CN104503304A

CN104503304A - 具有遥控与预约定时的洁净台控制电路

Info

Publication number: CN104503304A
Application number: CN201410702470.2A
Authority: CN
Inventors: 袁文虎; 庞海娟; 甘宜梧; 谢清华; 王绮; 李静
Original assignee: Biobase Biodustry Shandong Co Ltd
Current assignee: Biobase Biodustry Shandong Co Ltd
Priority date: 2014-11-29
Filing date: 2014-11-29
Publication date: 2015-04-08

Abstract

本发明具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，洁净台包括遥控器、玻璃门、紫外灯、照明灯和风机；洁净台控制电路包括微控制器、时钟电路、液晶显示屏和遥控接收模块；控制电路还包括功能模块，功能模块通过执行模块与微控制器相连，所述功能模块包括对玻璃门进行控制的继电器JK1和JK2、对照明灯进行控制的继电器JK4、对紫外灯进行控制的继电器JK5、对风机进行控制的可控硅开关元件。本发明通过预约和定时功能可以实现紫外灯、照明灯或风机在设定时刻开启，并在设定的运行时间结束时自动关闭，解决了传统洁净台需要在使用前再等待的问题，大大提高了工作效率。

Description

具有遥控与预约定时的洁净台控制电路

技术领域

本发明涉及一种具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，属于医用设备技术领域。

背景技术

洁净工作台（简称“洁净台”）是造就局部高洁净度空气环境的设备，气流为水平、垂直层流两种形式。它广泛应用于需要局部净化的区域如实验室、精密仪器生物制药、光电产业、微生物研究等领域，是科研制药、医疗卫生、电子光学仪器等行业最为理想的专用设备，对提高产品成品率、精密度、稳定性、可靠性有显著作用。

目前，洁净台的基本控制多数是使用时需要操作人员近距离启动液晶显示屏的控制面板，如开风机、照明灯、紫外灯、玻璃门上升或下降等操作；不使用时需要操作人员关闭控制面板上相应的功能键，每天操作多次，使用繁琐，而且有些实验近距离操作不方便。有时洁净台在使用前需要提前开启紫外灯消毒、提前开启风机进行吹风或提前开启照明灯等，但传统的洁净台只能等待一端时间后之后才能工作，浪费了操作人员的工作时间，降低了工作效率。而且，玻璃门、紫外灯、照明灯和风机的基本控制多数是直接通过按键立即开启与关闭，而不考虑玻璃门是否处于关闭状态或紫外灯、照明灯和风机是否处于打开状态，造成紫外线辐射、风机无法发挥作用从而实现空气的流动、紫外灯和照明灯同时开启等问题。另外，现有的洁净台控制电路不够完善，没法实现报警、存储数据等功能。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了具有遥控与预约定时的洁净台控制电路。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，洁净台包括遥控器、玻璃门、紫外灯、照明灯和风机；洁净台控制电路包括微控制器、时钟电路、液晶显示屏和遥控接收模块，液晶显示屏通过显示屏驱动模块与微控制器的输出端相连接，遥控接收模块与微控制器的输入端相连接；洁净台控制电路还包括功能模块，功能模块通过执行模块与微控制器相连，所述功能模块包括对玻璃门进行控制的继电器JK1和JK2、对照明灯进行控制的继电器JK4、对紫外灯进行控制的继电器JK5、对风机进行控制的可控硅开关元件；所述执行模块为开关驱动芯片，驱动芯片的不同输出端分别与继电器JK1、JK2、JK4、JK5的线圈和可控硅开关元件的控制端相连接，开关驱动芯片的输入端与微控制器的输出端相连接；按下遥控器的预约键和定时键，分别对开启时刻和运行时间进行设定，之后按下紫外灯键、照明灯键或风机键选择需要预约的项目，最后按下电源键启动预约功能；当微控制器检测到预约的项目到达开启时刻时，微控制器控制预约项目开启，当微控制器检测到预约项目的运行时间结束时，微控制器断开预约项目的运行。

根据本发明优选的，还包括用于检测玻璃门是否处于关闭状态的微动开关，微动开关与微控制器的输入端相连接；微控制器检测到紫外灯处于打开状态时，继电器JK2断开使玻璃门不能上升或下降；微控制器检测到风机处于打开状态时，继电器JK2处于闭合状态使玻璃门不能关闭；微控制器检测到玻璃门未处于完全关闭时，继电器JK5断开使紫外灯不能打开；微控制器检测到玻璃门完全关闭时，可控硅开关元件断开使风机不能打开；微控制器检测到紫外灯或照明灯其中任何一个处于打开状态时，另一个不能打开。

根据本发明优选的，所述玻璃门的升降电机的电源输入端依次与JK1的切换开关和JK2的常开点串联后接于供电电源上；所述照明灯的电源与JK4的常开点串联后接于供电电源上；所述紫外灯的电源与JK5的常开点串联后接于供电电源上；所述可控硅开关元件的控制端经光电耦合器与开关驱动芯片的输出端相连接。

根据本发明优选的，还包括与微控制器相连的报警电路和存储电路，所述报警电路包括蜂鸣器BUZ、三极管DQ10和电阻R3，蜂鸣器一端接于电源，另一端接于三极管DQ10的集电极，三极管DQ10的基极通过电阻R3与微控制器的输出端相连接，三极管DQ10的发射极接地；当预约项目到达定时时刻时，微控制器控制启动报警电路进行提示；当洁净台内某些参数超标或误操作时，微控制器控制启动报警电路进行警示。

根据本发明优选的，还包括过零检测电路，所述过零检测电路与微控制器的输出端相连接。

根据本发明优选的，所述微控制器采用PIC16F73芯片；所述遥控接收模块采用HS0038A2芯片；所述执行模块为ULN2003AN芯片；所述继电器JK1、JK2、JK4和JK5为SRD-S-112DM继电器；可控硅开关元件为BTA26600B。

本发明的有益效果是：

1.本发明的洁净台通过遥控器即可以在一定区域范围内实现风机、照明灯、紫外灯、玻璃门上升或下降、静音等操作；本发明的控制电路通过预约和定时功能可以实现紫外灯、照明灯或风机在设定时刻开启，并在设定的运行时间结束时自动关闭，可以在前一天下班前、当天午饭之前或提前一段时间设定，解决了传统洁净台需要在使用前再等待的问题，大大提高了工作效率。

2.本发明通过使玻璃门、紫外灯、照明灯和风机之间形成互锁，即紫外灯处于打开状态时，玻璃门不能上升或下降；且玻璃门未处于完全关闭时，紫外灯不能打开，能避免紫外灯对人体产生的辐射。风机处于打开状态时玻璃门不能关闭；且玻璃门完全关闭时，风机不能打开，能避免风机无法发挥作用从而实现空气流动的问题。另外，紫外灯或照明灯其中任何一个处于打开状态时，另一个不能打开，避免紫外灯和照明灯同时开启。

3.本发明设置报警电路，当预约项目到达定时时刻时，启动报警电路进行提示；当洁净台内某些参数超标或误操作时，启动报警电路进行警示。本发明还设置存储电路，可以保证断电时数据不丢失，达到永久保存的目的。

4.本发明设置有过零检测电路，通过检测过零点，即可对可控硅开关元件实现控制进而控制风机的不同转速。

附图说明

图1本发明的遥控器结构示意图。

图2本发明的结构原理图。

图3为本发明的微控制器的电路原理图。

图4为本发明的时钟电路原理图。

图5为本发明的液晶显示屏接口电路原理图。

图6为本发明的遥控接收模块电路原理图。

图7为本发明的显示屏驱动模块电路原理图。

图8为本发明的执行模块与功能模块电路原理图。

图9为本发明的微动开关电路原理图。

图10为本发明的报警电路原理图。

图11为本发明的存储电路原理图。

图12为本发明的过零检测电路原理图。

图中，1、遥控器，1A、电源键（Power），1B、预约键（Sub），1C、定时键（Install Timer），1D、确认键（Confirm），1E、取消键（Cancel），1F、调大键（+），1G、调小键（-），1H、风机键（Fan），1I、紫外灯键（UV），1J、照明灯键（Light），1K、插座键（Socket），1L、静音键（Mute），1M、玻璃门上升键（Up），1N、玻璃门下降（Down），2、微控制器，3、时钟电路，4、液晶显示屏，5、遥控接收模块，6、显示屏驱动模块，7、功能模块，8、执行模块，9、微动开关，10、报警电路，11、存储电路，12、过零检测电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1-12所示，一种具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，洁净台包括遥控器1、玻璃门、紫外灯、照明灯和风机；洁净台控制电路包括微控制器2、时钟电路3、液晶显示屏4和遥控接收模块5，液晶显示屏4通过显示屏驱动模块6与微控制器的输出端相连接，遥控接收模块5与微控制器的输入端相连接，本实施例中遥控接收模块采用HS0038A2芯片。洁净台控制电路还包括功能模块7，功能模块7通过执行模块8与微控制器相连，所述功能模块7包括对玻璃门进行控制的继电器JK1和JK2、对照明灯进行控制的继电器JK4、对紫外灯进行控制的继电器JK5、对风机进行控制的可控硅开关元件，本实施例中JK1、JK2、JK4和JK5为SRD-S-112DM继电器，其触点切换电压250V、触点切换电流10A、线圈电压12V，可控硅开关元件为BTA26600B开关元件，触发电流为50mA；所述执行模块8为开关驱动芯片，本实施例中开关驱动芯片为ULN2003AN，它内部集成有保护二极管，因此与继电器与可控硅开关元件的连接简单可靠，驱动芯片的不同输出端分别与继电器JK1、JK2、JK4、JK5的线圈和可控硅开关元件的控制端相连接，开关驱动芯片的输入端与微控制器的输出端相连接，即所述玻璃门的升降电机的电源输入端依次与JK1的切换开关和JK2的常开点串联后接于供电电源上；所述照明灯的电源与JK4的常开点串联后接于供电电源上；所述紫外灯的电源与JK5的常开点串联后接于供电电源上；所述可控硅开关元件的控制端经光电耦合器与开关驱动芯片的输出端相连接。

本实施例还包括用于检测玻璃门是否处于关闭状态的微动开关9 CN1，微动开关CN1与微控制器的输入端相连接。当微控制器2检测到紫外灯处于打开状态时，微控制器通过开关驱动芯片ULN2003AN驱动继电器JK2断开使玻璃门不能上升或下降；当玻璃门未处于完全关闭时，微动开关CN1闭合，微控制器2检测到C1为低电平，这时微控制器通过开关驱动芯片ULN2003AN驱动继电器JK5断开使紫外灯不能打开，能避免紫外灯对人体产生的辐射。当微控制器2检测到风机处于打开状态时，微控制器通过开关驱动芯片ULN2003AN驱动继电器JK2处于闭合状态使玻璃门不能关闭；当玻璃门完全关闭时，微动开关CN1断开，微控制器2检测到C1为高电平，这时微控制器通过开关驱动芯片ULN2003AN驱动可控硅开关元件BTA26600B断开使风机不能打开，能避免风机无法发挥作用从而实现空气流动的问题。当微控制器2检测到紫外灯或照明灯其中任何一个处于打开状态时，另一个不能打开，避免紫外灯和照明灯同时开启。

本实施例还包括与微控制器相连的报警电路10和存储电路11，所述报警电路10包括蜂鸣器BUZ、三极管DQ10和电阻R3，蜂鸣器一端接于电源，另一端接于三极管DQ10的集电极，三极管DQ10的基极通过电阻R3与微控制器2的输出端相连接，三极管DQ10的发射极接地；当预约项目到达定时时刻时，微控制器控制启动报警电路进行提示；当洁净台内某些参数超标或误操作时，微控制器控制启动报警电路进行警示。存储电路采用AT24C02芯片，通过单片机的I2C总线方式实现数据的存储，可以保证断电时数据不丢失，达到永久保存的目的。

本实施例还包括过零检测电路12，所述过零检测电路与微控制器的输出端相连接。当三极管DQ5的基极电压大于0.7V时，三极管导通，微控制器B7口为低电平，当三极管DQ5的基极电压小于0.7V时，三极管截止，微控制器B7口为高电平，根据B7口的状态对可控硅开关BTA26600B进行PWM调节，进而控制风机的转速。

本实施例中微控制器2采用PIC16F73芯片,该单片机功耗低，单片机I/O端口驱动负载的能力较强，每个输出引脚可以驱动高达20-25mA的负载，且抗干扰能力很强，满足系统要求。

本实施例中时钟电路3采用DS1307芯片，外加32.768KHZ的晶振，可产生准确时钟，外接3V后备电池，保证洁净台断电时时钟正常工作。

本实施例中液晶显示屏4采用JM2004A芯片，显示屏驱动模块6采用移位寄存器74LS164芯片，即液晶显示屏JM2004A通过8位串入并出移位寄存器74LS164来驱动，微控制器2的C5引脚控制74LS164的数据输入端、C6引脚控制74LS164的时钟输入端。

本发明遥控与预约定时的工作过程为：

先调节时钟电路，在待机状态下，持续按下Light照明灯键1J报警一声后进入时钟设定状态，这时分钟位开始闪烁，通过+调大键1F、-调小键1G调整分钟位；然后按下Fan键风机键1H，通过+调大键1F、-调小键1G调整小时位，分钟和小时位都调到当前时间时再持续按下Light照明灯键1J报警一声后保存时钟。

下面进行预约和定时功能，按下遥控器1的Sub预约键1B，通过+调大键1F、-调小键1G调整时间的分位，按Confirm确认键1D确认，接着以同样的方式调整时间的十分位、小时位及十小时位；开启时刻确定后，之后按下UV紫外灯键1I、Light照明灯键1J或Fan风机键1H选择需要预约的项目，相应的显示点亮，最后按下电源键1A启动预约功能。预约功能设定后，按下遥控器1的Install Timer定时键1C，与预约设定时同样的操作来设定运行时间，运行时间确定后，最后按下电源键1A启动定时功能。本实施例中预约和定时的时间范围为0-99小时59分钟。

当微控制器2检测到预约的项目到达开启时刻时，微控制器控制预约项目开启，当微控制器2检测到预约项目的运行时间结束时，微控制器断开预约项目的运行，这时微控制器控制启动报警电路10进行提示。

Claims

1.一种具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，洁净台包括遥控器（1）、玻璃门、紫外灯、照明灯和风机；洁净台控制电路包括微控制器（2）、时钟电路（3）、液晶显示屏（4）和遥控接收模块（5），液晶显示屏（4）通过显示屏驱动模块（6）与微控制器的输出端相连接，遥控接收模块（5）与微控制器的输入端相连接；其特征在于，洁净台控制电路还包括功能模块（7），功能模块（7）通过执行模块（8）与微控制器相连，所述功能模块（7）包括对玻璃门进行控制的继电器JK1和JK2、对照明灯进行控制的继电器JK4、对紫外灯进行控制的继电器JK5、对风机进行控制的可控硅开关元件；所述执行模块（8）为开关驱动芯片，驱动芯片的不同输出端分别与继电器JK1、JK2、JK4、JK5的线圈和可控硅开关元件的控制端相连接，开关驱动芯片的输入端与微控制器的输出端相连接；按下遥控器（1）的预约键（1B）和定时键（1C），分别对开启时刻和运行时间进行设定，之后按下紫外灯键（1I）、照明灯键（1J）或风机键（1H）选择需要预约的项目，最后按下电源键（1A）启动预约功能；当微控制器（2）检测到预约的项目到达开启时刻时，微控制器控制预约项目开启，当微控制器（2）检测到预约项目的运行时间结束时，微控制器断开预约项目的运行。

2.根据权利要求1所述的具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，其特征在于，还包括用于检测玻璃门是否处于关闭状态的微动开关（9），微动开关（9）与微控制器的输入端相连接；微控制器（2）检测到紫外灯处于打开状态时，继电器JK2断开使玻璃门不能上升或下降；微控制器（2）检测到风机处于打开状态时，继电器JK2处于闭合状态使玻璃门不能关闭；微控制器（2）检测到玻璃门未处于完全关闭时，继电器JK5断开使紫外灯不能打开；微控制器（2）检测到玻璃门完全关闭时，可控硅开关元件断开使风机不能打开；微控制器（2）检测到紫外灯或照明灯其中任何一个处于打开状态时，另一个不能打开。

3.根据权利要求1所述的具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，其特征在于，所述玻璃门的升降电机的电源输入端依次与JK1的切换开关和JK2的常开点串联后接于供电电源上；所述照明灯的电源与JK4的常开点串联后接于供电电源上；所述紫外灯的电源与JK5的常开点串联后接于供电电源上；所述可控硅开关元件的控制端经光电耦合器与开关驱动芯片的输出端相连接。

4.根据权利要求1或2所述的具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，其特征在于，还包括与微控制器相连的报警电路（10）和存储电路（11），所述报警电路（10）包括蜂鸣器BUZ、三极管DQ10和电阻R3，蜂鸣器一端接于电源，另一端接于三极管DQ10的集电极，三极管DQ10的基极通过电阻R3与微控制器（2）的输出端相连接，三极管DQ10的发射极接地；当预约项目到达定时时刻时，微控制器控制启动报警电路进行提示；当洁净台内某些参数超标或误操作时，微控制器控制启动报警电路进行警示。

5.根据权利要求4所述的具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，其特征在于，还包括过零检测电路（12），所述过零检测电路与微控制器的输出端相连接。

6.根据权利要求1所述的具有遥控与预约定时的洁净台控制电路，其特征在于，所述微控制器（2）采用PIC16F73芯片；所述遥控接收模块（5）采用HS0038A2芯片；所述执行模块（8）为ULN2003AN芯片；所述继电器JK1、JK2、JK4和JK5为SRD-S-112DM继电器；可控硅开关元件为BTA26600B。