一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的氣敏傳感器、空氣凈化器、顆粒傳感器、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、紅外線傳感器、顯示屏和信號(hào)差動(dòng)放大處理電路，以及與信號(hào)差動(dòng)放大處理電路相連接的濕度傳感器；所述信號(hào)差動(dòng)放大處理電路包括輸入端與濕度傳感器相連接的信號(hào)采樣電路，和輸入端與信號(hào)采樣電路的輸出端相連接的調(diào)整濾波電路。本實(shí)用新型的通過單片機(jī)對(duì)氣敏傳感器、濕度傳感器、顆粒傳感器、紅外線傳感器對(duì)監(jiān)測(cè)到的空氣凈化器使用范圍內(nèi)的空氣中的有害物質(zhì)和有害氣體的信息進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)了控制空氣凈化器進(jìn)行自動(dòng)的對(duì)空氣進(jìn)行準(zhǔn)確的凈化，同時(shí)，有效的節(jié)約了電力資源。
【專利說明】
一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及的是電子領(lǐng)域，具體的說，是一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)其生存環(huán)境的要求也不斷提高，而空氣質(zhì)量是環(huán)境好壞的一個(gè)重要的標(biāo)志，它直接影響到人們的健康生活。
[0003]空氣凈化器在居家、醫(yī)療、工業(yè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，居家領(lǐng)域以單機(jī)類的家用空氣凈化器為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。最主要的功能是去除空氣中的顆粒物，包括過敏原、室內(nèi)的PM2.5等，同時(shí)還可以解決由于裝修或者其他原因?qū)е碌氖覂?nèi)、地下空間、車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物空氣污染問題。由于相對(duì)封閉的空間中空氣污染物的釋放有持久性和不確定性的特點(diǎn)，因此使用空氣凈化器凈化室內(nèi)空氣是國際公認(rèn)的改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法之一。由于現(xiàn)有市場(chǎng)上的空氣凈化器不能準(zhǔn)確的對(duì)其使用范圍內(nèi)的空氣狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)，現(xiàn)有的空氣凈化器的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空氣凈化器的自動(dòng)開啟與關(guān)閉，導(dǎo)致空氣凈化器無法有效的凈化空氣，從而嚴(yán)重危害到人們的身體健康。
[0004]因此，提供一種能有效的監(jiān)測(cè)空氣狀況的空氣凈化器的監(jiān)控系統(tǒng)，便成為了本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員的當(dāng)務(wù)之急。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的空氣凈化器不能有效的對(duì)其使用范圍內(nèi)的空氣狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的缺陷，提供的一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的氣敏傳感器、空氣凈化器、顆粒傳感器、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、紅外線傳感器、顯示屏和信號(hào)差動(dòng)放大處理電路，以及與信號(hào)差動(dòng)放大處理電路相連接的濕度傳感器。
[0007]所述信號(hào)差動(dòng)放大處理電路包括輸入端與濕度傳感器相連接的信號(hào)采樣電路，和輸入端與信號(hào)采樣電路的輸出端相連接的調(diào)整濾波電路;所述調(diào)整濾波電路的輸出端與單片機(jī)相連接。
[0008]所述信號(hào)采樣電路由三極管VT，正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT的基極相連接、負(fù)極作為信號(hào)采樣電路的輸入端的極性電容Cl，P極順次經(jīng)電阻R2和電阻Rl后與極性電容Cl的正極相連接、N極與三極管VT的集電極相連接的二極管Dl，負(fù)極順次經(jīng)電阻R6和電阻R7后與二極管Dl的P極相連接、正極經(jīng)電阻R5后與三極管VT的發(fā)射極相連接的極性電容C3，以及正極經(jīng)電阻R4后與三極管VT的發(fā)射極相連接、負(fù)極接地的極性電容C2組成;所述極性電容C3的負(fù)極作為信號(hào)采樣電路的輸出端。
[0009]所述調(diào)整濾波電路由放大器Pl，放大器P2，N極與極性電容C3的負(fù)極相連接、P極經(jīng)電阻R8后與放大器Pl的正極相連接的二極管D2，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端與二極管02的_及相連接的電阻R9，正極經(jīng)電阻RlO后與放大器Pl的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rll后與放大器Pl的輸出端相連接的極性電容C4，負(fù)極經(jīng)電阻R17后與放大器P2的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R16后與放大器P2的正極相連接的極性電容C5，一端與極性電容C5的正極相連接、另一端接地的電阻R15，P極經(jīng)電阻R13后與放大器Pl的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R14后與放大器P2的負(fù)極相連接的二極管D4，以及P極經(jīng)可調(diào)電阻R12后與二極管D4的N極相連接、N極與放大器Pl的負(fù)極相連接的二極管D3組成;所述放大器P2的負(fù)極與放大器Pl的輸出端相連接，該放大器P2的輸出端作為調(diào)整濾波電路的輸出端。
[0010]為確保本實(shí)用新型的實(shí)際使用效果，所述濕度傳感器為JCJ175A濕度傳感器;所述顆粒傳感器為PPD60PV顆粒傳感器;所述氣敏傳感器為QM-N5氣敏傳感器;所述紅外線傳感器為TR350紅外線傳感器。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012](I)本實(shí)用新型的紅外線傳感器可對(duì)空氣凈化器使用范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè)，單片機(jī)可根據(jù)對(duì)紅外線傳感器監(jiān)測(cè)的信息分析結(jié)果來控制空氣凈化器進(jìn)行自動(dòng)開啟與關(guān)閉；同時(shí)，氣敏傳感器、顆粒傳感器、濕度傳感器對(duì)空氣凈化器使用范圍的空氣中的有害物質(zhì)和有害氣體進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，單片機(jī)將氣敏傳感器、顆粒傳感器、濕度傳感器監(jiān)測(cè)的信息與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的信息來有效的控制空氣凈化器對(duì)空氣進(jìn)行凈化，從而有效的提高了本空氣凈化器的智能控制系統(tǒng)對(duì)空氣凈化的準(zhǔn)確性。
[0013](2)本實(shí)用新型的信號(hào)差動(dòng)放大處理電路能防止?jié)穸葌鞲衅鬏敵龅碾娦盘?hào)中混有的直流和基線漂移干擾信號(hào)通過，同時(shí)，該電路還能將電信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)通過調(diào)整濾波電路進(jìn)行濾出，有效的提高了電信號(hào)的穩(wěn)定性，從而確保了本監(jiān)控系統(tǒng)的工作準(zhǔn)確性。
[0014](3)本實(shí)用新型同時(shí)采用了 JCJ175A濕度傳感器和PPD60PV顆粒傳感器以及QM-N5氣敏傳感器，單片機(jī)根據(jù)該三種傳感器監(jiān)測(cè)的信息能準(zhǔn)確的控制空氣凈化器的開啟與關(guān)閉，有效的提高了對(duì)空氣凈化的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的信號(hào)差動(dòng)放大處理電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型包括單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的氣敏傳感器、空氣凈化器、顆粒傳感器、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、紅外線傳感器、顯示屏和信號(hào)差動(dòng)放大處理電路，以及與信號(hào)差動(dòng)放大處理電路相連接的濕度傳感器。
[0019]其中，所述信號(hào)差動(dòng)放大處理電路如圖2所示，其包括輸入端與濕度傳感器相連接的信號(hào)采樣電路，和輸入端與信號(hào)采樣電路的輸出端相連接的調(diào)整濾波電路;所述調(diào)整濾波電路的輸出端與單片機(jī)相連接。
[0020]為確保本實(shí)用新型的可靠運(yùn)行，所述的單片機(jī)優(yōu)先采用了FM8PE59A單片機(jī)。該FM8PE59A單片機(jī)的TXD+管腳和TXD-管腳與空氣凈化器相連接，1Al管腳與顆粒傳感器相連接，10A2管腳與氣敏傳感器相連接，INT管腳與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相連接，SDI管腳與紅外線傳感器相連接，TI管腳與蜂鳴器相連接，CKI管腳與顯示屏相連接。所述電源為12V直流電壓，該電壓為單片機(jī)供電。
[0021]本實(shí)用新型運(yùn)行時(shí)，所述的紅外線傳感器則優(yōu)先采用性能穩(wěn)定、監(jiān)測(cè)范圍廣的TR350紅外線傳感器來實(shí)現(xiàn)。該紅外線傳感器用于對(duì)空氣凈化器使用范圍的監(jiān)測(cè)，即對(duì)空氣凈化器使用范圍有無人進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)出信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)則根據(jù)對(duì)接收的電信號(hào)分析的結(jié)果控制空氣凈化器進(jìn)行自動(dòng)的開啟與關(guān)閉。在紅外線傳感器監(jiān)測(cè)到空氣凈化器使用范圍有人時(shí)，單片機(jī)接收到該信息后則輸出控制電流經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制電路傳輸，該驅(qū)動(dòng)控制電路能防止單片機(jī)輸出電流的瞬間產(chǎn)生過大的浪通電流，同時(shí)，該電路能對(duì)處理后的電流進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后輸出穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流給空氣凈化器，確保了空氣凈化器穩(wěn)定的工作，即有效的消除空氣中的PM2.5、粉塵、異味、甲醇等有害物質(zhì)。當(dāng)紅外線傳感器監(jiān)測(cè)到人離開時(shí)，單片機(jī)接收到該信息后則會(huì)延時(shí)關(guān)閉空氣凈化器，以防止人在短時(shí)間反復(fù)進(jìn)入時(shí)，造成空氣凈化器不停的開啟而損壞空氣凈化器。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器則優(yōu)先采用了性能穩(wěn)定的VNXe3200數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)存儲(chǔ)有空氣所含的有害物質(zhì)和有害氣體的正常值，該空氣所含的有害物質(zhì)和有害氣體的正常值為對(duì)人正常呼吸不構(gòu)成傷害的數(shù)值。
[0022]同時(shí)，在空氣凈化器被開啟時(shí)氣敏傳感器、顆粒傳感器、濕度傳感器則實(shí)時(shí)對(duì)空氣凈化器使用范圍的空氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。氣敏傳感器優(yōu)先采用了 QM-N5氣敏傳感器來實(shí)現(xiàn)，該氣敏傳感器用于監(jiān)測(cè)空氣中的PM2.5、異味、甲醇等有害氣體的含量信息，并將監(jiān)測(cè)的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給單片機(jī);顆粒傳感器則優(yōu)先采用了 PPD60PV顆粒傳感器來實(shí)現(xiàn)，該顆粒傳感器用于監(jiān)測(cè)空氣中的粉塵等有害物質(zhì)，并將監(jiān)測(cè)的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給單片機(jī);濕度傳感器優(yōu)先采用了 JCJ175A濕度傳感器來實(shí)現(xiàn)，該濕度傳感器用于對(duì)空氣的濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)信號(hào)差動(dòng)放大處理電路，該信號(hào)差動(dòng)放大處理電路防止?jié)穸葌鞲衅鬏敵龅碾娦盘?hào)中混有的直流和基線漂移干擾信號(hào)通過，同時(shí)，該電路還能將電信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)通過調(diào)整濾波電路進(jìn)行濾出后傳輸給單片機(jī)。單片機(jī)則將接收到的所有電信號(hào)進(jìn)行分析處理后得到的空氣中的有害物質(zhì)和有害氣體的數(shù)值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)存儲(chǔ)有空氣所含的有害物質(zhì)和有害氣體的正常值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)單片機(jī)接收到的空氣有害物質(zhì)和有害氣體的數(shù)值與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)存儲(chǔ)有空氣所含的有害物質(zhì)和有害氣體的正常值一致時(shí)，單片機(jī)控制空氣凈化器停止工作。反之，單片機(jī)控制空氣凈化器開始工作，對(duì)空氣進(jìn)行凈化，以便使空氣凈化器使用范圍內(nèi)的空氣中的有害物質(zhì)和有害氣體的數(shù)值達(dá)到人們呼吸的正常值。
[0023]本實(shí)用新型，所述的顯示屏能顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)存儲(chǔ)的空氣所含的有害物質(zhì)和有害氣體的正常值，同時(shí)還可顯示經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行處理后得到的空氣中的有害物質(zhì)和有害氣體的實(shí)際值，便于人們了解空氣的情況。其中，本實(shí)用新型，所述的蜂鳴器在空氣凈化器被開啟或關(guān)閉時(shí)，單片機(jī)對(duì)該蜂鳴器輸出控制電流，蜂鳴器開始發(fā)出提示音，該提示音用于提示空氣凈化器使用范圍內(nèi)的人進(jìn)行確認(rèn)空氣凈化器被開啟或關(guān)閉。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)空氣凈化器使用范圍的空氣的有害物質(zhì)和有害氣體的有效監(jiān)測(cè)，即實(shí)現(xiàn)了有效的凈化空氣的要求，以及實(shí)現(xiàn)了對(duì)空氣凈化器的自動(dòng)開啟與關(guān)閉，從而節(jié)約了電力資源。
[0025]如圖2所示，所述信號(hào)差動(dòng)放大處理電路包括信號(hào)采樣電路和調(diào)整濾波電路;所述信號(hào)采樣電路由三極管VT，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，極性電容Cl，極性電容C2，極性電容C3，以及二極管Dl組成。
[0026]連接時(shí)，極性電容Cl的正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT的基極相連接、負(fù)極作為信號(hào)采樣電路的輸入端并與濕度傳感器相連接。二極管Dl的P極順次經(jīng)電阻R2和電阻Rl后與極性電容Cl的正極相連接、N極與三極管VT的集電極相連接。
[0027]其中，極性電容C3的負(fù)極順次經(jīng)電阻R6和電阻R7后與二極管Dl的P極相連接、正極經(jīng)電阻R5后與三極管VT的發(fā)射極相連接。極性電容C2的正極經(jīng)電阻R4后與三極管VT的發(fā)射極相連接、負(fù)極接地。所述極性電容C3的負(fù)極作為信號(hào)采樣電路的輸出端。
[0028]進(jìn)一步地，所述調(diào)整濾波電路由放大器P1，放大器P2，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電阻Rl I，可調(diào)電阻Rl2，電阻Rl3，電阻Rl4，電阻Rl5，電阻Rl6，電阻Rl7，極性電容C4，極性電容C5，二極管D2，二極管D3，以及二極管D4組成。
[0029]連接時(shí)，二極管D2的N極與極性電容C3的負(fù)極相連接、P極經(jīng)電阻R8后與放大器Pl的正極相連接。電阻R9的一端與放大器Pl的正極相連接、另一端與二極管D2的N極相連接。極性電容C4的正極經(jīng)電阻RlO后與放大器Pl的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rll后與放大器Pl的輸出端相連接。極性電容C5的負(fù)極經(jīng)電阻R17后與放大器P2的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R16后與放大器P2的正極相連接。
[0030]同時(shí)，電阻R15的一端與極性電容C5的正極相連接、另一端接地。二極管D4的P極經(jīng)電阻R13后與放大器Pl的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R14后與放大器P2的負(fù)極相連接。二極管D3的P極經(jīng)可調(diào)電阻R12后與二極管D4的N極相連接、N極與放大器Pl的負(fù)極相連接。所述放大器P2的負(fù)極與放大器Pl的輸出端相連接，該放大器P2的輸出端作為調(diào)整濾波電路的輸出端FM8PE59A單片機(jī)的1AO管腳相連接。
[0031]運(yùn)行時(shí)，信號(hào)差動(dòng)放大處理電路中的極性電容Cl和三極管VT以及二極管Dl形成的信號(hào)采樣電路能防止?jié)穸葌鞲衅鬏敵龅碾娦盘?hào)中混有的直流和基線漂移干擾信號(hào)通過，同時(shí)，該信號(hào)差動(dòng)放大處理電路的放大器Pl和放大器P2以及極性電容C4和二極管D4形成的調(diào)整濾波電路還能將電信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)通過調(diào)整濾波電路進(jìn)行濾出，有效的提高了電信號(hào)的穩(wěn)定性，從而確保了本監(jiān)控系統(tǒng)的工作準(zhǔn)確性。
[0032]按照上述實(shí)施例，即可很好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機(jī)，均與單片機(jī)相連接的氣敏傳感器、空氣凈化器、顆粒傳感器、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、紅外線傳感器、顯示屏和信號(hào)差動(dòng)放大處理電路，以及與信號(hào)差動(dòng)放大處理電路相連接的濕度傳感器;所述信號(hào)差動(dòng)放大處理電路包括輸入端與濕度傳感器相連接的信號(hào)采樣電路，和輸入端與信號(hào)采樣電路的輸出端相連接的調(diào)整濾波電路;所述調(diào)整濾波電路的輸出端與單片機(jī)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采樣電路由三極管VT，正極經(jīng)電阻R3后與三極管VT的基極相連接、負(fù)極作為信號(hào)采樣電路的輸入端的極性電容Cl，P極順次經(jīng)電阻R2和電阻Rl后與極性電容Cl的正極相連接、N極與三極管VT的集電極相連接的二極管Dl，負(fù)極順次經(jīng)電阻R6和電阻R7后與二極管Dl的P極相連接、正極經(jīng)電阻R5后與三極管VT的發(fā)射極相連接的極性電容C3，以及正極經(jīng)電阻R4后與三極管VT的發(fā)射極相連接、負(fù)極接地的極性電容C2組成;所述極性電容C3的負(fù)極作為信號(hào)采樣電路的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整濾波電路由放大器PI，放大器P2，N極與極性電容C3的負(fù)極相連接、P極經(jīng)電阻R8后與放大器Pl的正極相連接的二極管D2，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端與二極管D2的N極相連接的電阻R9，正極經(jīng)電阻RlO后與放大器Pl的正極相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rll后與放大器Pl的輸出端相連接的極性電容C4，負(fù)極經(jīng)電阻R17后與放大器P2的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R16后與放大器P2的正極相連接的極性電容C5，一端與極性電容C5的正極相連接、另一端接地的電阻R15，P極經(jīng)電阻R13后與放大器Pl的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R14后與放大器P2的負(fù)極相連接的二極管D4，以及P極經(jīng)可調(diào)電阻R12后與二極管D4的N極相連接、N極與放大器Pl的負(fù)極相連接的二極管D3組成;所述放大器P2的負(fù)極與放大器P I的輸出端相連接，該放大器P2的輸出端作為調(diào)整濾波電路的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述濕度傳感器為JCJ175A濕度傳感器;所述顆粒傳感器為PPD60PV顆粒傳感器;所述氣敏傳感器為QM-N5氣敏傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種性能穩(wěn)定的空氣凈化器的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線傳感器為TR350紅外線傳感器。
【文檔編號(hào)】G05B19/048GK205644207SQ201620262082
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】李考
【申請(qǐng)人】成都伯泰科技有限公司