CN104792112A - 一种冰箱空气监测净化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱空气监测净化器，应用于冰箱等密闭空间内的空气环境监测与净化设备。该设备由两个分体组成，一个作为监测净化体，放置于冰箱密闭空间内，另一个作为显示与通信体，放置于冰箱外部。监测与净化体是由安装在壳内的主控电路、气体与温湿度传感电路、无线电路、负离子发生电路组成，显示与通信体是由OLED显示电路、wifi电路、无线射频电路及音频电路构成。本发明能够自动检测冰箱内部异味气体浓度，针对超标环境自动进行杀菌净化功能，并且将实时环境数据传输至显示通信体进行显示，同时将信息经wifi端发送至云端与手机App相连，实现远程交互控制。该装置集监测、净化、交互于一体，具有便捷、安全、耗电极省等特点。

Description

一种冰箱空气监测净化器

技术领域

本发明涉及智能监测、空气净化领域，特别是涉及针对小空间封闭环境的空气监测领域。

背景技术

近年来，通常采用在冰箱内部放入活性炭包的方法来去除冰箱内的异味，此方法仅仅只是依靠冰箱内的空气流动来增加与活性炭包的接触面积，从而将异味气体吸附，效率很低，而且吸附到活性炭里的异味还会再挥发到空气中，无法根本上消除异味。异味绝大多数是由细菌增生，导致食物腐败产生的异味气体，活性炭包的方法只是吸附了异味气体，并没有杀灭细菌。

传统的冰箱空气净化往往只有净化的功能，无论冰箱内部的环境如何，都将在内部环境进行定时净化，无法根据冰箱的环境来自动净化，导致电量的大量浪费，致使不定时的就需要对该设备进行充电工作，很大的降低了其实用性。

发明内容

为了克服现有冰箱除味方法速度慢、效率低、不彻底的不足，本发明提供了一种带有负离子发生器产生的负离子，接触到细菌周围的正电荷，正负电荷的结合释放瞬间高压，从而杀死细菌，从根本上解决了异味气体的产生，极大降低食物的腐败速率。

本发明还提供了监测功能，该监测功能的技术方案是：放置在冰箱内部的监测净化分体带有异味气体传感器以及无线射频模块，将传感器测得的异味气体浓度信息传输到无线射频模块，然后发送至放置在冰箱外部的显示通信分体的无线射频模块中，再传输至外面的显示模块进行数据显示，同时发送数据到wifi端传输至服务器，连接该服务的软件客户端可实时从服务器中读取数据，从而监测到冰箱内部的环境。

本发明提供超低功耗的技术方案：将监测净化器分为两个分体，将wifi模块、数据处理等大功耗器件放置在外部显示通信分体，让外部承担主要电量损耗，而外部显示通信分体接有电源模块，可实时供电。内部主控芯片采用MSP430超低功耗芯片，只有在外部唤醒与定时开启检测与负离子发生器时段为工作模式，其余均工作在保持模式，处于超低功耗状态，内部分体只承担数据接收与发送工作，其余处理均在外部，可有效降低内部功耗。

附图说明

附图1为本发明中一种冰箱检测净化器工作原理图；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的目的在于提供一种能够自动监测冰箱内部空气并带有交互功能的智能除菌设备。图1示出了本发明中一种冰箱监测净化器两个分体的工作原理图具体实施的步骤如下：

首先为功能需求方案的制定与技术框架的搭建，根据净化、监测、低功耗三个基本要求，将设备做分体设计，内部分体由传感模块、无线射频通信模块、负离子发生模块与低功耗控制模块构成，外部由电源模块、无线射频通信模块、wifi控制模块与音频模块组成。

每个模块的主元器件的选择及参数要求，内部以低功耗为首要优先级，控制模块采用MSP430超低功耗单片机，无线射频模块采用CC1101芯片，传感器模块采用QS-01异味气体传感器；外部以数据处理、显示为主，显示模块采用1.5寸OLED屏，wifi控制模块采用自带STM32单片机的core1081wifi控制芯片。

搭建模块原理图，制定硬件功能可实施技术方案。图1中展示了本发明的系统框图，先搭建内部控制模块，采用定时模式，每10分钟开启传感器模块工作模式，接收数据然后传输到无线射频模块端。然后内部无线射频端向外部发送请求，将内部传感器数据发送到外部设备，同时内部控制芯片进入保持模式，wifi端接收来自无线射频的数据，将同时打包传输至服务器端和显示模块，同时等待服务器响应。接下来当接收到来自服务器的控制信息，wifi端接收并解包信息，将其根据控制信息的具体内容传输至显示端以及无线射频端，外部无线射频端向内部分体发送请求，内部无线射频端接收到请求后开启工作模式，发送接收响应信号，从而接收外部的控制信息。然后内部控制模块接收到无线射频信息，根据其内容开启传感器模块或者负离子发生器模块，工作完毕后内部控制芯片继续进入保持模式。

APP软件端的制作，首先建立后台数据库与服务器端，先建立网络通信功能，然后进行前端开发与后台开发，进行集成调试。

PCB板制作，硬件开发后进行PCB板排布，将内部分体排布成两块电路板，一块作为主控芯片与无线射频模块，另一块集成传感器与负离子发生器模块。外部分体根据外观体积大小，设置成三块面板，分别集成显示模块、wifi控制模块，音频模块。

按照电路图，检查电路中全部器件的焊接正确与否和焊接质量经过确认无误后，与软件端进行集成调试，修复错误即可正常工作。

装壳组装，元器件全部安装在两个分体中，内部分体向外有一个USB充电，外部分体分前后两部分，前半部为显示控制电路，后半部为电源变压电路，后口接有双头插头，将接插在220V交流电插口处。接上电源，打开开关即可立即工作。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式。

Claims (3)

1.一种冰箱空气监测净化器，它由监测净化分体与显示通信分体组成，检测净化分体由传感器模块、无线射频模块、主控模块与负离子发生器模块构成，显示通信分体由显示模块、无线射频模块、wifi控制模块与音频模块构成，其特征在于包括：

传感器模块采用针对冰箱内部异味气体成分的硫化氢传感器、甲烷传感器以及QS-01异味气体传感器，均安装于监测净化分体的上部，在传感器两侧分别有通气口，在冰箱密闭环境中有效增加空气的流动，促使传感器与空气充分接触，提高检测精度；

无线射频模块分别安置在检测净化分体与显示通信分体中进行数据的交互，可以避免wifi端传输至显示通信分体中的错误数据，保证内外装置的数据通信的简洁，有效降低检测净化分体的功耗。

Wifi控制模块位于显示通信分体中，采用core1081带有内嵌控制芯片的解决方案，通过采集无线射频端的数据打包发送至服务器端，然后将服务器端控制信息发送至无线射频端传到监测净化分体中，避免双向数据的干扰，承担主要的数据处理任务，降低监测净化分体的功耗。

2.根据权利要求1所述的冰箱空气监测净化器，其特征是：外部的显示通信分体与充电模块为一体，通过连接电源工作，接收来自服务器端的控制信息，解包成所需的控制信号传输至无线射频端，通过无线射频端向内部监测净化分体发送请求，将内部MSP430主控芯片的睡眠状态唤醒开始工作，接收来自显示控制分体的控制信号，然后通过主控芯片控制传感器与杀菌模块的通断；传感器检测完毕时，采集冰箱内部的空气浓度与温湿度信息，传输至无线射频端，由内部无线射频端向外部发送请求，请求通过后，将采集的信号发送至外部，由外部无线射频端传输至wifi控制模块，并将数据传输至显示端进行实时显示，同时将数据打包通过天线发送至服务器端。

3.根据权利要求1所述的冰箱空气监测净化器，其内部监测净化分体的主控芯片采用MSP430单片机，在接收和发送数据时，工作在165uA电流下，在数据传输完毕后，随即进入保持模式，工作在0.1uA电流下，可定时唤醒以及由外部无线射频发送请求时唤醒，该监测净化分体具有超低功耗特性。