CN106041961A - 一种工业洁净机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及净化设备技术领域，尤其是一种工业洁净机器人。它包括用于接收红外控制信号的红外遥控接收模块、用于数据处理的单片机、用于摆风工作的步进电机、用于驱动步进电机的驱动芯片、用于产生负离子的负离子发生装置、用于产生紫外线的紫外线发生装置、用于进行控制工作的继电器、用于产生高压静电的高压发生器、用于高压信号反馈的反馈电路、用于产生风力的单相电机、用于驱动单相电机的主驱动电路和用于电源供给的电源模块。本发明由单片机直接输出控制信号控制继电器，带动高压发生器、负离子发生装置和紫外线发生装置的工作，同时，利用单相电机产生风量进化后的空气吹入室内，利用步进电机则有效的改变风向流动。

Description

一种工业洁净机器人
技术领域
本发明涉及净化设备技术领域，尤其是一种工业洁净机器人。
背景技术
众所周知，工业洁净机器人是能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括装修污染、细菌、过敏原等)，有效提高空气清洁度的产品。空气净化主要采用高压静电场，能过滤比细胞还小的灰尘、烟雾和细菌，防治肺病、肺癌肝癌等疾病，且静电钨丝能释放8000V的高压静电，能完全杀灭空气中的病菌病毒，防治感冒、传染病等疾病。负离子发生器能每秒产生300万个以上的负离子，形成离子群，中和带正的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。紫外线技术，波长200～290nm的紫外线能穿透细菌、病毒的细胞膜，给核酸(DNA)以损伤，使细胞失去繁殖能力，达到快速杀菌的效果。
而传统的空气净化产品大多功能简单，净化效果不佳，不能将各个净化功能进行整合利用，并且能源消耗较大。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种功能多样的工业洁净机器人。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种工业洁净机器人，它包括用于接收红外控制信号的红外遥控接收模块、用于数据处理的单片机、用于摆风工作的步进电机、用于驱动步进电机的驱动芯片、用于产生负离子的负离子发生装置、用于产生紫外线的紫外线发生装置、用于进行控制工作的继电器、用于产生高压静电的高压发生器、用于高压信号反馈的反馈电路、用于产生风力的单相电机、用于驱动单相电机的主驱动电路和用于电源供给的电源模块。
优选地，所述单片机还电性连接有键盘、LCD显示模块和时钟电路。
优选地，所述主驱动电路包括光耦隔离器、双向可控硅和电机连接口，所述光耦隔离器为MOC3023光耦，所述双向可控硅的1端脚与电机连接口连接，所述电机连接口并联有第一电容，所述双向可控硅的1端脚和2端脚并联有依次串联的第二电容和第三电阻，所述双向可控硅的1端脚通过第二电阻与光耦隔离器的6端脚连接，所述双向可控硅的2端脚通过第一电阻与光耦隔离器的4端脚连接，所述双向可控硅的控制端与光耦隔离器的6端脚连接，所述光耦隔离器的1端脚通过第四电阻接入电源并通过第三电容与自身的2端脚连接，所述光耦隔离器的2端脚与单片机连接。
优选地，所述反馈电路包括第一二极管、第二二极管和第五电阻，所述第一二极管的负极接入电源、正极与高压发生器的输出端和第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极接地，所述第五电阻的一端与第一二极管的正极和第二二极管的负极连接、另一端与单片机连接，所述第五电阻与单片机之间还通过第六电阻和第四电容接地。
优选地，所述单片机为STC12LE5A16AD芯片。
由于采用了上述方案，本发明由单片机直接输出控制信号控制继电器，带动高压发生器、负离子发生装置和紫外线发生装置的工作，同时，利用单相电机产生风量进化后的空气吹入室内，利用步进电机则有效的改变风向流动；红外遥控接收模块可接收来自外部遥控器的控制信号，并和键盘一起控制相应功能，同时利用时钟电路和LCD显示模块进行时间的设定和显示对应的图标，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理示意图；
图2是本发明实施例的主驱动电路的电路结构示意图；
图3是本发明实施例的反馈电路的电路结构示意图；
图4是本发明实施例的单片机的结构示意图；
图5是本发明实施例的整理立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图5所示，本实施例提供的一种工业洁净机器人，它包括用于接收红外控制信号的红外遥控接收模块1、用于数据处理的单片机2、用于摆风工作的步进电机3、用于驱动步进电机的驱动芯片4、用于产生负离子的负离子发生装置5、用于产生紫外线的紫外线发生装置6、用于产生高压静电的高压发生器8、用于进行控制工作的继电器7、用于高压信号反馈的反馈电路9、用于产生风力的单相电机10、用于驱动单相电机10的主驱动电路11和用于电源供给的电源模块12,单片机2还电性连接有键盘13、LCD显示模块14和时钟电路15。
本实施例由单片机2直接输出控制信号控制继电器7，带动高压发生器8、负离子发生装置5和紫外线发生装置6的工作，同时，利用单相电机10产生风量将进化后的空气吹入室内，利用步进电机3则有效的改变风向流动；红外遥控接收模块1可接收来自外部遥控器的控制信号，并和键盘13一起控制相应功能，同时利用时钟电路15和LCD显示模块14进行时间的设定和显示对应的图标。时钟电路15主要由芯片DS1337及其外围电路组成，对单片机2读写可得到24h内的小时和分钟。为节约体积和成本，单片机2选用STC12LE5A16AD芯片(其具体结构如图4所示)，此单片机2带有8路电压输入型AD转换，可直接侦测高压发生器8反馈回来的电压信号，判断高压静电是否工作正常，继而做出相应控制。由单片机2直接输出各相控制脉冲序列到驱动芯片4(驱动芯片4可采用ULN2003芯片)驱动步进电机3的正反转，达到摆风的效果。而主风量电机使用的是单相电机10，中间采用主驱动电路11进行驱动工作，同时，由单片机2输出中断信号控制一个周期内单相电机10的工作时间来实现对风量大小的精确控制。
本实施例的主风机驱动电路11可采用如图2所示的电路结构，即包括光耦隔离器U1、双向可控硅Q1和电机连接口J1，光耦隔离器U1为MOC3023光耦，双向可控硅Q1的1端脚与电机连接口J1连接，电机连接口J1并联有第一电容C1，双向可控硅Q1的1端脚和2端脚并联有依次串联的第二电容C2和第三电阻R3，双向可控硅Q1的1端脚通过第二电阻R2与光耦隔离器U1的6端脚连接，双向可控硅Q1的2端脚通过第一电阻R1与光耦隔离器U1的4端脚连接，双向可控硅Q1的控制端与光耦隔离器U1的6端脚连接，光耦隔离器U1的1端脚通过第四电阻R4接入电源并通过第三电容C3与自身的2端脚连接，光耦隔离器的2端脚与单片机2连接。本电路主要由光耦隔离器U1和双向可控硅Q1组成，当单片机2中控制风速变量引起相应子程序中断，使单片机2内定时器重新装入定时初值，计数满后引起中断通过P0.4脚输出触发脉冲，经光耦隔离器U1给双向可控硅Q1控制端以触发电压，双向可控硅Q1导通，使电源电压加在风机上，驱动单相电机10运转；其中第一电容C1和第二电容C2分别是电机驱动电容和安规电容，消除引脚电感在旁路回路中影响和起电源滤波作用。
同时，由于高压静电除菌是空气净化系统的主要部分，且高压电场对整个电路系统也有影响，必须做好其自检，通过对耦合得到的反馈信号进行AD转换分析，实现自检，本实施例的反馈电路可采用如图3所示的电路结构，即包括第一二极管D1、第二二极管D2和第五电阻R5，第一二极管D1的负极接入电源、正极与高压发生器8的输出端和第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的正极接地，第五电阻R5的一端与第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极连接、另一端与单片机2连接，第五电阻R5与单片机2之间还通过第六电阻R6和第四电容C4接地。本电路中的第一二极管D1和第二二极管D2起到钳位作用，保持信号的幅值稳定。
此外本实施例的整体结构可采用如图5所示，其中高压发生器8、单相风机10、负离子发生装置5依次对位进行安装。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种工业洁净机器人，其特征在于：它包括用于接收红外控制信号的红外遥控接收模块、用于数据处理的单片机、用于摆风工作的步进电机、用于驱动步进电机的驱动芯片、用于产生负离子的负离子发生装置、用于产生紫外线的紫外线发生装置、用于进行控制工作的继电器、用于产生高压静电的高压发生器、用于高压信号反馈的反馈电路、用于产生风力的单相电机、用于驱动单相电机的主驱动电路和用于电源供给的电源模块。
2.如权利要求1所述的一种工业洁净机器人，其特征在于：所述单片机还电性连接有键盘、LCD显示模块和时钟电路。
3.如权利要求2所述的一种工业洁净机器人，其特征在于：所述主驱动电路包括光耦隔离器、双向可控硅和电机连接口，所述光耦隔离器为MOC3023光耦，所述双向可控硅的1端脚与电机连接口连接，所述电机连接口并联有第一电容，所述双向可控硅的1端脚和2端脚并联有依次串联的第二电容和第三电阻，所述双向可控硅的1端脚通过第二电阻与光耦隔离器的6端脚连接，所述双向可控硅的2端脚通过第一电阻与光耦隔离器的4端脚连接，所述双向可控硅的控制端与光耦隔离器的6端脚连接，所述光耦隔离器的1端脚通过第四电阻接入电源并通过第三电容与自身的2端脚连接，所述光耦隔离器的2端脚与单片机连接。
4.如权利要求3所述的一种工业洁净机器人，其特征在于：所述反馈电路包括第一二极管、第二二极管和第五电阻，所述第一二极管的负极接入电源、正极与高压发生器的输出端和第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极接地，所述第五电阻的一端与第一二极管的正极和第二二极管的负极连接、另一端与单片机连接，所述第五电阻与单片机之间还通过第六电阻和第四电容接地。
5.如权利要求4所述的一种工业洁净机器人，其特征在于：所述单片机为STC12LE5A16AD芯片。
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