一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)，包括單片機，均與單片機相連接的氣敏傳感器、數(shù)據(jù)存儲器、紅外線傳感器、電源和集成驅(qū)動電路，以及與集成驅(qū)動電路相連接的換氣扇；所述集成驅(qū)動電路包括輸入端與單片機相連接的電流恒定電路，和輸入端與電流恒定電路的輸出端相連接的驅(qū)動電流輸出電路；所述驅(qū)動電流輸出電路的輸出端與換氣扇相連接。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(guān)閉，同時，有效的節(jié)約了電力資源。
【專利說明】
一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及的是電子領(lǐng)域，具體的說，是一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)。 【背景技術(shù)】
[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。但是，現(xiàn)有的換氣扇多采用人工進行開啟或關(guān)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(guān)閉換氣扇，從而導致電力資源的浪費。
[0003]因此，提供一種能自動控制換氣扇的開啟與關(guān)閉的控制系統(tǒng)，便成為了本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)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(shù)中的換氣扇不能進行自動開啟與關(guān)閉的缺陷，提供的一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)，包括單片機，均與單片機相連接的氣敏傳感器、紅外線傳感器、數(shù)據(jù)存儲器、電源和集成驅(qū)動電路，以及與集成驅(qū)動電路相連接的換氣扇。
[0006]所述集成驅(qū)動電路包括輸入端與單片機相連接的電流恒定電路，和輸入端與電流恒定電路的輸出端相連接的驅(qū)動電流輸出電路;所述驅(qū)動電流輸出電路的輸出端與換氣扇相連接。
[0007]所述電流恒定電路由驅(qū)動芯片U，P極經(jīng)電阻R2后與驅(qū)動芯片U的LN管腳相連接、N 極經(jīng)極性電容C3后與驅(qū)動芯片U的CS管腳相連接的二極管D1，一端與驅(qū)動芯片U的GND管腳相連接、另一端接地的電阻R3, 一端與二極管D1的N極相連接、另一端與驅(qū)動芯片U的SW管腳和DA管腳以及DR管腳共同形成電流恒定電路的輸出端的電阻R4,正極與驅(qū)動芯片U的VC管腳相連接、負極與二極管D1的P極相連接的極性電容C2,以及負極經(jīng)電阻R1后與驅(qū)動芯片U 的SOU管腳相連接、正極與二極管D1的N極共同形成電流恒定電路的輸入端的極性電容C1組成。
[0008]所述驅(qū)動電流輸出電路由三極管VT1，場效應管M0S，三極管VT2，P極與三極管VT2 的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R7后與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接的二極管D2,一端與三極管 VT2的基極相連接、另一端與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接的電阻R8, 一端與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接、另一端與驅(qū)動芯片U的DA管腳相連接的電阻R5，P極與三極管VT2的基極相連接、N 極與場效應管M0S的漏極相連接的二極管D3,負極經(jīng)可調(diào)電阻R6后與場效應管M0S的柵極相連接、正極與驅(qū)動芯片U的SW管腳相連接的極性電容C4,以及負極與場效應管M0S的源極相連接、正極與三極管VT1的發(fā)射極相連接的極性電容C5,以及一端與場效應管M0S的源極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極共同形成驅(qū)動電流輸出電路的輸出端的電阻R9;所述三極管VT2的集電極接地;所述三極管VT1的基極與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接。
[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;所述驅(qū)動芯片U為SPA375集成芯片。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0011] (1)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(guān)閉；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(guān)閉。
[0012] (2)本實用新型的集成驅(qū)動電路能將單片機輸出的電流進行調(diào)節(jié)，并能將調(diào)節(jié)后的電流進行恒定輸出，確保為換氣扇提供穩(wěn)定的驅(qū)動電流，從而確保了換氣扇工作的穩(wěn)定性。
[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為本實用新型的集成驅(qū)動電路的電路結(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，均與單片機相連接的氣敏傳感器、數(shù)據(jù)存儲器、紅外線傳感器、電源和集成驅(qū)動電路，以及與集成驅(qū)動電路相連接的換氣扇。其中，所述集成驅(qū)動電路如圖2所示，其包括電流恒定電路和驅(qū)動電流輸出電路。
[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WR管腳與氣敏傳感器相連接，RXD管腳與紅外線傳感器相連接，T0管腳與數(shù)據(jù)存儲器相連接，VCC管腳與電源相連接。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(guān)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集成驅(qū)動電路，該集成驅(qū)動電路將單片機輸出的電流進行調(diào)節(jié)，并將調(diào)節(jié)后的電流進行恒定后為換氣扇提供穩(wěn)定的驅(qū)動電流，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(guān)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(guān)閉。
[0021]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)了控制換氣扇進行自動開啟與關(guān)閉，同時有效的節(jié)約了電力資源。
[0022]如圖2所示，所述集成驅(qū)動電路包括電流恒定電路和驅(qū)動電流輸出電路;所述電流恒定電路由驅(qū)動芯片U，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，極性電容C1，極性電容C2，極性電容C3,以及二極管D1組成。[〇〇23]連接時，二極管D1的P極經(jīng)電阻R2后與驅(qū)動芯片U的LN管腳相連接、N極經(jīng)極性電容 C3后與驅(qū)動芯片U的CS管腳相連接。電阻R3的一端與驅(qū)動芯片U的GND管腳相連接、另一端接地。電阻R4的一端與二極管D1的N極相連接、另一端與驅(qū)動芯片U的SW管腳和DA管腳以及DR 管腳共同形成電流恒定電路的輸出端并與電流驅(qū)動電路相連接。[〇〇24]其中，極性電容C2的正極與驅(qū)動芯片U的VC管腳相連接、負極與二極管D1的P極相連接。極性電容C1的負極經(jīng)電阻R1后與驅(qū)動芯片U的SOU管腳相連接、正極與AT89C51單片機 TXD1管腳相連接;所述二極管D1的N極與AT89C51單片機TXD2管腳相連接。[〇〇25]進一步地，所述驅(qū)動電流輸出電路由三極管VT1，場效應管M0S，三極管VT2，電阻5， 可調(diào)電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，極性電容C4，極性電容C5，二極管D2，以及二極管D3組成。[〇〇26]連接時，二極管D2的P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R7后與驅(qū)動芯片 U的DR管腳相連接。電阻R8的一端與三極管VT2的基極相連接、另一端與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接。電阻R5的一端與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接、另一端與驅(qū)動芯片U的DA管腳相連接。 二極管D3的P極與三極管VT2的基極相連接、N極與場效應管M0S的漏極相連接。[〇〇27]同時，極性電容C4的負極經(jīng)可調(diào)電阻R6后與場效應管M0S的柵極相連接、正極與驅(qū)動芯片U的SW管腳相連接。極性電容C5的負極與場效應管M0S的源極相連接、正極與三極管 VT1的發(fā)射極相連接。電阻R9的一端與場效應管M0S的源極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極共同形成驅(qū)動電流輸出電路的輸出端并與換氣扇相連接。所述三極管VT2的集電極接地;所述三極管VT1的基極與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接。
[0028]運行時，極性電容C1將單片機傳輸?shù)碾娏鬟M行濾波，消除電流中脈沖電流，該濾波處理后的電流經(jīng)驅(qū)動芯片U進行恒流調(diào)節(jié)后輸出，該經(jīng)恒流調(diào)節(jié)處理的電流經(jīng)可調(diào)電阻R6 和三極管VT1以及二極管D2形成的驅(qū)動器進行電流緩沖處理輸出，此時，場效應管M0S和三極管VT2形成的開關(guān)器得電后導通并輸出穩(wěn)定的驅(qū)動電流給換氣扇，從而確保了換氣扇工作的穩(wěn)定性。為更好的實施本實用新型，所述的驅(qū)動芯片U則優(yōu)先采用性能穩(wěn)定的SPA375集成芯片來實現(xiàn)。
[0029]按照上述實施例，即可很好的實現(xiàn)本實用新型。
【主權(quán)項】
1.一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機，均與單片機相連接的 氣敏傳感器、數(shù)據(jù)存儲器、紅外線傳感器、電源和集成驅(qū)動電路，以及與集成驅(qū)動電路相連 接的換氣扇;所述集成驅(qū)動電路包括輸入端與單片機相連接的電流恒定電路，和輸入端與 電流恒定電路的輸出端相連接的驅(qū)動電流輸出電路;所述驅(qū)動電流輸出電路的輸出端與換 氣扇相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電流恒 定電路由驅(qū)動芯片U，P極經(jīng)電阻R2后與驅(qū)動芯片U的LN管腳相連接、N極經(jīng)極性電容C3后與 驅(qū)動芯片U的CS管腳相連接的二極管D1，一端與驅(qū)動芯片U的GND管腳相連接、另一端接地的 電阻R3,一端與二極管D1的N極相連接、另一端與驅(qū)動芯片U的SW管腳和DA管腳以及DR管腳 共同形成電流恒定電路的輸出端的電阻R4,正極與驅(qū)動芯片U的VC管腳相連接、負極與二極 管D1的P極相連接的極性電容C2,以及負極經(jīng)電阻R1后與驅(qū)動芯片U的SOU管腳相連接、正極 與二極管D1的N極共同形成電流恒定電路的輸入端的極性電容C1組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動電 流輸出電路由三極管VT1，場效應管M0S，三極管VT2，P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、N極 經(jīng)電阻R7后與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接的二極管D2, 一端與三極管VT2的基極相連接、另 一端與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接的電阻R8, 一端與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接、另一端與 驅(qū)動芯片U的DA管腳相連接的電阻R5，P極與三極管VT2的基極相連接、N極與場效應管M0S的 漏極相連接的二極管D3,負極經(jīng)可調(diào)電阻R6后與場效應管M0S的柵極相連接、正極與驅(qū)動芯 片U的SW管腳相連接的極性電容C4,以及負極與場效應管M0S的源極相連接、正極與三極管 VT1的發(fā)射極相連接的極性電容C5,以及一端與場效應管M0S的源極相連接、另一端與三極 管VT2的發(fā)射極共同形成驅(qū)動電流輸出電路的輸出端的電阻R9;所述三極管VT2的集電極接 地;所述三極管VT1的基極與驅(qū)動芯片U的DR管腳相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度的換氣扇智能控制系統(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所述的一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線 傳感器為TR350紅外線傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高精度的換氣扇智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動芯 片U為SPA375集成芯片。
【文檔編號】G05B19/042GK205644135SQ201620252582
【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