CN112558535B - 一种制氧机控制电路、制氧机及制氧机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于制氧机技术领域，尤其涉及一种制氧机控制电路、制氧机和制氧机控制方法，其包括：电源模块，用于将输入电源转换为预设电源及为单片机稳压供电；按键控制模块，用于获取用户预设的调节信号；信号转换与控制模块，与所述电源模块和按键控制模块连接，用于将用户预设的调节信号转换为控制信号；动作执行模块，与所述信号转换与控制模块连接，用于根据控制信号控制负载的动作。本制氧机控制电路的优点在于电路可进行多级电源同时输出，并且还能稳定电源输出。

Description

一种制氧机控制电路、制氧机及制氧机控制方法

技术领域

本发明涉及制氧机技术领域，尤其涉及一种制氧机控制电路、制氧机及制氧机控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高和改善，对健康的需求逐渐增强，吸氧将逐步成为家庭和社区康复中一种重要手段。制氧机是制取氧气的一类机器，它的原理是利用空气分离技术，采用分子筛的吸附性能，通过物理原理，以大排量无油压缩机产生压力，把空气中的氮气与氧气进行分离，最终得到高浓度的氧气。制氧机在工作过程中需要控制压缩机、旋转阀、风扇、电机等多个负载和控制芯片工作，这就要求制氧机的控制电路需输出不同的电源，可以同时给负载和芯片进行供电，且可以稳定的进行电源输出，避免电源突变对元器件造成冲击损坏。

一篇公开号为CN209708294U的中国专利，一种制氧机控制电路，包括初级处理器、继电器JDQ、电流采集电路和告警电路，所述初级处理器通过继电器JDQ与压缩机电连接，所述告警电路与初级处理器电连接，电流采集电路串联连接在继电器JDQ与压缩机之间，并与初级处理器电连接。

上述专利仅能够实现简单的电源供电功能，无法实现多级电源同时输出以及稳定的电源输出。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种制氧机控制电路，用以解决控制电路进行多级电源同时输出和稳定的电源输出的问题；

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种制氧机控制电路，包括：

电源模块，用于将输入电源转换为预设电源及为单片机稳压供电；

电源模块包括：

开关电源单元，用于将输入电源转换为预设电源；

开关电源单元包括整流滤波电路、第一变压电路、第二变压电路、反馈电路；

整流滤波电路与反馈电路连接，整流滤波电路还与第一变压电路连接，第一变压电路与第二变压电路和反馈电路连接；反馈电路用于稳定电源输出；

稳压供电单元，与开关电源单元连接，用于为单片机稳压供电；

按键控制模块，用于获取用户预设的调节信号；

信号转换与控制模块，与所述电源模块和按键控制模块连接，用于将用户预设的调节信号转换为控制信号；

动作执行模块，与所述信号转换与控制模块连接，用于根据控制信号控制负载的动作。

进一步的，所述反馈电路包括电源芯片U1、光耦U2、稳压二极管Z1、二极管D3、电解电容E4、电容C7、电容C9、安规电容CY1、电阻R5、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14；电源芯片U1的第一引脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与整流滤波电路连接，电源芯片U1的第一引脚还通过电容C7接地，电源芯片U1的第二引脚通过电解电容E4接地，电源芯片U1的第二引脚还连接二极管D3的负极，二极管D3的正极与第一变压电路连接，电源芯片U1的第三引脚和第四引脚接地，电源芯片U1的第七引脚和第八引脚与第一变压电路连接，电源芯片U1的第六引脚通过电阻R12接地，电阻R13并联于电阻R12的两端，电源芯片U1的第五引脚通过电阻R14接地，电容C9并联于电阻R14的两端，电源芯片U1的第五引脚还与光耦U2的第四引脚连接，光耦U2的第三引脚接地，光耦U2的第一引脚与第一变压电路连接，光耦U2的第一引脚还连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R10的另一端还与光耦U2的第二引脚连接，电阻R11的另一端与稳压二极管Z1的负极连接，稳压二极管Z1的正极接地。

进一步的，所述按键控制模块包括接插件JP9、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21；

接插件JP9的端口1与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口2与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口3与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口4与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口5与电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口6与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与信号转换与控制模块连接。

进一步的，所述信号转换与控制模块包括控制芯片U5、驱动芯片U3；

控制芯片U5，与所述按键控制模块连接，还与所述稳压供电单元连接，控制芯片U5用于根据调节信号生成对应的控制信号；

控制芯片U5的第二引脚通过电阻R16与按键控制模块连接，控制芯片U5的第三引脚通过电阻R17与按键控制模块连接，控制芯片U5的第四引脚通过电阻R18与按键控制模块连接，控制芯片U5的第五引脚通过电阻R19与按键控制模块连接，控制芯片U5的第八引脚通过电阻R20与按键控制模块连接，控制芯片U5的第九引脚通过电阻R21与按键控制模块连接，控制芯片U5的第十二引脚与稳压供电单元连接；

驱动芯片U3，与控制芯片U5连接，驱动芯片U3用于将控制信号转换为对应的负载驱动信号，并驱动相应的负载工作；

驱动芯片U3的第一引脚与控制芯片U5的第十三引脚连接，驱动芯片U3的第二引脚与控制芯片U5的第十四引脚连接，驱动芯片U3的第三引脚与控制芯片U5的第十五引脚连接，驱动芯片U3的第四引脚与控制芯片U5的第十六引脚连接，驱动芯片U3的第五引脚与控制芯片U5的第十七引脚连接，驱动芯片U3的第六引脚与控制芯片U5的第十八引脚连接，驱动芯片U3的第七引脚与控制芯片U5的第十九引脚连接，驱动芯片U3的第八引脚接地，驱动芯片U3的第九引脚连接第一预设电源，驱动芯片U3的第九引脚还连接动作执行模块，驱动芯片U3的第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚、第十四引脚、第十五引脚和第十六引脚均与动作执行模块连接。

进一步的，所述动作执行模块包括继电器K1、继电器K2、接插件JP2、接插件JP3、接插件JP5、接插件JP6、接插件JP7；

继电器K1的接口1与驱动芯片U3第十二引脚连接，继电器K1的接口2与输入电源的N端连接，继电器K1的接口4连接第一预设电源，继电器K1的接口3与接插件JP2的端口3连接，接插件JP2的端口1与输入电源的L端连接，继电器K2的接口1与驱动芯片U3的第十一引脚连接，继电器K2的接口2与输入电源的N端连接，继电器K2的接口4与第一预设电源连接，继电器K2的接口3分别与接插件JP3和接插件JP5的端口3连接，接插件JP3的端口1和接插件JP5的端口1均与输入电源的L端连接，接插件JP6的端口1连接第一预设电源，接插件JP6的端口2与驱动芯片U3第十六引脚连接，接插件JP6的端口3与驱动芯片U3的第十五引脚连接，接插件JP6的端口4与驱动芯片U3的第十四引脚连接，接插件JP6的端口5与驱动芯片U3的第十三引脚连接，接插件JP7的端口1与驱动芯片U3的第十引脚连接，接插件JP7的端口2与驱动芯片U3的第九引脚连接，接插件JP7的端口2还连接第一预设电源；

接插件JP2连接负载负离子发生器，接插件JP3连接负载旋转阀，接插件JP5连接负载压缩机，接插件JP6连接负载流量控制电机，接插件JP7连接负载直流风扇。

进一步的，还包括语音控制模块，与信号转换与控制模块连接，用于将控制信号转换为预设的语音信号；

语音控制模块包括语音芯片IC1、蜂鸣器LS1和喇叭SPK；

语音芯片IC1与信号转换与控制模块连接，语音芯片IC1还与喇叭连接，蜂鸣器与信号转换与控制模块连接。

进一步的，还包括显示模块，与所述信号转换与控制模块连接，用于根据预设的控制信号显示制氧机预设的工作状态。

进一步的，还包括远程控制模块，与所述信号转换与控制模块连接，用于根据用户预设的远程信号生成对应的远程控制信号，并将该远程控制信号传输到信号转换与控制模块。

本发明的目的还在于提供一种制氧机，所述制氧机包括负载及上述的制氧机控制电路。

本发明的又一目的还在于提供一种基于上述制氧机控制电路的制氧机控制方法，所述制氧机控制方法包括以下步骤：

步骤S1：通过电源模块获取预设的电源信号；

步骤S1包括：

步骤S11：通过开关电源单元将输入的电源信号转换为第一预设电源，并将第一预设电源转换为第二预设电源；

步骤S11包括：

步骤S111：通过整流滤波电路将输入的电源信号进行整流滤波；

步骤S112：通过第一变压电路将输入的电源信号转换为第一预设电源；

步骤S113：通过第二变压电路将第一预设电源转换为第二预设电源；

步骤S114：通过反馈电路稳定电源输出；所述第一预设电源控制光耦U2的通断，光耦U2的通断进而控制电源芯片U1的通断，以此控制开关电源单元的通断，即在预设电源未正常输出时开关电源单元停止工作；在第一原边导通状态下，第二原边还根据变压器T1第一次边的实际电压生成反馈电压信号并输入至电源芯片U1，电源芯片U1根据反馈电压调整输出脚的占空比来调整第一原边的输入电流；

步骤S12：通过稳压供电单元为单片机提供稳定的工作电源；

步骤S2：通过按键控制模块获取用户预设的调节信号；

步骤S3：通过信号转换与控制模块将用户预设的调节信号转换为控制信号；

步骤S4：通过动作执行模块接收控制信号，并根据控制信号执行负载的开关，实现用户预设的功能。

本发明与现有技术相比，至少包含以下有益效果：

（1）本发明采用多级电源模式，同时产生第一预设电源和第二预设电源，为各级负载和芯片供电，无需额外外接电源；

（2）本发明控制电路中通过电源芯片接收变压器输出的电压信号，并根据接收到的信号调整输出脚的高低电平占空比，以此控制变压器的输入电流，进而控制电路实现稳定电源输出；

（3）通过第一预设电源为光耦提供导通电压，并通过光耦的通断控制电源芯片的通断，进而控制开关电源单元的通断，以此判断第一预设电源是否输出正常；

（4）稳压供电单元通过贴片电感为控制芯片提供稳定的电源输入，且可以吸收高频干扰，提高控制芯片的抗干扰能力；

（5）通过远程控制模块可实现对制氧机的远程控制，提升用户的使用舒适度；

（6）本发明还包括负载负离子发生器，使得制氧机除制氧功能外还可产生负离子。

附图说明

图1是本发明实施例的总体架构示意图；

图2是本发明实施例中开关电源单元的电路图；

图3是本发明实施例中稳压供电单元的电路图；

图4是本发明实施例中按键控制模块的电路图；

图5是本发明实施例中控制芯片的电路图；

图6是本发明实施例中驱动芯片的电路图

图7是本发明实施例中动作执行模块的电路图；

图8是本发明实施例中语音控制模块的电路图；

图9是本发明实施例中显示模块的电路图；

图10是本发明实施例中远程控制模块的电路图；

图11是本发明实施例中制氧机控制方法的流程图；

图12是本发明实施例中制氧机控制方法步骤S1的具体步骤流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

以下以在制氧机中的应用为例对本发明实施例提供的一种制氧机控制电路进行详细说明：

制氧机包括负载和上述制氧机控制电路，制氧机控制电路对负载的开合进行驱动控制。

如图1所示，本发明一种制氧机控制电路，包括电源模块、按键控制模块、信号转换与控制模块、动作执行模块、语音控制模块、显示模块以及远程控制模块。

电源模块、按键控制模块、动作执行模块、显示模块、语音模块以及远程控制模块均与信号转换与控制模块连接，动作执行模块、显示模块、语音模块及远程控制模块均与电源模块连接。

进一步的，如图2所示，所述开关电源单元包括整流滤波电路、第一变压电路、第二变压电路、反馈电路；

整流滤波电路包括保险管F1、整流桥BD1、电感L1、压敏电阻ZR1、电阻R2、电阻R4、安规电容CX1、电解电容E2、电解电容E3；保险管F1的端口1与输入电源的N端连接，端口2与压敏电阻ZR1的一端连接，压敏电阻ZR1的另一端与输入电源的L端连接，安规电容CX1并联于压敏电阻ZR1两端，保险管F1的端口2还连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接输入电源的L端，保险管F1的端口2还连接整流桥BD1的端口3，整流桥BD1的端口1连接输入电源的L端，整流桥BD1的端口2与电解电容E2的负极和电解电容E3的负极连接接地，整流桥BD1的端口4与电感L1的端口1连接，电感L1的端口1还与电解电容E2的正极连接，电感L1的端口2与电解电容E3的正极连接，电感L1的端口2还与第一变压电路连接；

输入的交流市电流经保险丝F1，然后流经压敏电阻ZR1、电容CX1、电阻R2、电阻R4，再通过整流桥BD1流经滤波电感L1、滤波电容E2、滤波电容E3，在输入电源正常的情况下保险丝F1和压敏电阻ZR1正常导通，在输入电源异常升高时，压敏电阻的阻值减小，成低阻对地放电，保险丝断开，保护后端电路。滤波电感L1和整流桥BG1将输入的交流市电初步转换为直流电，滤波电容E2和E4进一步过滤交流信号，并将信号传输到第一变压电路，同时，放电电阻R2和R4在电路断电后消耗电容存电。

第一变压电路包括变压器T1、电感L2、电阻R1、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R15、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C4、电容C6、电解电容E5、电解电容E6；变压器T1的端口1与电感L1的端口2连接，变压器T1的端口2与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电感L1的端口2连接，电容C4并联于电阻R6的两端，变压器T1的端口3与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极通过电感L2后输出第一预设电源，二极管D1的正极还与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1的负极还通过电阻R15接地，电解电容E5并联于电阻R5的两端，电感L2的端口2通过电解电容E6接地，电感L2的端口2还连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，电容C6并联于电阻R8的两端，电阻R3连接电阻R8的一端还连接信号转换与控制模块，电感L2的端口2还连接第二变压电路，变压器T1的端口4接地；

第二变压电路包括稳压芯片U4、电容C3、电容C14、电解电容E1；稳压芯片U4优选芯片78L05，稳压芯片U4的端口3与电感L2的端口2连接，稳压芯片U4的端口3还通过电容C14接地，稳压芯片U4的端口2也接地，稳压芯片U4的端口1输出第二预设电源，稳压芯片U4的端口1还通过电解电容E1接地，电容C3并联于电解电容E1的两端；

由整流滤波电路流入的信号经变压器T1转换为第一预设电源12V，并经二极管D1进一步整流为直流电，还通过滤波电容E5和电感L2进一步滤波，第一预设电源通过稳压芯片U4转换为第二预设电源5V，并通过电解电容E1过滤交变信号。

第一预设电源为动作执行模块供电，第二预设电源为稳压供电单元提供输入电源，第二预设电源还为语音模块、显示模块和远程控制模块供电。

反馈电路包括电源芯片U1、光耦U2、稳压二极管Z1、二极管D3、电解电容E4、电容C7、电容C9、安规电容CY1、电阻R5、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14；电源芯片U1优选芯片GP0812，电源芯片U1的第一引脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电感L1的端口2连接，电源芯片U1的第一引脚还通过电容C7接地，电源芯片U1的第二引脚通过电解电容E4接地，电源芯片U1的第二引脚还连接二极管D3的负极，二极管D3的正极与变压器T1的端口5连接，变压器T1的端口6接地，变压器T1的端口6还通过安规电容CY1接地，电源芯片U1的第三引脚和第四引脚接地，电源芯片U1的第七引脚和第八引脚与变压器T1的端口2连接，电源芯片U1的第六引脚通过电阻R12接地，电阻R13并联于电阻R12的两端，电源芯片U1的第五引脚通过电阻R14接地，电容C9并联于电阻R14的两端，电源芯片U1的第五引脚还与光耦U2的第四引脚连接，光耦U2优选EL817C，光耦U2的第三引脚接地，光耦U2的第一引脚与电感L2的端口1连接，电感L2的端口1还连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R10的另一端还与光耦U2的第二引脚连接，电阻R11的另一端与稳压二极管Z1的负极连接，稳压二极管Z1的正极接地。

反馈电路通过电源芯片调节电路中输出电源的大小，用以稳定电路中的电源输出，还通过光耦检测预设电源输出是否正常。变压器T1的端口5根据变压器T1的端口3和端口4的电压电流大小，产生相应的电压信号，并将信号传递到电源芯片U1的第二引脚，电源芯片U1的第二引脚用以实时监测输出电压的状态，电源芯片U1的第六引脚实时监测电路中电流大小，电源芯片U1根据第二引脚和第六引脚监测到的电压电流信号，调整输出脚高低电平的占空比，以调节电路电源输出状态，当监测到的电压电流信号大于预设值时，电源芯片U1减小高电平的占空比，经由第七引脚和第八引脚输出调整后的电压电流信号，减小变压器T1端口1和端口2流通的电压电流，从而减小输出电源大小，反之亦然。第一预设电源还为光耦U2供电，当第一预设电源正常输出时，光耦导通，电源芯片U1的第五引脚检测到正常的电压电流信号，电源芯片U1正常工作，当第一预设电源因短路或其他异常未正常输出时，光耦断开，电源芯片U1的第五引脚检测不到电流信号，电源芯片停止工作，从而控制开关电源单元停止工作。

进一步的，如图3所示，稳压供电单元包括电解电容E8、贴片磁珠LB1、贴片磁珠LB2、电容C15、电容C16；贴片磁珠LB1的一端连接第二预设电源，贴片磁珠LB1的另一端通过电容C16接地，电容C15并联于电容C16的两端，贴片磁珠LB1的另一端还与控制芯片U5的第十二引脚连接，控制芯片U5优选芯片G80F212U-48P，贴片磁珠LB1连接第二预设电源的一端还通过电解电容E8接地，贴片磁珠LB2的一端与电解电容E1的负极连接接地，贴片磁珠LB2的另一端连接电容C16的一端接地。

第二预设电源经滤波电容E8后输入到贴片磁珠LB1和贴片磁珠LB2，并经由电容C1、电容C2输出为控制芯片U5稳压供电，贴片磁珠可吸收高频干扰，提高控制芯片的抗干扰能力。

进一步的，如图4所示，按键控制模块包括接插件JP9、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21；接插件JP9的端口1与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口2与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口3与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口4与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口5与电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口6与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与信号转换与控制模块连接。

按键控制模块用于根据用户需求获取不同的调节信号，并将相应的信号传输到信号转换与控制模块。

进一步的，如图5和图6所示，信号转换与控制模块包括控制芯片U5和驱动芯片U3；

控制芯片U5，与所述按键控制模块连接，还与所述稳压供电单元连接，控制芯片U5用于根据调节信号生成对应的控制信号；控制芯片U5的第二引脚通过电阻R16与按键控制模块连接，控制芯片U5的第三引脚通过电阻R17与按键控制模块连接，控制芯片U5的第四引脚通过电阻R18与按键控制模块连接，控制芯片U5的第五引脚通过电阻R19与按键控制模块连接，控制芯片U5的第八引脚通过电阻R20与按键控制模块连接，控制芯片U5的第九引脚通过电阻R21与按键控制模块连接，控制芯片U5的第十二引脚与稳压供电单元连接；

驱动芯片U3优选芯片ULN2003，驱动芯片U3与控制芯片U5连接，驱动芯片U3用于将控制信号转换为对应的负载驱动信号，并驱动相应的负载工作；驱动芯片U3的第一引脚与控制芯片U5的第十三引脚连接，驱动芯片U3的第二引脚与控制芯片U5的第十四引脚连接，驱动芯片U3的第三引脚与控制芯片U5的第十五引脚连接，驱动芯片U3的第四引脚与控制芯片U5的第十六引脚连接，驱动芯片U3的第五引脚与控制芯片U5的第十七引脚连接，驱动芯片U3的第六引脚与控制芯片U5的第十八引脚连接，驱动芯片U3的第七引脚与控制芯片U5的第十九引脚连接，驱动芯片U3的第八引脚接地，驱动芯片U3的第九引脚连接第一预设电源，驱动芯片U3的第九引脚还连接动作执行模块，驱动芯片U3的第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚、第十四引脚、第十五引脚和第十六引脚均与动作执行模块连接。

信号转换与控制模块根据调节信号通过控制芯片U5生成对应的控制信号，并将控制信号传输到驱动芯片U3，驱动芯片U3将控制信号转换为负载驱动信号并传输到动作执行模块，从而使得动作执行模块根据信号执行相应的负载动作。

进一步的，如图7所示，动作执行模块包括继电器K1、继电器K2、接插件JP2、接插件JP3、接插件JP5、接插件JP6、接插件JP7；

继电器K1的接口1与驱动芯片U3第十二引脚连接，继电器K1的接口2与输入电源的N端连接，继电器K1的接口4连接第一预设电源，继电器K1的接口3与接插件JP2的端口3连接，接插件JP2的端口1与输入电源的L端连接，继电器K2的接口1与驱动芯片U3的第十一引脚连接，继电器K2的接口2与输入电源的N端连接，继电器K2的接口4与第一预设电源连接，继电器K2的接口3分别与接插件JP3和接插件JP5的端口3连接，接插件JP3的端口1和接插件JP5的端口1均与输入电源的L端连接，接插件JP6的端口1连接第一预设电源，接插件JP6的端口2与驱动芯片U3第十六引脚连接，接插件JP6的端口3与驱动芯片U3的第十五引脚连接，接插件JP6的端口4与驱动芯片U3的第十四引脚连接，接插件JP6的端口5与驱动芯片U3的第十三引脚连接，接插件JP7的端口1与驱动芯片U3的第十引脚连接，接插件JP7的端口2与驱动芯片U3的第九引脚连接，接插件JP7的端口2还连接第一预设电源；

接插件JP2连接负载负离子发生器，接插件JP3连接负载旋转阀，接插件JP5连接负载压缩机，接插件JP6连接负载流量控制电机，接插件JP7连接负载直流风扇。

动作执行模块根据驱动芯片U3传输过来的负载驱动信号控制对应的负载动作，用以控制不同负载的工作状态，并通过继电器控制电路的通断，继电器由第一预设电源供电，无需额外外接电源。

进一步的，如图8所示， 语音控制模块包括语音芯片IC1、蜂鸣器LS1、喇叭SPK、电解电容E7、电容C11；

语音芯片IC1优选芯片GA8302，语音芯片IC1的第一引脚与控制芯片U5的第二十引脚连接，语音芯片IC1的第二引脚接地，语音芯片IC1的第三引脚连接第二预设电源5V，第二预设电源5V还通过电解电容E7接地，语音芯片IC1的第四引脚与喇叭SPK的端口1连接，语音芯片IC1的第五引脚与喇叭SPK的端口2连接，语音芯片IC1的第六引脚接地，语音芯片IC1的第七引脚通过电容C11接地，语音芯片IC1的第八引脚与控制芯片U5的第二十一引脚连接，蜂鸣器LS1的正极连接第二预设电源，蜂鸣器LS1的负极与控制芯片U5的第二十四引脚连接。

语音控制模块根据控制信号产生相应的语音信号，并通过喇叭放大相应的语音信号，进而进行语音播报，用户可根据该语音播报获知制氧机的工作状态。

进一步的，如图9所示，显示模块包括液晶屏LCD、背光控制电路、指示灯控制电路；

液晶屏LCD的第一引脚与控制芯片U5的第二十七引脚连接，液晶屏LCD的第二引脚与控制芯片U5的第二十八引脚连接，液晶屏LCD的第三引脚与控制芯片U5的第二十九引脚连接，液晶屏LCD的第四引脚与控制芯片U5的第三十引脚连接，液晶屏LCD的第五引脚与控制芯片U5的第三十一引脚连接，液晶屏LCD的第六引脚与控制芯片U5的第三十二引脚连接，液晶屏LCD的第七引脚与控制芯片U5的第三十三引脚连接，液晶屏LCD的第八引脚与控制芯片U5的第三十四引脚连接，液晶屏LCD的第九引脚与控制芯片U5的第三十五引脚连接，液晶屏LCD的第十引脚与控制芯片U5的第三十六引脚连接，液晶屏LCD的第十一引脚与控制芯片U5的第三十七引脚连接，液晶屏LCD的第十二引脚与控制芯片U5的第三十八引脚连接，液晶屏LCD的第十三引脚与控制芯片U5的第一引脚连接，液晶屏LCD的第十四引脚与控制芯片U5的第四十八引脚连接，液晶屏LCD的第十五引脚与控制芯片U5的第四十七引脚连接，液晶屏LCD的第十六引脚与控制芯片U5的第四十六引脚连接，液晶屏LCD的第十七引脚与控制芯片U5的第四十五引脚连接，液晶屏LCD的第十八引脚与控制芯片U5的第四十四引脚连接，液晶屏LCD的第十九引脚与控制芯片U5的第四十三引脚连接，液晶屏LCD的第二十引脚与控制芯片U5的第四十二引脚连接，液晶屏LCD的第二十一引脚与控制芯片U5的第四十一引脚连接，液晶屏LCD的第二十二引脚与控制芯片U5的第四十引脚连接，液晶屏LCD的第二十三引脚与控制芯片U5的第三十九引脚连接；

背光控制电路包括接插件JP11、电阻R26、电阻R27、电阻R28、三极管Q1；接插件JP11的接口1和接口2通过电阻R27与第二预设电源连接，电阻R26并联于电阻R27的两端，接插件JP11的接口3和接口4连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极通过电阻R28与控制芯片U5的第二十五引脚连接，三极管Q1的发射极接地，接插件JP11外接LCD背光板；

指示灯控制电路包括接插件JP12、电阻R25；控制芯片U5的第二十六引脚通过电阻R10与接插件JP12的接口2连接，接插件JP12的接口1接地，接插件JP12外接指示灯；

通过按键控制模块中不同按键的按下，信号转换与控制模块根据接收到的按键信号生成对应的显示信号并传输到显示模块，控制显示模块中的液晶屏LCD显示以及背光板和指示灯发光，从而用户在按下按键的时候能够获知自己的设置是否成功。

进一步的，如图10所示，远程控制模块包括WIFI远程控制电路、红外遥控接收控制电路；

WIFI远程控制电路包括接插件JP10，接插件JP10外接WIFI远程控制器，接插件JP10的接口1接地，接插件JP10的接口2与控制芯片U5的第十一引脚连接，接插件JP10的接口3与控制芯片U5的第十引脚连接；

红外遥控接收控制电路包括红外接收二极管U13、电阻R23、电阻R24、电容C18；第二预设电源通过电阻R24与红外接收二极管的VS端连接，电阻R24连接红外接收二极管的一端还通过电容C18接地，红外接收二极管的GND端口接地，红外接收二极管的OUT端口与控制芯片U5的第十引脚连接，红外接收二极管的OUT端口还通过电阻R23与第二预设电源连接；

远程控制模块用于根据用户预设的远程信号生成对应的远程控制信号，并将该远程控制信号传输到信号转换与控制模块，通过远程控制模块用户可远程控制制氧机工作，方便快捷。

根据上述工作原理，本发明实施例还提供了基于上述制氧机控制电路的制氧机控制方法，如图11所示，该方法包含以下步骤：

步骤S1：通过电源模块获取预设的电源信号；

如图12所示，步骤S1包括：

步骤S11：通过开关电源单元将输入的电源信号转换为第一预设电源，并将第一预设电源转换为第二预设电源；

步骤S11包括：

步骤S111：通过整流滤波电路将输入的电源信号进行整流滤波；

步骤S112：通过第一变压电路将输入的电源信号转换为第一预设电源；

步骤S113：通过第二变压电路将第一预设电源转换为第二预设电源；

步骤S114：通过反馈电路稳定电源输出；所述第一预设电源控制光耦U2的通断，光耦U2的通断进而控制电源芯片U1的通断，以此控制开关电源单元的通断，即在预设电源未正常输出时开关电源单元停止工作；在第一原边导通状态下，第二原边还根据变压器T1第一次边的实际电压生成反馈电压信号并输入至电源芯片U1，电源芯片U1根据反馈电压调整输出脚的占空比来调整第一原边的输入电流；

步骤S12：通过稳压供电单元为单片机提供稳定的工作电源；

步骤S2：通过按键控制模块获取用户预设的调节信号；

步骤S3：通过信号转换与控制模块将用户预设的调节信号转换为控制信号；

步骤S4：通过动作执行模块接收控制信号，并根据控制信号执行负载的开关，实现用户预设的功能。

其中，根据上述制氧机控制电路的工作原理，步骤S1具体为：所述交流市电220V经整流滤波电路初步进行整流滤波为直流电源310V，所述直流电源流向第一变压电路，第一变压电路通过变压器T2将直流电源310V转换为第一预设电源12V，所述第一预设电源为动作执行模块供电，所述第一预设电源还继续流向第二变压电路，第二变压电路通过稳压芯片U4将第一预设电源转换为第二预设电源5V，第二预设电源为语音模块、显示模块和远程控制模块供电，第一预设电源还为光耦U2供电，当第一预设电源正常输出时，光耦导通，电源芯片U1的第五引脚检测到正常的电压电流信号，电源芯片U1正常工作，当第一预设电源因短路或其他异常未正常输出时，光耦断开，电源芯片U1的第五引脚检测不到电流信号，电源芯片停止工作，从而控制开关电源单元停止工作。反馈电路还通过电源芯片U1稳定电源输出， 变压器T1的端口5根据变压器T1的端口3和端口4的电压电流大小，产生相应的电压信号，并将信号传递到电源芯片U1的第二引脚，电源芯片U1的第二引脚用以实时监测输出电压的状态，电源芯片U1的第六引脚实时监测电路中电流大小，电源芯片U1根据第二引脚和第六引脚监测到的电压电流信号，调整输出脚高低电平的占空比，以调节电路电源输出状态，当监测到的电压电流信号大于预设值时，电源芯片U1减小高电平的占空比，经由第七引脚和第八引脚输出调整后的电压电流信号，减小变压器T1端口1和端口2流通的电压电流，从而减小输出电源大小，反之亦然。

所述步骤S2具体为：用户根据自己的需求按下不同的按键，以此控制按键控制模块不同端口的通断，按键控制模块将此调节信号传输到控制芯片U5。

所述步骤S3具体为：信号转换与控制模块根据调节信号通过控制芯片U5生成对应的控制信号，并将控制信号传输到驱动芯片U3，驱动芯片U3将控制信号转换为负载驱动信号并传输到动作执行模块，从而使得动作执行模块根据信号执行相应的负载动作。

所述步骤S4具体为：动作执行模块根据驱动芯片U3传输的信号控制对应的负载开关，用以控制不同负载的工作状态，接插件JP2连接负载负离子发生器，接插件JP3连接负载旋转阀，接插件JP5连接负载压缩机，接插件JP6连接负载流量控制电机，接插件JP7连接负载直流风扇。

本发明采用多级电源模式，同时产生第一预设电源和第二预设电源，为各级负载和芯片供电，无需额外外接电源；通过电源芯片检测电路中电压电流大小，并调节输出电压电流大小，保证电压电流的稳定输出，控制负载稳定工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种制氧机控制电路，其特征在于，包括：

电源模块，用于将输入电源转换为预设电源及为单片机稳压供电；

电源模块包括：

开关电源单元，用于将输入电源转换为预设电源；

开关电源单元包括整流滤波电路、第一变压电路、第二变压电路、反馈电路；

第一变压电路，用于将输入电源转换为第一预设电源，第一变压电路包括变压器T1，变压器T1包括第一原边、第二原边和第一次边；

反馈电路，分别与整流滤波电路、第一变压电路以及第二变压电路连接，反馈电路用于稳定电源输出；反馈电路包括电源芯片U1、光耦U2、稳压二极管Z1、二极管D3、电解电容E4、电容C7、电容C9、安规电容CY1、电阻R5、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14；

电源芯片U1的第一引脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与整流滤波电路连接，电源芯片U1的第一引脚还通过电容C7接地，电源芯片U1的第二引脚通过电解电容E4接地，电源芯片U1的第二引脚还连接二极管D3的负极，二极管D3的正极与第一变压电路连接，电源芯片U1的第三引脚和第四引脚接地，电源芯片U1的第七引脚和第八引脚与第一变压电路连接，电源芯片U1的第六引脚通过电阻R12接地，电阻R13并联于电阻R12的两端，电源芯片U1的第五引脚通过电阻R14接地，电容C9并联于电阻R14的两端，电源芯片U1的第五引脚还与光耦U2的第四引脚连接，光耦U2的第三引脚接地，光耦U2的第一引脚与第一变压电路连接，光耦U2的第一引脚还连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R10的另一端还与光耦U2的第二引脚连接，电阻R11的另一端与稳压二极管Z1的负极连接，稳压二极管Z1的正极接地；

第一预设电源控制光耦U2的通断，光耦U2的通断进而控制电源芯片U1的通断，以此控制开关电源单元的通断；

在第一原边导通状态下，第二原边还根据变压器T1第一次边的实际电压生成反馈电压信号并输入至电源芯片U1，电源芯片U1根据反馈电压调整输出脚的占空比来调整第一原边的输入电流；

稳压供电单元，与开关电源单元连接，用于为单片机稳压供电。

2.根据权利要求1所述的一种制氧机控制电路，其特征在于，还包括：

按键控制模块，用于获取用户预设的调节信号；

按键控制模块包括接插件JP9、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21；

接插件JP9的端口1与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口2与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口3与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口4与电阻R19的一端连接，电阻R19的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口5与电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端与信号转换与控制模块连接，接插件JP9的端口6与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与信号转换与控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种制氧机控制电路，其特征在于，还包括：

信号转换与控制模块，与电源模块和按键控制模块连接，信号转换与控制模块用于将用户预设的调节信号转换为控制信号；

信号转换与控制模块包括控制芯片U5、驱动芯片U3；

控制芯片U5，与按键控制模块连接，还与稳压供电单元连接，控制芯片U5用于根据调节信号生成对应的控制信号；

控制芯片U5的第二引脚通过电阻R16与按键控制模块连接，控制芯片U5的第三引脚通过电阻R17与按键控制模块连接，控制芯片U5的第四引脚通过电阻R18与按键控制模块连接，控制芯片U5的第五引脚通过电阻R19与按键控制模块连接，控制芯片U5的第八引脚通过电阻R20与按键控制模块连接，控制芯片U5的第九引脚通过电阻R21与按键控制模块连接，控制芯片U5的第十二引脚与稳压供电单元连接；

驱动芯片U3，与控制芯片U5连接，驱动芯片U3用于将控制信号转换为对应的负载输入信号，并驱动相应的负载工作；

驱动芯片U3的第一引脚与控制芯片U5的第十三引脚连接，驱动芯片U3的第二引脚与控制芯片U5的第十四引脚连接，驱动芯片U3的第三引脚与控制芯片U5的第十五引脚连接，驱动芯片U3的第四引脚与控制芯片U5的第十六引脚连接，驱动芯片U3的第五引脚与控制芯片U5的第十七引脚连接，驱动芯片U3的第六引脚与控制芯片U5的第十八引脚连接，驱动芯片U3的第七引脚与控制芯片U5的第十九引脚连接，驱动芯片U3的第八引脚接地，驱动芯片U3的第九引脚连接第一预设电源，驱动芯片U3的第九引脚还连接动作执行模块，驱动芯片U3的第十引脚、第十一引脚、第十二引脚、第十三引脚、第十四引脚、第十五引脚和第十六引脚均与动作执行模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种制氧机控制电路，其特征在于，还包括：

动作执行模块，与信号转换与控制模块连接，动作执行模块用于根据控制信号控制负载的开合；

动作执行模块包括继电器K1、继电器K2、接插件JP2、接插件JP3、接插件JP5、接插件JP6、接插件JP7；

继电器K1的接口1与驱动芯片U3第十二引脚连接，继电器K1的接口2与输入电源的N端连接，继电器K1的接口4连接第一预设电源，继电器K1的接口3与接插件JP2的端口3连接，接插件JP2的端口1与输入电源的L端连接，继电器K2的接口1与驱动芯片U3的第十一引脚连接，继电器K2的接口2与输入电源的N端连接，继电器K2的接口4与第一预设电源连接，继电器K2的接口3分别与接插件JP3和接插件JP5的端口3连接，接插件JP3的端口1和接插件JP5的端口1均与输入电源的L端连接，接插件JP6的端口1连接第一预设电源，接插件JP6的端口2与驱动芯片U3第十六引脚连接，接插件JP6的端口3与驱动芯片U3的第十五引脚连接，接插件JP6的端口4与驱动芯片U3的第十四引脚连接，接插件JP6的端口5与驱动芯片U3的第十三引脚连接，接插件JP7的端口1与驱动芯片U3的第十引脚连接，接插件JP7的端口2与驱动芯片U3的第九引脚连接，接插件JP7的端口2还连接第一预设电源；

接插件JP2连接负载负离子发生器，接插件JP3连接负载旋转阀，接插件JP5连接负载压缩机，接插件JP6连接负载流量控制电机，接插件JP7连接负载直流风扇。

5.根据权利要求4所述的一种制氧机控制电路，其特征在于，还包括：

语音控制模块，与信号转换与控制模块连接，语音控制模块用于将控制信号转换为预设的语音信号；

语音控制模块包括语音芯片IC1、蜂鸣器LS1和喇叭SPK；

语音芯片IC1与信号转换与控制模块连接，语音芯片IC1还与喇叭连接，蜂鸣器与信号转换与控制模块连接。

6.根据权利要求5所述的一种制氧机控制电路，其特征在于，还包括显示模块，与信号转换与控制模块连接，用于根据预设的控制信号显示制氧机预设的工作状态。

7.根据权利要求6所述的一种制氧机控制电路，其特征在于，还包括远程控制模块，与信号转换与控制模块连接，用于根据用户预设的远程信号生成对应的远程控制信号，并将该远程控制信号传输到信号转换与控制模块。

8.一种制氧机，其特征在于，制氧机包括负载和权利要求1-7任一项所述的制氧机控制电路。

9.一种制氧机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过电源模块获取预设的电源信号；

步骤S1包括：

步骤S11：通过开关电源单元将输入的电源信号转换为第一预设电源，并将第一预设电源转换为第二预设电源；

步骤S11包括：

步骤S111：通过整流滤波电路将输入的电源信号进行整流滤波；

步骤S112：通过第一变压电路将输入的电源信号转换为第一预设电源；

步骤S113：通过第二变压电路将第一预设电源转换为第二预设电源；

步骤S114：通过反馈电路稳定电源输出；第一预设电源控制光耦U2的通断，光耦U2的通断进而控制电源芯片U1的通断，以此控制开关电源单元的通断，即在预设电源未正常输出时开关电源单元停止工作；在第一原边导通状态下，第二原边还根据变压器T1第一次边的实际电压生成反馈电压信号并输入至电源芯片U1，电源芯片U1根据反馈电压调整输出脚的占空比来调整第一原边的输入电流；

步骤S12：通过稳压供电单元为单片机提供稳定的工作电源。

10.如权利要求9所述的一种制氧机控制方法，其特征在于，制氧机控制方法还包含以下步骤：

步骤S2：通过按键控制模块获取用户预设的调节信号；

步骤S3：通过信号转换与控制模块将用户预设的调节信号转换为控制信号；

步骤S4：通过动作执行模块接收控制信号，并根据控制信号执行负载的开关，实现用户预设的功能。

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