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      一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:10952240閱讀:414來源:國知局
      一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng)的制作方法
      【專利摘要】本實用新型公開了一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng),包括單片機,均與單片機相連接換氣扇、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲器、電源、紅外線傳感器和三階低通濾波電路,以及與三階低通濾波電路相連接的氣敏傳感器;所述三階低通濾波電路包括輸入端與氣敏傳感器相連接的信號接收處理電路,和輸入端與信號接收處理電路的輸出端相連接的雙階濾波電路;所述雙階濾波電路的輸出端與單片機相連接。本實用新型的通過單片機對氣敏傳感器和紅外線傳感器監(jiān)測的換氣扇使用范圍內(nèi)的信息進行分析處理,實現(xiàn)了控制換氣扇進行自動開啟與關閉,從而有效的實現(xiàn)了凈化空氣。同時,有效的節(jié)約了電力資源。
      【專利說明】
      一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng)
      技術領域
      [0001]本實用新型涉及的是電子領域,具體的說,是一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng)。
      【背景技術】
      [0002]全球每年因一氧化碳中毒死亡的人數(shù)都在不斷的增加,而空氣不流通則是導致一氧化碳中毒的重要因素。人們?yōu)榱朔乐箍諝獠涣魍ǘ斐梢谎趸贾卸臼录陌l(fā)生,便在如衛(wèi)生間、樓道、廚房等空間狹小的地方安裝了換氣扇,用以確保室內(nèi)與外界的空氣進行循環(huán),減少室內(nèi)的一氧化碳氣體,從而達到凈化空氣的作用。但是,現(xiàn)有的換氣扇多采用人工進行開啟或關閉,由于人們經(jīng)常會忘記開啟換氣扇,導致一氧化碳中毒事件的頻頻發(fā)生。而有時人們在開啟換氣扇后又會忘記關閉換氣扇,從而導致電力資源的浪費。
      [0003]因此,提供一種能凈化空氣的換氣扇的開啟與關閉的自動控制系統(tǒng),便成為了本技術領域的技術人員的當務之急。
      【實用新型內(nèi)容】
      [0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的凈化空氣的換氣扇不能進行自動開啟與關閉的缺陷,提供的一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng)。
      [0005]本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn):一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng),包括單片機,均與單片機相連接換氣扇、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲器、電源、紅外線傳感器和三階低通濾波電路,以及與三階低通濾波電路相連接的的氣敏傳感器。
      [0006]所述三階低通濾波電路包括輸入端與氣敏傳感器相連接的信號接收處理電路,和輸入端與信號接收處理電路的輸出端相連接的雙階濾波電路;所述雙階濾波電路的輸出端與單片機相連接。
      [0007]所述信號接收處理電路由放大器Pl,負極經(jīng)電阻Rl后與放大器Pl的正極相連接、正極作為信號接收處理電路的輸入端的極性電容Cl,P極與放大器Pl的負極相連接、N極經(jīng)電阻R2后與放大器Pl的輸出端相連接的二極管Dl,N極經(jīng)電阻R5后與放大器Pl的輸出端相連接、P極經(jīng)電阻R3后與放大器P正極相連接的二極管D2,以及正極與放大器Pl的正極相連接、負極經(jīng)電阻R4后與二極管D2的N極相連接的極性電容C2組成;所述放大器Pl的正極接地,其輸出端作為信號接收處理電路的輸出端。
      [0008]所述雙階濾波電路由放大器P2,放大器P3,三極管VT,負極與放大器P2的正極相連接、正極與放大器Pl的輸出端相連接的極性電容C3,N極經(jīng)電阻R7后與三極管VT的基極相連接、P極經(jīng)電阻R6后與放大器P2的負極相連接的二極管D3,正極與放大器P2的輸出端相連接、負極與放大器P3的正極相連接的極性電容C4,以及正極順次經(jīng)電阻R9和電阻R8后與放大器P3的正極相連接、負極經(jīng)電阻RlO后與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C5組成;所述三極管VT的發(fā)射極與放大器P3的負極相連接,其三極管VT的集電極接地;所述放大器P3的輸出端作為雙階濾波電路的輸出端。
      [0009]為確保本實用新型的實際使用效果,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。
      [0010]本實用新型與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
      [0011](I)本實用新型的紅外線傳感器可對換氣扇使用范圍進行監(jiān)測,單片機可根據(jù)對紅外線傳感器監(jiān)測的信息分析結(jié)果來控制換氣扇進行自動開啟與關閉,并通過蜂鳴器發(fā)出換氣扇被開啟與關閉的提示音;同時,單片機還可根據(jù)氣敏傳感器對換氣扇使用范圍的空氣監(jiān)測的結(jié)果來控制換氣扇進行自動開啟與關閉,從而有效的提高了本凈化空氣的智能控制系統(tǒng)對空氣凈化的準確性。
      [0012](2)本實用新型的三階低通濾波電路能將氣敏傳感器輸出的電信號中的一定范圍內(nèi)的電信號通過,抑制或急劇衰減該電信號頻率以外的信號,有效的抑制了電信號中的干擾信號,同時,該三階低通濾波電路還能將經(jīng)過抑制或急劇衰減處理后的電信號放大后傳輸給單片機,從而有效的確保了單片機接收的電信號的準確性。
      [0013](3)本實用新型的氣敏傳感器為QM-N5氣敏傳感器,該傳接觸燃燒式氣敏傳感器的性能穩(wěn)定,監(jiān)測的準確性高,從而確保了本控制系統(tǒng)控制的準確性。
      【附圖說明】
      [0014]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0015]圖2為本實用新型的三階低通濾波電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
      【具體實施方式】
      [0016]下面結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細說明,但本實用新型的實施方式不限于此。
      [0017]如圖1所示,本實用新型包括單片機,均與單片機相連接換氣扇、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲器、電源、紅外線傳感器和三階低通濾波電路,以及與三階低通濾波電路相連接的的氣敏傳感器。其中,所述三階低通濾波電路如圖2所示,其包括輸入端與氣敏傳感器相連接的信號接收處理電路,和輸入端與信號接收處理電路的輸出端相連接的雙階濾波電路。
      [0018]為確保本實用新型的可靠運行,所述的單片機優(yōu)先采用了AT89C51單片機。該AT89C51單片機的TXD管腳與換氣扇相連接,TO管腳與數(shù)據(jù)存儲器相連接,VCC管腳與電源相連接,RXD管腳與紅外線傳感器相連接,TI管腳與蜂鳴器相連接。所述的電源為12V直流電壓,該12V直流電壓為單片機供電。
      [0019]本實用新型運行時,所述的紅外線傳感器則優(yōu)先采用性能穩(wěn)定、監(jiān)測范圍廣的TR350紅外線傳感器來實現(xiàn)。該紅外線傳感器用于對換氣扇使用范圍的監(jiān)測,即對換氣扇使用范圍有無人進行監(jiān)測,并將監(jiān)測出信息轉(zhuǎn)換為電信號后傳輸給單片機,單片機則根據(jù)對接收的電信號分析的結(jié)果控制換氣扇進行自動的開啟與關閉。在紅外線傳感器監(jiān)測到換氣扇使用范圍有人時,單片機接收到該信息后則輸出控制電流給換氣扇,此時,換氣扇開始工作,換氣扇工作范圍的空氣與室外的空氣形成對流,有效的消除了換氣扇使用范圍內(nèi)的一氧化碳氣體對人的傷害。當紅外線傳感器監(jiān)測到人離開時,單片機接收到該信息后則會延時關閉換氣扇,以防止人在短時間反復進入時,造成換氣扇不停的開啟而損壞換氣扇。本實用新型的數(shù)據(jù)存儲器則優(yōu)先采用了性能穩(wěn)定的VNXe3200數(shù)據(jù)存儲器,該數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)存儲有空氣含一氧化碳的正常值,該空氣含一氧化碳的正常值為對人正常呼吸不構(gòu)成傷害的一氧化碳值。
      [0020]同時,在換氣扇被開啟時氣敏傳感器則實時對換氣扇使用范圍的空氣進行監(jiān)測,并將監(jiān)測的信息轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)三階低通濾波電路輸出,該三階低通濾波電路將氣敏傳感器輸出的電信號中的一定范圍內(nèi)的電信號通過,抑制或急劇衰減該電信號頻率以外的信號,有效的抑制了電信號中的干擾信號,同時,該三階低通濾波電路還將經(jīng)過抑制或急劇衰減處理后的電信號放大后傳輸給單片機。單片機則將該電信號分析處理后得到空氣中的一氧化碳值,該單片機將該一氧化碳值與數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存儲的空氣含一氧化碳值進行比對,并通過比對的結(jié)果來控制換氣扇自動開啟,使換氣扇使用范圍內(nèi)的空氣值與數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存儲的空氣含的一氧化碳值保持一致。在換氣扇使用范圍內(nèi)的空氣含的一氧化碳值與數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存儲的空氣含的一氧化碳值保持一致后,單片機則停止給換氣扇輸出電流,即換氣扇則被關閉。
      [0021]其中,本實用新型,所述的蜂鳴器在換氣扇被開啟或關閉時,單片機對該蜂鳴器輸出控制電流,蜂鳴器開始發(fā)出提示音,該提示音用于提示換氣扇使用范圍內(nèi)的人進行確認換氣扇被開啟或關閉。
      [0022]本實用新型的單片機通過對紅外線傳感器和氣敏傳感器監(jiān)測到換氣扇使用范圍的信息,實現(xiàn)了控制凈化空氣的換氣扇進行自動開啟與關閉,同時有效的節(jié)約了電力資源。
      [0023]如圖2所示,所述三階低通濾波電路包括信號接收處理電路和雙階濾波電路;所述信號接收處理電路由放大器Pl,電阻Rl,電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,極性電容Cl,極性電容C2,二極管Dl,以及二極管D2組成。
      [0024]連接時,極性電容Cl的負極經(jīng)電阻Rl后與放大器Pl的正極相連接、正極作為信號接收處理電路的輸入端并與氣敏傳感器相連接。二極管Dl的P極與放大器Pl的負極相連接、N極經(jīng)電阻R2后與放大器Pl的輸出端相連接。二極管02的_及經(jīng)電阻R5后與放大器Pl的輸出端相連接、P極經(jīng)電阻R3后與放大器P正極相連接。極性電容C2的正極與放大器Pl的正極相連接、負極經(jīng)電阻R4后與二極管02的_及相連接。所述放大器Pl的正極接地,其輸出端作為信號接收處理電路的輸出端并與雙階濾波電路相連接。
      [0025]進一步地,所述雙階濾波電路由放大器P2,放大器P3,三極管VT,電阻R6,電阻R7,電阻R8,電阻R9,電阻RlO,極性電容C3,極性電容C4,極性電容C5,以及二極管D3組成。
      [0026]連接時,極性電容C3的負極與放大器P2的正極相連接、正極與放大器Pl的輸出端相連接。二極管D3的N極經(jīng)電阻R7后與三極管VT的基極相連接、P極經(jīng)電阻R6后與放大器P2的負極相連接。極性電容C4的正極與放大器P2的輸出端相連接、負極與放大器P3的正極相連接。極性電容C5的正極順次經(jīng)電阻R9和電阻R8后與放大器P3的正極相連接、負極經(jīng)電阻RlO后與放大器P3的輸出端相連接。所述三極管VT的發(fā)射極與放大器P3的負極相連接,其三極管VT的集電極接地;所述放大器P3的輸出端作為雙階濾波電路的輸出端并與AT89C51單片機的WR管腳相連接。
      [0027]運行時,三階低通濾波電路的極性電容Cl和放大器Pl以及極性電容C2以及二極管D2形成的信號接收處理電路將氣敏傳感器輸出的電信號中的一定范圍內(nèi)的電信號通過,抑制或急劇衰減該電信號頻率以外的信號,有效的抑制了電信號中的干擾信號,同時,由極性電容C3和放大器P2以及放大器P3和三極管VT形成的雙階濾波電路將經(jīng)過抑制或急劇衰減處理后的電信號進行再次濾波并放大后傳輸給單片機,從而有效的確保了單片機接收的電信號的準確性。
      [0028]按照上述實施例,即可很好的實現(xiàn)本實用新型。
      【主權(quán)項】
      1.一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng),其特征在于,包括單片機,均與單片機相連接換氣扇、蜂鳴器、數(shù)據(jù)存儲器、電源、紅外線傳感器和三階低通濾波電路,以及與三階低通濾波電路相連接的的氣敏傳感器;所述三階低通濾波電路包括輸入端與氣敏傳感器相連接的信號接收處理電路,和輸入端與信號接收處理電路的輸出端相連接的雙階濾波電路;所述雙階濾波電路的輸出端與單片機相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述信號接收處理電路由放大器Pl,負極經(jīng)電阻Rl后與放大器Pl的正極相連接、正極作為信號接收處理電路的輸入端的極性電容Cl,P極與放大器Pl的負極相連接、N極經(jīng)電阻R2后與放大器Pl的輸出端相連接的二極管Dl,N極經(jīng)電阻R5后與放大器Pl的輸出端相連接、P極經(jīng)電阻R3后與放大器P正極相連接的二極管D2,以及正極與放大器Pl的正極相連接、負極經(jīng)電阻R4后與二極管D2的N極相連接的極性電容C2組成;所述放大器Pl的正極接地,其輸出端作為信號接收處理電路的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述雙階濾波電路由放大器P2,放大器P3,三極管VT,負極與放大器P2的正極相連接、正極與放大器Pl的輸出端相連接的極性電容C3,N極經(jīng)電阻R7后與三極管VT的基極相連接、P極經(jīng)電阻R6后與放大器P2的負極相連接的二極管D3,正極與放大器P2的輸出端相連接、負極與放大器P3的正極相連接的極性電容C4,以及正極順次經(jīng)電阻R9和電阻R8后與放大器P3的正極相連接、負極經(jīng)電阻RlO后與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C5組成;所述三極管VT的發(fā)射極與放大器P3的負極相連接,其三極管VT的集電極接地;所述放大器P3的輸出端作為雙階濾波電路的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(tǒng),其特征在于,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所述的一種基于三階低通濾波電路的換氣設備的智能控制系統(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】F24F7/007GK205641356SQ201620252656
      【公開日】2016年10月12日
      【申請日】2016年3月29日
      【發(fā)明人】李考
      【申請人】成都伯泰科技有限公司
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