CN105387575A - 一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：主要由中央处理器，均与中央处理器相连接的信号滤波电路、预设值存储单元、控制电路、显示器和稳压电路，与稳压电路相连接的电源，与信号滤波电路相连接的，以及与控制电路相连接的加湿器组成；所述控制电路由控制芯片IC，输入端与中央处理器相连接、输出端与控制芯片IC相连接的触发电路，以及输入端与控制芯片IC相连接、输出端与加湿器相连接的自控电路组成。本发明不仅结构简单，而且成本低廉，还能在室内湿度过低时自动控制加湿器进行加湿，而在室内湿度过高时可自动停止加湿器继续加湿，因此可保证室内湿度保持在利于人体健康的合适范围内，适合推广运用。

Description

一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统

技术领域

本发明涉及一种自动控制系统，具体是指一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统。

背景技术

加湿器因为能对室内空气进行加湿而逐渐受到人们的青睐，尤其冬天天气干燥，加湿器便成了很多人必不可少的家用电器。在使用加湿器时加湿器将持续不断的向空气中喷发水雾，使室内空气湿度越来越大。但是，人们生活的环境并不是空气湿度越大越好，目前使用的加湿器无法得知室内空气的湿度情况而只能盲目的对空气加湿，从而给用户带来极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于克服目前使用的加湿器无法得知室内空气的湿度情况而只能盲目的对空气加湿的缺陷，提供一种不仅结构简单，而且成本低廉，还能根据室内空气的湿度情况自动控制加湿器加湿的基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，主要由中央处理器，均与中央处理器相连接的信号滤波电路、预设值存储单元、控制电路、显示器和稳压电路，与稳压电路相连接的电源，与信号滤波电路相连接的湿度传感器，以及与控制电路相连接的加湿器组成；所述控制电路由控制芯片IC，输入端与中央处理器相连接、输出端与控制芯片IC相连接的触发电路，以及输入端与控制芯片IC相连接、输出端与加湿器相连接的自控电路组成。

进一步的，所述信号滤波电路由三极管VT4，三极管VT5，放大器P，一端经电感L2后与放大器P的正输入端相连接、另一端接地的电阻R12，正极经电阻R13后与放大器P的负输入端相连接、负极接地的电容C4，正极经电阻R14后与放大器P的输出端相连接、负极接地的电容C5，P极与电容C4的正极相连接、N极与三极管VT4的基极相连接的二极管D6，N极与放大器P的输出端相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的二极管D7，串接在三极管VT4的发射极与三极管VT5的集电极之间的电阻R15，串接在三极管VT5的基极与集电极之间的电阻R16，正极与三极管VT4的集电极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接的电容C6，以及N极与电容C5的正极相连接、P极与三极管VT5的发射极相连接的二极管D8组成；所述三极管VT4的发射极与放大器P的输出端相连接，所述电阻R12和电感L2的连接点作为信号滤波电路的输入端与湿度传感器相连接，所述三极管VT5的集电极作为信号滤波电路的输出端与中央处理器相连接。

再进一步的，所述稳压电路由三极管VT6，三极管VT7，场效应管Q2，一端与三极管VT6的基极共同作为稳压电路的输入端并与电源相连接、另一端经电阻R18后与场效应管Q2的栅极相连接的电阻R17，P极与三极管VT6的发射极相连接、N极与电阻R17和电阻R18的连接点相连接的稳压二极管D9，串接三极管VT6的发射极与三极管VT7的基极之间的电阻R19，正极与场效应管Q2的栅极相连接、负极与三极管VT7的集电极相连接的极性电容C7，正极与三极管VT7的发射极相连接、负极接地的极性电容C8，N极与三极管VT7的集电极相连接、P极经电阻R20后与场效应管Q2的源极相连接的稳压二极管D10，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极经电阻R21后与场效应管Q2的漏极相连接的稳压二极管D11，N极与场效应管Q2的源极相连接、P极作为稳压电路的其中一个输出端的稳压二极管D12，以及一端与稳压二极管D10的P极相连接、另一端作为稳压电路的另一个输出端的电阻R22组成；所述稳压二极管D10的P极与稳压二极管D11的N极相连接，所述三极管VT6的集电极接地，所述稳压电路的两个输出端均与中央处理器相连接。

更进一步的，所述触发电路由三极管VT1，一端作为触发电路的输入端、另一端与三极管VT1的基极相连接的电阻R1，一端经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、另一端经二极管D3后与自控电路相连接的电感L1，串接在三极管VT1的基极与控制芯片IC的THR管脚之间的电阻R3，串接在三极管VT1的发射极与控制芯片IC的RES管脚之间的电容C1，串接在三极管VT1的集电极与控制芯片IC的VOS管脚之间的二极管D1，以及正极经电阻R4后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C2组成；所述控制芯片IC的CONT管脚与THR管脚相连接，其GND管脚接地。

同时，所述自控电路由三极管VT2，三极管VT3，场效应管Q1，N极与电容C2的正极相连接、P极与场效应管Q1的栅极相连接的二极管D2，P极经继电器K后与三极管VT2的发射极相连接、N极经继电器K的常开触点K-1后与加湿器相连接的二极管D4，串接在三极管VT2的发射极与二极管D4的N极之间的电阻R5，串接在控制芯片IC的OUT管脚与三极管VT2的集电极之间的电阻R6，串接在三极管VT2的集电极与场效应管Q1的漏极之间的电阻R7，串接在三极管VT2的集电极与二极管D4的N极之间的电阻R8，正极与三极管VT3的集电极相连接、负极与场效应管Q1的漏极相连接的电容C3，P经电阻R9后与三极管VT3的发射极相连接、N极经滑动变阻器R11后与二极管D4的N极相连接的二极管D5，以及串接在场效应管Q1的源极与二极管D5的P极之间的电阻R10组成；所述三极管VT3的基极与二极管D4的P极相连接、其发射极还与滑动变阻器R11的控制端相连接，所述三极管VT2的发射极经二极管D3后与电感L1相连接。

为了确保效果，所述显示器为具有触摸功能的高清液晶显示器。同时，所述控制芯片IC为NE555集成芯片，所述预设值存储单元为C8051F020集成芯片。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明不仅结构简单，而且成本低廉，还可在室内湿度过低时自动控制加湿器进行加湿，而在室内湿度过高时可自动停止加湿器继续加湿，因此可保证室内湿度保持在利于人体健康的合适范围内。

(2)本发明的信号滤波电路可以滤除湿度传感器采集到的干扰信号，因此可避免干扰信号对湿度传感器采集信号的精度带来影响。

(3)本发明的稳压电路可对电源进行稳压处理，以便于为本发明的自动控制系统提供稳定的电源电压。

(4)本发明的所述触发电路用于接收中央处理器发出的控制信号，并将该控制信号发送至控制芯片IC进行处理，以便于控制加湿器进行加湿。

(5)本发明的自控电路在室内湿度低于预设的最低湿度值时导通并控制加湿器进行加湿，在室内湿度高于预设的最高湿度值时断开，则可停止加湿器继续加湿，因此可使室内湿度保持在预设的湿度范围内。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的控制电路的电路结构示意图。

图3为本发明的信号滤波电路的电路结构示意图。

图4为本发明的稳压电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明的自动控制系统，主要由中央处理器，均与中央处理器相连接的信号滤波电路、预设值存储单元、控制电路、显示器和稳压电路，与稳压电路相连接的电源，与信号滤波电路相连接的湿度传感器，以及与控制电路相连接的加湿器组成。使用时，需预先设定室内的湿度环境，即设定室内的最低湿度值和最高湿度值，并将该预设的湿度值保存在预设值存储单元中。本发明的显示器为具有触摸功能的高清液晶显示器，通过该显示器即可预设湿度值，并将预设的湿度值进行显示。本实施例中的预设值存储单元采用的是C8051F020型号的数据存储器。

所述湿度传感器用于采集室内的湿度信息，并将其采集到的湿度信息传输至中央处理器。本实施例中的湿度传感器采用的是CWS11型号的湿度传感器，所述中央处理器采用的是SOP8集成芯片。所述中央处理器将湿度传感器采集的湿度信息进行处理后得出室内的实时湿度值，同时，该中央处理器将湿度传感器采集的实时湿度值与预设的湿度值进行比较，当实时湿度值低于预设的最低湿度值时中央处理器向控制电路发出控制信号，控制电路接收该控制信号后控制加湿器进行加湿。加湿器持续加湿一段时间后室内湿度值将升高，当湿度传感器采集的湿度值高于预设的最高湿度值时中央处理器停止向控制电路发出控制信号，控制电路接收不到控制信号则停止控制加湿器继续加湿。本发明可在室内湿度过低时自动控制加湿器进行加湿，而在室内湿度过高时可自动停止加湿器继续加湿，因此可保证室内湿度保持在利于人体健康的合适范围内。

实施时，所述控制电路由控制芯片IC、触发电路和自控电路组成，如图2所示，本实施例中的控制芯片IC采用的是NE555集成芯片。具体的，所述触发电路由三极管VT1，电感L1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，二极管D1，二极管D3，电容C1和电容C2组成。所述触发电路用于接收中央处理器发出的控制信号，并将该控制信号发送至控制芯片IC进行处理，以便于控制加湿器进行加湿。

连接时，所述电阻R1的一端作为触发电路的输入端，其另一端与三极管VT1的基极相连接。所述电感L1的一端经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接，其另一端经二极管D3后与自控电路相连接。其中，所述二极管D3的P极与电感L1相连接，其D极与自控电路相连接。所述电阻R3串接在三极管VT1的基极与控制芯片IC的THR管脚之间，所述电容C1串接在三极管VT1的发射极与控制芯片IC的RES管脚之间，所述二极管D1串接在三极管VT1的集电极与控制芯片IC的VOS管脚之间。其中，所述电容C1的正极与三极管VT1的发射极相连接，其负极则与控制芯片IC的RES管脚相连接；所述二极管D1的P极与三极管VT1集电极相连接，其N极与控制芯片IC的VOS管脚相连接。所述电容C2的正极经电阻R4后与三极管VT1的集电极相连接，其负极接地。

同时，所述控制芯片IC的CONT管脚与THR管脚相连接，其GND管脚接地。本实施例中，所述触发电路的输入端与SOP8集成芯片的CS管脚相连接，所述预设值存储单元与SOP8集成芯片的GD管脚相连接，所述显示器与SOP8集成芯片的COMP管脚相连接。

所述自控电路由三极管VT2，三极管VT3，场效应管Q1，继电器K，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，滑动变阻器R11，二极管D2，二极管D4，二极管D5，以及电容C3组成。

连接时，所述二极管D2的N极与电容C2的正极相连接，其P极与场效应管Q1的栅极相连接。所述二极管D4的P极经继电器K后与三极管VT2的发射极相连接，其N极经继电器K的常开触点K-1后与加湿器相连接。所述电阻R5串接在三极管VT2的发射极与二极管D4的N极之间，所述电阻R6串接在控制芯片IC的OUT管脚与三极管VT2的集电极之间，所述电阻R7串接在三极管VT2的集电极与场效应管Q1的漏极之间，所述电阻R8串接在三极管VT2的集电极与二极管D4的N极之间。所述电容C3的正极与三极管VT3的集电极相连接，其负极与场效应管Q1的漏极相连接。所述二极管D5的P经电阻R9后与三极管VT3的发射极相连接，其N极经滑动变阻器R11后与二极管D4的N极相连接。其中，所述滑动变阻器R11的控制端与三极管VT3的发射极相连接。所述电阻R10串接在场效应管Q1的源极与二极管D5的P极之间。同时，所述三极管VT3的基极与二极管D4的P极相连接，所述三极管VT2的发射极经二极管D3后与电感L1相连接。

所述触发电路用于接收中央处理器发出的控制信号，并将该控制信号发送至控制芯片IC进行处理，以便于控制加湿器进行加湿。当室内湿度低于预设的最低湿度值时，中央处理器发出控制信号时，触发电路接收到控制信号后发送至控制芯片IC，控制芯片IC向三极管VT2输出高电平，所述继电器K得电，继电器K的常开触点K-1闭合，则自控电路导通并控制加湿器加湿。当室内湿度高于预设的最高湿度值时，中央处理器停止发出控制信号，触发电路接收不到控制信号，控制芯片IC则向三极管VT2输出低电平，继电器K不得电，则继电器K的常开触点K-1断开，加湿器则停止加湿。

如图3所示，所述信号滤波电路由三极管VT4，三极管VT5，放大器P，电感L2，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电容C4，电容C5，电容C6，二极管D6，二极管D7和二极管D8组成。

连接时，所述电阻R12的一端经电感L2后与放大器P的正输入端相连接，其另一端接地。所述电容C4的正极经电阻R13后与放大器P的负输入端相连接，其负极接地。所述电容C5的正极经电阻R14后与放大器P的输出端相连接、其负极接地。所述二极管D6的P极与电容C4的正极相连接，其N极与三极管VT4的基极相连接。所述二极管D7的N极与放大器P的输出端相连接，其P极与三极管VT5的基极相连接。所述电阻R15串接在三极管VT4的发射极与三极管VT5的集电极之间，所述电阻R16串接在三极管VT5的基极与集电极之间。所述电容C6的正极与三极管VT4的集电极相连接，其负极与三极管VT5的发射极相连接。所述二极管D8的N极与电容C5的正极相连接，其P极与三极管VT5的发射极相连接。

同时，所述三极管VT4的发射极与放大器P的输出端相连接，所述电阻R12和电感L2的连接点作为信号滤波电路的输入端与湿度传感器相连接，所述三极管VT5的集电极作为信号滤波电路的输出端与SOP8集成芯片的MULF管脚相连接。

所述信号滤波电路可以滤除湿度传感器采集到的干扰信号，因此可避免干扰信号对湿度传感器采集信号的精度带来影响，即可提高本发明的控制精度。其中，所述电阻R14、电容C5、三极管VT4和电容C6组成一个高通滤波器，可对干扰信号进行过滤。同时，二极管D7、电阻R15和三极管VT5可防止信号滤波电路出现高频自激现像，避免信号滤波电路自身产生干扰信号。

所述稳压电路可对电源进行稳压处理，以便于为本发明的自动控制系统提供稳定的电源电压。如图4所示，所述稳压电路由三极管VT6，三极管VT7，场效应管Q2，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，稳压二极管D9，稳压二极管D10，稳压二极管D11，稳压二极管D12，极性电容C7和极性电容C8组成。

连接时，所述电阻R17的一端与三极管VT6的基极共同作为稳压电路的输入端并与电源相连接，其另一端经电阻R18后与场效应管Q2的栅极相连接。所述稳压二极管D9的P极与三极管VT6的发射极相连接，其N极与电阻R17和电阻R18的连接点相连接。所述电阻R19串接三极管VT6的发射极与三极管VT7的基极之间。所述极性电容C7的正极与场效应管Q2的栅极相连接，其负极与三极管VT7的集电极相连接。所述极性电容C8的正极与三极管VT7的发射极相连接，其负极接地。所述稳压二极管D10的N极与三极管VT7的集电极相连接，其P极经电阻R20后与场效应管Q2的源极相连接。所述稳压二极管D11的P极与三极管VT7的发射极相连接，其N极经电阻R21后与场效应管Q2的漏极相连接。所述稳压二极管D12的N极与场效应管Q2的源极相连接，其P极作为稳压电路的其中一个输出端与SOP8集成芯片的INV管脚相连接。所述电阻R22的一端与稳压二极管D10的P极相连接，其另一端作为稳压电路的另一个输出端与SOP8集成芯片的VCC管脚相连接。同时，所述稳压二极管D10的P极与稳压二极管D11的N极相连接，所述三极管VT6的集电极接地。

如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：主要由中央处理器，均与中央处理器相连接的信号滤波电路、预设值存储单元、控制电路、显示器和稳压电路，与稳压电路相连接的电源，与信号滤波电路相连接的湿度传感器，以及与控制电路相连接的加湿器组成；所述控制电路由控制芯片IC，输入端与中央处理器相连接、输出端与控制芯片IC相连接的触发电路，以及输入端与控制芯片IC相连接、输出端与加湿器相连接的自控电路组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：所述信号滤波电路由三极管VT4，三极管VT5，放大器P，一端经电感L2后与放大器P的正输入端相连接、另一端接地的电阻R12，正极经电阻R13后与放大器P的负输入端相连接、负极接地的电容C4，正极经电阻R14后与放大器P的输出端相连接、负极接地的电容C5，P极与电容C4的正极相连接、N极与三极管VT4的基极相连接的二极管D6，N极与放大器P的输出端相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的二极管D7，串接在三极管VT4的发射极与三极管VT5的集电极之间的电阻R15，串接在三极管VT5的基极与集电极之间的电阻R16，正极与三极管VT4的集电极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接的电容C6，以及N极与电容C5的正极相连接、P极与三极管VT5的发射极相连接的二极管D8组成；所述三极管VT4的发射极与放大器P的输出端相连接，所述电阻R12和电感L2的连接点作为信号滤波电路的输入端与湿度传感器相连接，所述三极管VT5的集电极作为信号滤波电路的输出端与中央处理器相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：所述稳压电路由三极管VT6，三极管VT7，场效应管Q2，一端与三极管VT6的基极共同作为稳压电路的输入端并与电源相连接、另一端经电阻R18后与场效应管Q2的栅极相连接的电阻R17，P极与三极管VT6的发射极相连接、N极与电阻R17和电阻R18的连接点相连接的稳压二极管D9，串接三极管VT6的发射极与三极管VT7的基极之间的电阻R19，正极与场效应管Q2的栅极相连接、负极与三极管VT7的集电极相连接的极性电容C7，正极与三极管VT7的发射极相连接、负极接地的极性电容C8，N极与三极管VT7的集电极相连接、P极经电阻R20后与场效应管Q2的源极相连接的稳压二极管D10，P极与三极管VT7的发射极相连接、N极经电阻R21后与场效应管Q2的漏极相连接的稳压二极管D11，N极与场效应管Q2的源极相连接、P极作为稳压电路的其中一个输出端的稳压二极管D12，以及一端与稳压二极管D10的P极相连接、另一端作为稳压电路的另一个输出端的电阻R22组成；所述稳压二极管D10的P极与稳压二极管D11的N极相连接，所述三极管VT6的集电极接地，所述稳压电路的两个输出端均与中央处理器相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：所述触发电路由三极管VT1，一端作为触发电路的输入端、另一端与三极管VT1的基极相连接的电阻R1，一端经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、另一端经二极管D3后与自控电路相连接的电感L1，串接在三极管VT1的基极与控制芯片IC的THR管脚之间的电阻R3，串接在三极管VT1的发射极与控制芯片IC的RES管脚之间的电容C1，串接在三极管VT1的集电极与控制芯片IC的VOS管脚之间的二极管D1，以及正极经电阻R4后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C2组成；所述控制芯片IC的CONT管脚与THR管脚相连接，其GND管脚接地。

5.根据权利要求4所述的一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：所述自控电路由三极管VT2，三极管VT3，场效应管Q1，N极与电容C2的正极相连接、P极与场效应管Q1的栅极相连接的二极管D2，P极经继电器K后与三极管VT2的发射极相连接、N极经继电器K的常开触点K-1后与加湿器相连接的二极管D4，串接在三极管VT2的发射极与二极管D4的N极之间的电阻R5，串接在控制芯片IC的OUT管脚与三极管VT2的集电极之间的电阻R6，串接在三极管VT2的集电极与场效应管Q1的漏极之间的电阻R7，串接在三极管VT2的集电极与二极管D4的N极之间的电阻R8，正极与三极管VT3的集电极相连接、负极与场效应管Q1的漏极相连接的电容C3，P经电阻R9后与三极管VT3的发射极相连接、N极经滑动变阻器R11后与二极管D4的N极相连接的二极管D5，以及串接在场效应管Q1的源极与二极管D5的P极之间的电阻R10组成；所述三极管VT3的基极与二极管D4的P极相连接、其发射极还与滑动变阻器R11的控制端相连接，所述三极管VT2的发射极经二极管D3后与电感L1相连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：所述显示器为具有触摸功能的高清液晶显示器。

7.根据权利要求6所述的一种基于稳压式信号滤波电路的加湿器用自动控制系统，其特征在于：所述控制芯片IC为NE555集成芯片，所述预设值存储单元为C8051F020集成芯片。