濾段之間為進氣段；進氣段上均勻分散設置多個進氣孔，出氣段上均勻分散設置多個出氣孔，過濾段內(nèi)填充氣體過濾物質(zhì)，兩個風機安放段內(nèi)分別放置一個直流軸流風機；供電電源用于為控制器和兩個直流軸流風機提供工作電源，可鎖定按鈕用于控制控制器和兩個直流軸流風機處于電源接通狀態(tài)，控制器用于控制兩個直流軸流風機的啟動和停止。本發(fā)明用于防霧霾。
【專利說明】項鏈式防霧霾裝置
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及項鏈式防霧霾裝置，屬于空氣凈化【技術(shù)領域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 當前，空氣污染越來越嚴重，霧霾現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。由于霧霾會對人體造成巨大的 傷害，因此出現(xiàn)了多種多樣的防霧霾方法，以期減少對人體的影響。目前的防霧霾裝置多為 針對于環(huán)境的凈化器，針對于個體便攜式使用的通常為口罩，由于口罩的材質(zhì)選擇受限，若 要達到防霧霾要求，通常透氣性差；透氣性好的材質(zhì)，又無法實現(xiàn)對霧霾中小顆粒的防御。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明目的是為了解決目前的個體便攜式防霧霾裝置透氣性差，造成使用者的舒 適感降低的問題，提供了一種項鏈式防霧霾裝置。
[0004] 本發(fā)明所述項鏈式防霧霾裝置，它包括項圈及與其連接的項墜，它還包括兩個直 流軸流風機、控制器、供電電源和可鎖定按鈕，
[0005] 項圈為軟管式頸環(huán)，項圈的圓周分為進氣段、兩個過濾段、兩個風機安放段及出氣 段，
[0006] 項墜與項圈的連接處位于出氣段的中心，出氣段的兩側(cè)對稱設置風機安放段和過 濾段，兩個過濾段之間為進氣段；進氣段上均勻分散設置多個進氣孔，出氣段上均勻分散設 置多個出氣孔，過濾段內(nèi)填充氣體過濾物質(zhì)，兩個風機安放段內(nèi)分別放置一個直流軸流風 機；
[0007] 控制器、供電電源和可鎖定按鈕設置于項墜內(nèi)；
[0008] 供電電源用于為控制器和兩個直流軸流風機提供工作電源，可鎖定按鈕用于控制 控制器和兩個直流軸流風機處于電源接通狀態(tài)，控制器用于控制兩個直流軸流風機的啟動 和停止；
[0009] 所述控制器由空氣質(zhì)量傳感器、電阻R1、電阻R2、電阻R3、型號為C8051F320的單 片機、續(xù)流二極管D和IGBT管I組成，
[0010] 兩個直流軸流風機的線圈L1和L2并聯(lián)后一端連接5V電源VE，另一端連接IGBT 管I的源極，IGBT管I的源極連接續(xù)流二極管D的陽極，續(xù)流二極管D的陰極連接5V電源 VE ;IGBT管I的漏極連接單片機的P3. 0引腳和COM引腳，單片機的COM引腳和P3. 1引腳 之間連接可鎖定按鈕；
[0011] 單片機的電源連接端連接3. 3V電源VI，單片機的ΑΙΝΟ. 0引腳連接電阻R1的一 端，電阻R1的另一端連接5V電源VE，單片機的ΑΙΝΟ· 0引腳同時連接電阻R3的一端，電阻 R3的另一端連接單片機的COM引腳，單片機的COM引腳連接GND ;
[0012] 單片機的ΑΙΝΟ. 1引腳和COM引腳之間連接電阻R2,單片機的ΑΙΝΟ. 1引腳同時連 接空氣質(zhì)量傳感器的第一接線端，空氣質(zhì)量傳感器的第二接線端和第三接線端連接5V電 源VE，空氣質(zhì)量傳感器的第四接線端連接GND ;
[0013] 供電電源由9V電池、第一電源穩(wěn)壓芯片和第二電源穩(wěn)壓芯片組成， 、山
[0014] 9V電池的電源接線端連接第一電源穩(wěn)壓芯片和第二電源穩(wěn)壓芯片的電源接線端， 9V電池的地接線端與第-電源穩(wěn)壓芯片和第 二電源穩(wěn)壓芯片的地接線端連接后連接· 第一電源穩(wěn)壓芯片的輸出端為5V電源VE接線端，第二電源穩(wěn)壓芯片的輸出端為 3. 3V電源 VI接線端； 、、 ，&
[0015] 單片機內(nèi)部預設置空氣質(zhì)量監(jiān)測閾值AFWV，該空氣質(zhì)量監(jiān)測閾值AFWV的數(shù)據(jù)位 均分為高位和低位，所述高位存儲于單片機內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的特殊功能寄存器ADC0GTH中' 所述低位存儲于單片機內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的特殊功能寄存器ADC0GTL中； 、
[0016] 單片機內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器的ΑΙΝΟ引腳和AIN1引腳接收信號的方式設置為差動輸入方 式；單片機通過ΑΙΝΟ引腳和ΑΙΝ1引腳接收空氣質(zhì)量傳感器采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值；
[0017] 單片機將該采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值與特殊功能寄存器ADC0GTH和特殊功能寄 存器ADC0GTL中存儲的監(jiān)測閾值進行比較，若采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值大于預設置的監(jiān)測 閾值，則使單片機的P3. 0引腳為高電平，進而使IGBT管I導通，然后判斷可鎖定按鈕的當 前狀態(tài)及單片機的P3. 0引腳狀態(tài)；否則使單片機的P3· 〇引腳為低電平，進而使1GBT管1 關(guān)斷，然后判斷可鎖定按鈕的當前狀態(tài)及單片機的P3· 〇引腳狀態(tài)；
[0018] 若可鎖定按鈕為按下，并且單片機的P3. 1引腳為高電平，則返回繼續(xù)接收空氣質(zhì) 量傳感器采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值，并按上述過程進行防霧霾進程；否則結(jié)束防霧霾進程。
[0019] 本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明在使用時佩戴于使用者的頸部，當檢測到空氣質(zhì)量低于標 準數(shù)據(jù)時，便可啟動直流軸流風機，使對應于使用者口鼻部的項圈出氣段的出氣孔不斷釋 放凈化后的空氣，使使用者口鼻部周圍始終充滿被過濾后的純凈空氣，具有攜帶和使用方 便的優(yōu)點。
[0020] 所述防霧霾裝置由于并不在使用者口鼻部形成遮擋，因此既不會造成使用者的不 適，又保障了呼吸空氣的質(zhì)量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明所述項鏈式防霧霾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是控制器的電路原理圖；
[0023]圖3是供電電源的電路原理圖；
[0024]圖4是本發(fā)明裝置的佩戴示意圖；
[0025]圖5是單片機的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0026]
【具體實施方式】一：下面結(jié)合圖1和圖5說明本實施方式，本實施方式所述項鏈式防 霧霾裝置，它包括項圈1及與其連接的項墜2,它還包括兩個直流軸流風機、控制器3、供電 電源4和可鎖定按鈕5，
[0027] 項圈1為軟管式頸環(huán)，項圈1的圓周分為進氣段1-1、兩個過濾段1-2、兩個風機安 放段1-3及出氣段1-4，
[0028] 項墜2與項圈1的連接處位于出氣段1-4的中心，出氣段1-4的兩側(cè)對稱設置風 機安放段1-3和過濾段1-2,兩個過濾段1-2之間為進氣段1-1 ;進氣段1-1上均勻分散設 置多個進氣孔1-11，出氣段1_4上均勻分散設置多個出氣孔丨-4丨，過濾段丨―2內(nèi)埴充氣體 過濾物質(zhì)，兩個風機安放段I-3內(nèi)分別放置一個直流軸流風機； '、
[0029] 控制器3、供電電源4和可鎖定按鈕5設置于項墜2內(nèi)；
[0030]供電電源4用于為控制器3和兩個直流軸流風機提供工作電源，可鎖定按鈕5用 于控制控制器3和兩個直流軸流風機處于電源接通狀態(tài)，控制器3用于控制兩個直流軸流 風機的啟動和停止；
[0031]所述控制器3由空氣質(zhì)量傳感器3-1、電阻R1、電阻R2、電阻 R3、型號為C8〇51F32〇 的單片機3-2、續(xù)流二極管D和IGBT管I組成，
[0032]兩個直流軸流風機的線圈L1和L2并聯(lián)后一端連接5V電源VE，另一端連接 IGBT 管I的源極，IGBT管I的源極連接續(xù)流二極管D的陽極，續(xù)流二極管d的陰極連接5V電源 VE ;IGBT管I的漏極連接單片機3-2的P3· 0引腳和COM引腳，單片機3-2的COM引腳和 P3. 1引腳之間連接可鎖定按鈕5 ;
[0033]單片機3-2的電源連接端連接3· 3V電源VI,單片機3-2的ΑΙΝΟ. 0引腳連接電阻 R1的一端，電阻R1的另一端連接5V電源VE，單片機3-2的ΑΙΝΟ. 0引腳同時連接電阻R3 的一端，電阻R3的另一端連接單片機3-2的COM引腳，單片機3-2的COM引腳連接GND ; [0034]單片機3-2的ΑΙΝΟ. 1引腳和COM引腳之間連接電阻R2,單片機3-2的ΑΙΝΟ. 1引 腳同時連接空氣質(zhì)量傳感器3-1的第一接線端，空氣質(zhì)量傳感器3-1的第二接線端和第三 接線端連接5V電源VE，空氣質(zhì)量傳感器3-1的第四接線端連接GND ;
[0035] 供電電源4由9V電池4-1、第一電源穩(wěn)壓芯片4-2和第二電源穩(wěn)壓芯片4-3組成，
[0036] 9V電池4-1的電源接線i而連接弟一電源穩(wěn)壓芯片4_2和第_電源穩(wěn)壓芯片4 _3的 電源接線端，9V電池4-1的地接線端與第一電源穩(wěn)壓芯片4-2和第二電源穩(wěn)壓芯片4-3的 地接線端連接后連接GND，第一電源穩(wěn)壓芯片4_2的輸出端為5V電源VE接線端，第二電源 穩(wěn)壓芯片4-3的輸出端為3. 3V電源VI接線端；
[0037] 單片機3-2內(nèi)部預設置空氣質(zhì)量監(jiān)測閾值AFWV,該空氣質(zhì)量監(jiān)測閾值AFWV的數(shù) 據(jù)位均分為高位和低位，所述高位存儲于單片機3-2內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的特殊功能寄存器 ADC0GTH中，所述低位存儲于單片機3-2內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的特殊功能寄存器ADC0GTL中；
[0038] 單片機3-2內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器的ΑΙΝ0引腳和AIN1引腳接收信號的方式設置為差動輸 入方式；單片機3-2通過ΑΙΝ0引腳和ΑΙΝ1引腳接收空氣質(zhì)量傳感器3-1采集獲得的空氣 質(zhì)量數(shù)值；
[0039] 單片機3-2將該采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值與特殊功能寄存器ADC0GTH和特殊功能 寄存器ADC0GTL中存儲的監(jiān)測閾值進行比較，若采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值大于預設置的監(jiān) 測閾值，則使單片機3-2的Ρ3. 0引腳為高電平，進而使IGBT管I導通，然后判斷可鎖定按 鈕5的當前狀態(tài)及單片機3-2的P3. 0引腳狀態(tài)；否則使單片機3-2的P3. 0引腳為低電平， 進而使IGBT管I關(guān)斷，然后判斷可鎖定按鈕5的當前狀態(tài)及單片機3-2的P3. 0引腳狀態(tài)；
[0040] 若可鎖定按鈕5為按下，并且單片機3-2的P3. 1引腳為高電平，則返回繼續(xù)接收 空氣質(zhì)量傳感器3-1采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值，并按上述過程進行防霧霾進程；否則結(jié)束 防霧霾進程。
[0041] 本實施方式在使用時，按下可鎖定按鈕5,裝置便處于通電狀態(tài)，首先空氣質(zhì)量傳 感器3-1會對空氣質(zhì)量進行檢測，在空氣質(zhì)量不達標的情況下，啟動兩個直流軸流風機，則 空氣由進氣段1-1的進氣孔1-11進入項圈內(nèi)部，經(jīng)兩側(cè)的過濾段過濾后，最終在出氣段1-4 的出氣孔1-41噴出。過濾段1-2內(nèi)填充的氣體過濾物質(zhì)可以為活性碳。
[0042] 空氣質(zhì)量傳感器3-1的原理簡述：
[0043] 空氣質(zhì)量傳感器3-1采用型號為TGS2600的傳感器，其敏感材料是金屬氧化物，最 具代表性的是Sn02。金屬氧化物晶體如Sn0 2在空氣中被加熱到一定高的溫度時，氧被吸附 在帶一個負電荷的晶體表面。然后，晶體表面的供與電子被轉(zhuǎn)移到吸附的氧上，結(jié)果在一個 空間電荷層留下正電荷。這樣，表面勢能形成一個勢壘，從而阻礙電子流動。
[0044] 在傳感器的內(nèi)部，電流流過Sn02微晶的結(jié)合部位--晶粒邊界。在晶粒邊界與吸 附的氧之間形成一個勢壘阻止載流子自由移動，傳感器的電阻即緣于這種勢壘。還原性氣 體出現(xiàn)時，帶有負電荷的氧的表面濃度降低，導致晶粒邊界的勢壘降低。降低了的勢壘使傳 感器的阻值減小了。
[0045] 綜上所述，簡單的說，敏感元件由一個以金屬鋁做襯底的金屬氧化物敏感芯片和 一個完整的加熱器組成。在檢測氣體時，傳感器的傳導率依賴于空氣中氣體濃度的變化。 TGS2600對空氣中的低濃度香煙污染物，如H2、C0等有較高敏感度，它能檢測到在幾個ppm 級的H2含量。
[0046]空氣質(zhì)量傳感器3_1采用差分輸入，抗干擾能力強。其以電橋方式進行傳感，精密 可靠。
[0047]工作原理：圖2所示，ΑΙΝΟ· 0和ΑΙΝΟ. 1是單片機C8051F320的A/D轉(zhuǎn)換器的輸 入端口，Ρ3·0和Ρ3· 1是單片機C8〇5lF320的數(shù)字輸入和輸出口，本發(fā)明中將ρ3.0配置為 數(shù)字輸出口，P 3· 1配置為數(shù)字輸入口?？諝赓|(zhì)量傳感器34的兩個加熱端子分別連到電源 VE和地GND上，另兩個端子與電阻Rl、R2和R3 -起構(gòu)成一個電橋，電橋輸出連到單片機 C8〇5lF320的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端口 ΑΙΝΟ. 0和ΑΙΝΟ. 1上。兩個直流軸流風機的線圈L1和 L2并聯(lián)后，由IGBT管I進行通斷控制?？涉i定按鈕5連到單片機C8〇51F32〇的數(shù)字輸入口 Ρ3· 1上。圖3所示，9V電池經(jīng)電源穩(wěn)壓芯片TPS7350變?yōu)?V，又經(jīng)電源穩(wěn)壓芯片TPS7333 變?yōu)?. 3V，分別給系統(tǒng)供電。
[0048]【具體實施方式】二：本實施方式對實施方式一作進一步說明，第一電源穩(wěn)壓芯片 4_2的型巧·為TPS7350,桌_電源穩(wěn)壓芯片4-3的型號為TPS7333
【權(quán)利要求】
1. 一種項鏈式防霧霾裝置，它包括項圈（1)及與其連接的項墜（2)，其特征在于，它還 包括兩個直流軸流風機、控制器（3)、供電電源（4)和可鎖定按鈕（5)， 項圈（1)為軟管式頸環(huán)，項圈（1)的圓周分為進氣段（1-D、兩個過濾段q-2)、兩個風 機安放段（1_3)及出氣段（1-4)， 項墜（2)與項圈（1)的連接處位于出氣段（1-4)的中心，出氣段Q-4)的兩側(cè)對稱設 置風機安放段（I-3)和過濾段（1-2)，兩個過濾段（1-2)之間為進氣段（1-1);進氣段（1-1) 上均勻分散設置多個進氣孔（1-11)，出氣段（1-4)上均勻分散設置多個出氣孔d-u)，過 濾段（1-2)內(nèi)填充氣體過濾物質(zhì)，兩個風機安放段（1 -3)內(nèi)分別放置一個直流軸流風機； 控制器（3)、供電電源（4)和可鎖定按鈕（5)設置于項墜（2)內(nèi)； 供電電源（4)用于為控制器（3)和兩個直流軸流風機提供工作電源，可鎖定按鈕（5) 用于控制控制器（3)和兩個直流軸流風機處于電源接通狀態(tài)，控制器（3)用于控制兩個直 流軸流風機的啟動和停止； 所述控制器（3)由空氣質(zhì)量傳感器（3-1)、電阻R1、電阻R2、電阻R3、型號為C8051F320 的單片機（3-2)、續(xù)流二極管D和IGBT管I組成， 兩個直流軸流風機的線圈L1和L2并聯(lián)后一端連接5V電源VE，另一端連接IGBT管I 的源極，IGBT管I的源極連接續(xù)流二極管D的陽極，續(xù)流二極管D的陰極連接5V電源VE ; IGBT管I的漏極連接單片機C3-2)的P3· 0引腳和COM引腳，單片機（3-2)的COM引腳和 P3. 1引腳之間連接可鎖定按鈕（5); 單片機（3-2)的電源連接端連接3. 3V電源VI，單片機（3-2)的ΑΙΝΟ. 0引腳連接電阻 R1的一端，電阻R1的另一端連接5V電源VE，單片機（3-2)的ΑΙΝΟ. 0引腳同時連接電阻 R3的一端，電阻R3的另一端連接單片機（3-2)的COM引腳，單片機（3-2)的COM引腳連接 GND ； 單片機（3-2)的ΑΙΝΟ. 1引腳和COM引腳之間連接電阻R2,單片機（3-2)的ΑΙΝΟ. 1引 腳同時連接空氣質(zhì)量傳感器（3-1)的第一接線端，空氣質(zhì)量傳感器（3-1)的第二接線端和 第三接線端連接5V電源VE，空氣質(zhì)量傳感器（3-1)的第四接線端連接GND ; 供電電源（4)由9V電池（4-1)、第一電源穩(wěn)壓芯片（4-2)和第二電源穩(wěn)壓芯片（4-3) 組成， 9V電池（4-1)的電源接線端連接第一電源穩(wěn)壓芯片（4-2)和第二電源穩(wěn)壓芯片（4-3) 的電源接線端，9V電池（4-1)的地接線端與第一電源穩(wěn)壓芯片（4-2)和第二電源穩(wěn)壓芯片 (4-3)的地接線端連接后連接GND，第一電源穩(wěn)壓芯片（4-2)的輸出端為5V電源VE接線端， 第二電源穩(wěn)壓芯片（4-3)的輸出端為3. 3V電源VI接線端； 單片機（3-2)內(nèi)部預設置空氣質(zhì)量監(jiān)測閾值AFWV，該空氣質(zhì)量監(jiān)測閾值AFWV的數(shù)據(jù) 位均分為高位和低位，所述高位存儲于單片機（3_2)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的特殊功能寄存器 ADC0GTH中，所述低位存儲于單片機（3-2)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的特殊功能寄存器ADC0GTL中； 單片機（3-2)內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器的ΑΙΝΟ引腳和ΑΙΝ1引腳接收信號的方式設置為差動輸入 方式；單片機（3-2)通過ΑΙΝΟ引腳和ΑΙΝ1引腳接收空氣質(zhì)量傳感器（3_1)采集獲得的空 氣質(zhì)量數(shù)值； 單片機（3-2)將該采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值與特殊功能寄存器ADC0GTH和特殊功能寄 存器ADC0GTL中存儲的監(jiān)測閾值進行比較，若采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值大于預設置的監(jiān)測 閾值，則使單片機（3-2)的P3. 0引腳為高電平，進而使IGBT管I導通，然后判斷可鎖定按鈕 (5)的當前狀態(tài)及單片機（3-2)的P3. 0引腳狀態(tài)；否則使單片機（3-2)的P3. 0引腳為低 電平，進而使IGBT管I關(guān)斷，然后判斷可鎖定按鈕（5)的當前狀態(tài)及單片機（3-2)的P3. 0 引腳狀態(tài)； 若可鎖定按鈕（5)為按下，并且單片機（3-2)的P3. 1引腳為高電平，則返回繼續(xù)接收 空氣質(zhì)量傳感器（3-1)采集獲得的空氣質(zhì)量數(shù)值，并按上述過程進行防霧霾進程；否則結(jié) 束防霧霾進程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的項鏈式防霧霾裝置，其特征在于，第一電源穩(wěn)壓芯片（4_2)的 型號為TPS7350,第二電源穩(wěn)壓芯片（4-3)的型號為TPS7333。
【文檔編號】A62B23/02GK104190012SQ201410406301
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】王丁 申請人:黑龍江大學