一种多电路处理式换气设备智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多电路处理式换气设备智能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接换气扇、蜂鸣器、数据存储器、电源、三阶低通滤波电路和有源电感带阻滤波电路，与三阶低通滤波电路相连接的气敏传感器，以及与有源电感带阻滤波电路相连接的红外线传感器；所述三阶低通滤波电路包括输入端与气敏传感器相连接的信号接收处理电路，和输入端与信号接收处理电路的输出端相连接的双阶滤波电路；所述双阶滤波电路的输出端与单片机相连接。本实用新型的通过单片机对气敏传感器和红外线传感器监测的换气扇使用范围内的信息进行分析处理，实现了控制换气扇进行自动开启与关闭，从而有效的实现了净化空气。同时，有效的节约了电力资源。
【专利说明】
一种多电路处理式换气设备智能控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是电子领域，具体的说，是一种多电路处理式换气设备智能控制系统。
【背景技术】
[0002]全球每年因一氧化碳中毒死亡的人数都在不断的增加，而空气不流通则是导致一氧化碳中毒的重要因素。人们为了防止空气不流通而造成一氧化碳中毒事件的发生，便在如卫生间、楼道、厨房等空间狭小的地方安装了换气扇，用以确保室内与外界的空气进行循环，减少室内的一氧化碳气体，从而达到净化空气的作用。但是，现有的换气扇多采用人工进行开启或关闭，由于人们经常会忘记开启换气扇，导致一氧化碳中毒事件的频频发生。而有时人们在开启换气扇后又会忘记关闭换气扇，从而导致电力资源的浪费。
[0003]因此，提供一种能净化空气的换气扇的开启与关闭的自动控制系统，便成为了本技术领域的技术人员的当务之急。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术中的净化空气的换气扇不能进行自动开启与关闭的缺陷，提供的一种多电路处理式换气设备智能控制系统。
[0005]本实用新型通过以下技术方案来实现:一种多电路处理式换气设备智能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接换气扇、蜂鸣器、数据存储器、电源、三阶低通滤波电路和有源电感带阻滤波电路，与三阶低通滤波电路相连接的的气敏传感器，以及与有源电感带阻滤波电路相连接的红外线传感器;所述三阶低通滤波电路包括输入端与气敏传感器相连接的信号接收处理电路，和输入端与信号接收处理电路的输出端相连接的双阶滤波电路;所述双阶滤波电路的输出端与单片机相连接。
[0006]所述信号接收处理电路由放大器P3，负极经电阻R13后与放大器P3的正极相连接、正极作为信号接收处理电路的输入端的极性电容C6，P极与放大器P3的负极相连接、N极经电阻R14后与放大器P3的输出端相连接的二极管D4，N极经电阻R17后与放大器P3的输出端相连接、P极经电阻R15后与放大器P3的正极相连接的二极管D5，以及正极与放大器P3的正极相连接、负极经电阻R16后与二极管05的~极相连接的极性电容C7组成;所述放大器P3的正极接地，其输出端作为信号接收处理电路的输出端。
[0007]所述双阶滤波电路由放大器P4，放大器P5，三极管VT2，负极与放大器P4的正极相连接、正极与放大器P3的输出端相连接的极性电容C8，N极经电阻R19后与三极管VT2的基极相连接、P极经电阻R18后与放大器P4的负极相连接的二极管D6，正极与放大器P4的输出端相连接、负极与放大器P5的正极相连接的极性电容C9，以及正极顺次经电阻R21和电阻R20后与放大器P5的正极相连接、负极经电阻R22后与放大器P5的输出端相连接的极性电容ClO组成;所述三极管VT2的发射极与放大器P5的负极相连接，其三极管VT2的集电极接地;所述放大器P5的输出端作为双阶滤波电路的输出端。
[0008]所述有源电感带阻滤波电路包括输入端与红外线传感器相连接的等效电路，和输入端与等效电路的输出端相连接的有源模拟电感电路;所述有源模拟电感电路的输出端与单片机相连接。
[0009]所述等效电路由放大器Pl，负极经电阻R5后与放大器Pl的负极相连接、正极顺次经电阻Rl和二极管Dl后与放大器Pl的正极相连接的极性电容Cl，以及正极经电阻R2后与放大器Pl的正极相连接、负极顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器Pl的输出端相连接的极性电容C2组成;所述极性电容Cl的正极作为等效电路的输入端;所述放大器Pl的输出端作为等效电路的输出端。
[0010]所述有源模拟电感电路由放大器P2，三极管VTl，P极经电阻R7后与放大器P2的正极相连接、N极与放大器P2的输出端相连接的二极管D2，P极经电阻R9后与放大器P2的负极相连接、N极与三极管VTI的基极相连接的二极管D3，一端与放大器PI的输出端相连接、另一端与二极管D3的P极相连接的电阻R6，正极经电阻R8后与二极管D3的P极相连接、负极顺次经电感L和电阻RlO后与三极管VTl的集电极相连接的极性电容C3，负极经电阻R12后与放大器P2的输出端相连接、正极经电阻Rll后与三极管VTl的发射极相连接的极性电容C4，以及正极与放大器P2的输出端相连接、负极作为有源模拟电感电路的输出端的极性电容C5组成;所述三极管VTI的集电极接地。
[0011]为确保本实用新型的实际使用效果，所述气敏传感器为QM-N5气敏传感器;所述红外线传感器为TR350红外线传感器。
[0012]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0013](I)本实用新型的红外线传感器可对换气扇使用范围进行监测，单片机可根据对红外线传感器监测的信息分析结果来控制换气扇进行自动开启与关闭，并通过蜂鸣器发出换气扇被开启与关闭的提示音；同时，单片机还可根据气敏传感器对换气扇使用范围的空气监测的结果来控制换气扇进行自动开启与关闭，从而有效的提高了本净化空气的智能控制系统对空气净化的准确性。
[0014](2)本实用新型的三阶低通滤波电路能将气敏传感器输出的电信号中的一定范围内的电信号通过，抑制或急剧衰减该电信号频率以外的信号，有效的抑制了电信号中的干扰信号，同时，该三阶低通滤波电路还能将经过抑制或急剧衰减处理后的电信号放大后传输给单片机，从而有效的确保了单片机接收的电信号的准确性。
[0015](3)本实用新型的有源电感带阻滤波电路能将红外线传感器输出的电信号中谐波频率进行消除或减弱，同时，将处理后的电信号放大后输出，从而本电路有效的提高了输出的电信号的准确性。
[0016](4)本实用新型的气敏传感器为QM-N5气敏传感器，该传接触燃烧式气敏传感器的性能稳定，监测的准确性高，从而确保了本控制系统控制的准确性。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的有源电感带阻滤波电路的电路结构示意图。
[0019]图3为本实用新型的三阶低通滤波电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0021]如图1所示，本实用新型包括单片机，均与单片机相连接换气扇、蜂鸣器、数据存储器、电源、三阶低通滤波电路和有源电感带阻滤波电路，与三阶低通滤波电路相连接的的气敏传感器，以及与有源电感带阻滤波电路相连接的红外线传感器。其中，所述有源电感带阻滤波电路如图2所示，其包括等效电路和有源模拟电感电路。
[0022]为确保本实用新型的可靠运行，所述的单片机优先采用了AT89C51单片机。该AT89C51单片机的TXD管脚与换气扇相连接，TO管脚与数据存储器相连接，VCC管脚与电源相连接，TI管脚与蜂鸣器相连接。所述的电源为12V直流电压，该12V直流电压为单片机供电。
[0023]本实用新型运行时，所述的红外线传感器则优先采用性能稳定、监测范围广的TR350红外线传感器来实现。该红外线传感器用于对换气扇使用范围的监测，即对换气扇使用范围有无人进行监测，并将监测出信息转换为电信号经有源电感带阻滤波电路传输，有源电感带阻滤波电路能将红外线传感器输出的电信号中谐波频率进行消除或减弱，同时，将处理后的电信号放大后传输给单片机，单片机则根据对接收的电信号分析的结果控制换气扇进行自动的开启与关闭。在红外线传感器监测到换气扇使用范围有人时，单片机接收到该信息后则输出控制电流给换气扇，此时，换气扇开始工作，换气扇工作范围的空气与室外的空气形成对流，有效的消除了换气扇使用范围内的一氧化碳气体对人的伤害。当红外线传感器监测到人离开时，单片机接收到该信息后则会延时关闭换气扇，以防止人在短时间反复进入时，造成换气扇不停的开启而损坏换气扇。本实用新型的数据存储器则优先采用了性能稳定的VNXe3200数据存储器，该数据存储器的内存储有空气含一氧化碳的正常值，该空气含一氧化碳的正常值为对人正常呼吸不构成伤害的一氧化碳值。
[0024]同时，在换气扇被开启时气敏传感器则实时对换气扇使用范围的空气进行监测，并将监测的信息转换为电信号经三阶低通滤波电路输出，该三阶低通滤波电路将气敏传感器输出的电信号中的一定范围内的电信号通过，抑制或急剧衰减该电信号频率以外的信号，有效的抑制了电信号中的干扰信号，同时，该三阶低通滤波电路还将经过抑制或急剧衰减处理后的电信号放大后传输给单片机。单片机则将该电信号分析处理后得到空气中的一氧化碳值，该单片机将该一氧化碳值与数据存储器内存储的空气含一氧化碳值进行比对，并通过比对的结果来控制换气扇自动开启，使换气扇使用范围内的空气值与数据存储器内存储的空气含的一氧化碳值保持一致。在换气扇使用范围内的空气含的一氧化碳值与数据存储器内存储的空气含的一氧化碳值保持一致后，单片机则停止给换气扇输出电流，即换气扇则被关闭。
[0025]其中，本实用新型，所述的蜂鸣器在换气扇被开启或关闭时，单片机对该蜂鸣器输出控制电流，蜂鸣器开始发出提示音，该提示音用于提示换气扇使用范围内的人进行确认换气扇被开启或关闭。
[0026]本实用新型的单片机通过对红外线传感器和气敏传感器监测到换气扇使用范围的信息，实现了控制净化空气的换气扇进行自动开启与关闭，同时有效的节约了电力资源。
[0027]如图2所示，所述有源电感带阻滤波电路包括等效电路和有源模拟电感电路;所述等效电路由放大器Pl，电阻Rl，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，极性电容Cl，极性电容C2，以及二极管Dl组成。
[0028]连接时，极性电容Cl的负极经电阻R5后与放大器Pl的负极相连接，所述极性电容Cl的正极经电阻Rl与二极管Dl的P极相连接，所述二极管Dl的N极与放大器Pl的正极相连。极性电容C2的正极经电阻R2后与放大器Pl的正极相连接、负极顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器Pl的输出端相连接。所述极性电容Cl的正极作为等效电路的输入端;所述放大器Pl的输出端作为等效电路的输出端并与有源模拟电感电路相连接。
[0029]进一步地，所述有源模拟电感电路由放大器P2，三极管VTl，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻RlO，电阻Rl I，电阻Rl2，电感L，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，二极管D2，以及二极管D3组成。
[0030]连接时，二极管D2的P极经电阻R7后与放大器P2的正极相连接、N极与放大器P2的输出端相连接。二极管D3的P极经电阻R9后与放大器P2的负极相连接、N极与三极管VTl的基极相连接。电阻R6的一端与放大器Pl的输出端相连接、另一端与二极管D3的P极相连接。
[0031]其中，极性电容C3的正极经电阻R8后与二极管D3的P极相连接、负极顺次经电感L和电阻RlO后与三极管VTl的集电极相连接的。极性电容C4的负极经电阻R12后与放大器P2的输出端相连接、正极经电阻Rll后与三极管VTl的发射极相连接。性电容C5的正极与放大器P2的输出端相连接、负极作为有源模拟电感电路的输出端并与AT89C51单片机的RXD管脚相连接。所述三极管VTI的集电极接地。
[0032]运行时，由极性电容Cl和二极管Dl以及极性电容C2和放大器Pl组成等效电路将红外线传感器输出的电信号中的干扰信号进行消除，处理后的电信号则经放大器P2和电感L以及三极管VTl和极性电容C4形成的有源模拟电感电路，该电路将电信号中的谐波进行消除或减弱，并通过放大器P2放大后经极性电容C5进行滤波，使该电信号变得更平滑，从而提高了单片机接收到的电信号的准确性。
[0033]如图3所示，所述三阶低通滤波电路包括信号接收处理电路和双阶滤波电路;所述信号接收处理电路由放大器P3，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，极性电容C6，极性电容C7，二极管D4，以及二极管D5组成。
[0034]连接时，极性电容C6的负极经电阻R13后与放大器P3的正极相连接、正极作为信号接收处理电路的输入端并与气敏传感器相连接。二极管D4的P极与放大器P3的负极相连接、N极经电阻R14后与放大器P3的输出端相连接。二极管05的_及经电阻R17后与放大器P3的输出端相连接、P极经电阻R15后与放大器P3的正极相连接。极性电容C7的正极与放大器P3的正极相连接、负极经电阻R16后与二极管05的_及相连接。所述放大器P3的正极接地，其输出端作为信号接收处理电路的输出端并与双阶滤波电路相连接。
[0035]进一步地，所述双阶滤波电路由放大器P4，放大器P5，三极管VT2，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，极性电容C8，极性电容C9，极性电容C10，以及二极管D6组成。
[0036]连接时，极性电容C8的负极与放大器P4的正极相连接、正极与放大器P3的输出端相连接。二极管D6的N极经电阻R19后与三极管VT2的基极相连接、P极经电阻R18后与放大器P4的负极相连接。极性电容C9的正极与放大器P4的输出端相连接、负极与放大器P5的正极相连接。极性电容ClO的正极顺次经电阻R21和电阻R20后与放大器P5的正极相连接、负极经电阻R22后与放大器P5的输出端相连接。所述三极管VT2的发射极与放大器P5的负极相连接，其三极管VT2的集电极接地;所述放大器P5的输出端作为双阶滤波电路的输出端并与AT89C51单片机的WR管脚相连接。
[0037]运行时，三阶低通滤波电路的极性电容C6和放大器P3以及极性电容C7以及二极管D5形成的信号接收处理电路将气敏传感器输出的电信号中的一定范围内的电信号通过，抑制或急剧衰减该电信号频率以外的信号，有效的抑制了电信号中的干扰信号，同时，由极性电容C8和放大器P4以及放大器P5和三极管VT2形成的双阶滤波电路将经过抑制或急剧衰减处理后的电信号进行再次滤波并放大后传输给单片机，从而有效的确保了单片机接收的电信号的准确性。
[0038]按照上述实施例，即可很好的实现本实用新型。
【主权项】
1.一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，包括单片机，均与单片机相连接换气扇、蜂鸣器、数据存储器、电源、三阶低通滤波电路和有源电感带阻滤波电路，与三阶低通滤波电路相连接的气敏传感器，以及与有源电感带阻滤波电路相连接的红外线传感器;所述三阶低通滤波电路包括输入端与气敏传感器相连接的信号接收处理电路，和输入端与信号接收处理电路的输出端相连接的双阶滤波电路;所述双阶滤波电路的输出端与单片机相连接。2.根据权利要求1所述的一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，所述信号接收处理电路由放大器P3，负极经电阻R13后与放大器P3的正极相连接、正极作为信号接收处理电路的输入端的极性电容C6，P极与放大器P3的负极相连接、N极经电阻R14后与放大器P3的输出端相连接的二极管D4，N极经电阻R17后与放大器P3的输出端相连接、P极经电阻R15后与放大器P3的正极相连接的二极管D5，以及正极与放大器P3的正极相连接、负极经电阻Rl 6后与二极管D5的_及相连接的极性电容C7组成;所述放大器P3的正极接地，其输出端作为信号接收处理电路的输出端。3.根据权利要求2所述的一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，所述双阶滤波电路由放大器P4，放大器P5，三极管VT2，负极与放大器P4的正极相连接、正极与放大器P3的输出端相连接的极性电容C8，N极经电阻Rl 9后与三极管VT2的基极相连接、P极经电阻R18后与放大器P4的负极相连接的二极管D6，正极与放大器P4的输出端相连接、负极与放大器P5的正极相连接的极性电容C9，以及正极顺次经电阻R21和电阻R20后与放大器P5的正极相连接、负极经电阻R22后与放大器P5的输出端相连接的极性电容ClO组成;所述三极管VT2的发射极与放大器P5的负极相连接，其三极管VT2的集电极接地;所述放大器P5的输出端作为双阶滤波电路的输出端。4.根据权利要求3所述的一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，所述有源电感带阻滤波电路包括输入端与红外线传感器相连接的等效电路，和输入端与等效电路的输出端相连接的有源模拟电感电路;所述有源模拟电感电路的输出端与单片机相连接。5.根据权利要求4所述的一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，所述等效电路由放大器Pl，负极经电阻R5后与放大器Pl的负极相连接、正极顺次经电阻Rl和二极管Dl后与放大器Pl的正极相连接的极性电容Cl，以及正极经电阻R2后与放大器Pl的正极相连接、负极顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器Pl的输出端相连接的极性电容C2组成;所述极性电容Cl的正极作为等效电路的输入端;所述放大器Pl的输出端作为等效电路的输出端。6.根据权利要求5所述的一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，所述有源模拟电感电路由放大器P2，三极管VTI，P极经电阻R7后与放大器P2的正极相连接、N极与放大器P2的输出端相连接的二极管D2，P极经电阻R9后与放大器P2的负极相连接、N极与三极管VTl的基极相连接的二极管D3，一端与放大器Pl的输出端相连接、另一端与二极管D3的P极相连接的电阻R6，正极经电阻R8后与二极管D3的P极相连接、负极顺次经电感L和电阻RlO后与三极管VTl的集电极相连接的极性电容C3，负极经电阻R12后与放大器P2的输出端相连接、正极经电阻Rll后与三极管VTl的发射极相连接的极性电容C4，以及正极与放大器P2的输出端相连接、负极作为有源模拟电感电路的输出端的极性电容C5组成;所述三极管VTl的集电极接地。7.根据权利要求6所述的一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，所述气敏传感器为QM-N5气敏传感器。8.根据权利要求7所述的一种多电路处理式换气设备智能控制系统，其特征在于，所述红外线传感器为TR350红外线传感器。
【文档编号】G05B19/042GK205644137SQ201620254355
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】李考
【申请人】成都伯泰科技有限公司