CN201481301U - 自动吸尘器的灰尘检测电子装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及自动吸尘器的灰尘检测电子装置，包括安装在风道口的至少一个红外发射管，与所述红外发射管连接的红外发射驱动电路，安装在所述风道口的至少一个红外接收管，与所述红外接收管连接的红外信号处理电路，与所述红外信号处理电路连接的单片机。所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述风道两侧，所述红外发射管的发射面正对所述红外接收管的接收面。其积极的效果是，可检测经过风道口的空气的灰尘状况，以调节吸尘电机的功率，达到最优工作效率，并且可检测风道口的两侧壁面清洁状态，以提示清洗，该方案结构简单，工作可靠，成本低。

Description

自动吸尘器的灰尘检测电子装置
技术领域
本实用新型涉及自动吸尘器的灰尘检测装置。
背景技术
自动吸尘器不同于传统吸尘器，首先，自动吸尘器完全自主工作，不受人为控制，其清扫路径由自身控制，清扫路径的灰尘状况差别很大；其二，自动吸尘器的电源是可充电的电池，不是交流市电，因此供电功率不可能太高，电池容量也是有限的。为了延迟自动吸尘器的可工作时间，应该尽量减少不必要的功率消耗，因此提出可变吸尘功率的思想，动态调节自动吸尘器的吸尘功率，当地面清洁的时候，降低吸尘功率到最小值；当发现地面灰尘或者垃圾较大时，提高吸尘功率。
发明内容
本实用新型的目的是为了检测自动吸尘器清扫路径上的灰尘状况，从而动态调整吸尘功率，达到节省电能，延长工作时间的效果。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自动吸尘器的灰尘检测电子装置，包括安装在风道口的至少一个红外发射管，与所述的红外发射管连接的红外发射驱动电路，安装在所述的风道口的至少一个红外接收管，与所述的红外接收管连接的红外信号处理电路，与所述的红外信号处理电路连接的单片机。所述的红外发射驱动电路，包括与供电电源VCC连接限流电阻R1，所述的限流电阻R1另一端连接所述的红外发射管的阳极，其阴极接地；所述的红外信号处理电路，包括采样电阻R2和与所述的采样电阻R2并联的电容C1，所述的采样电阻R2一端接地，另一端连接所述的红外接收管的阳极和运算放大器OP1的同相端，所述的红外接收管的阴极连接所述的供电电源VCC，所述的运算放大器OP1的反相输入端连接输出端，形成一个跟随器，所述运算放大器OP1的输出端连接电阻R3，所述的电阻R3另一端连接运算放大器OP2的同相输入端，所述的运算放大器OP2的反相输入端连接电阻R4和电阻R5，所述的电阻R4另一端接地，所述的电阻R5另一端接所述的运算放大器OP2的输出端，所述的运算放大器OP2的输出端连接所述单片机1的AD端口。
所述的红外发射管与所述的红外接收管安装在所述的风道口两侧，所述的红外发射管的发射面正对所述的红外接收管的接收面。
本实用新型的有益效果主要表现在：1、电路结构简单，成本低；2、灰尘检测可靠，反应灵敏；3、可有效降低无效功率消耗，延长电池使用时间。
附图说明
图1是自动吸尘器的灰尘检测电子装置的原理示意图；
图2是自动吸尘器的灰尘检测电子装置的红外发射电路原理图；
图3是自动吸尘器的灰尘检测电子装置的红外信号处理电路原理图；
图4是自动吸尘器的灰尘检测电子装置的灰尘检测流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
参照图1，图2，图3，图4，自动吸尘器的灰尘检测电子装置，包括安装在风道口的至少一个红外发射管4，与所述红外发射管4连接的红外发射驱动电路2，安装在所述风道口的至少一个红外接收管5，与所述红外接收管5连接的红外信号处理电路3，与所述红外信号处理电路3连接的单片机1。
所述红外发射驱动电路2，包括与供电电源VCC连接的限流电阻R1，所述电阻R1另一端连接所述红外发射管4的阳极，其阴极接地。调节电阻R1可以改变红外发射管4的发射功率。该电路提供检测灰尘的红外线光源。
所述红外信号处理电路3，包括采样电阻R2和与所述电阻R2并联的电容C1，所述的电阻R2一端接地，另一端连接所述红外接收管5的阳极和运算放大器OP1的同相端，所述红外接收管5的阴极连接供电电源VCC，所述运算放大器OP1的反相输入端连接输出端，形成一个跟随器，所述运算放大器OP1的输出端连接电阻R3，所述电阻R3另一端连接运算放大器OP2的同相输入端，所述运算放大器OP2的反相输入端连接电阻R4和电阻R5，所述的电阻R4另一端接地，所述电阻R5另一端接所述运算放大器OP2的输出端，所述运算放大器OP2的输出端连接所述单片机1的AD端口。该电路将红外接收管5接收到的红外线转换成电压信号，并进行放大滤波，送到所述单片机1的AD端口，得到与红外线强度对应的数字信号。
所述的红外发射管4与所述的红外接收管5安装在所述的风道口两侧，所述的红外发射管4的发射面正对所述红外接收管5的接收面。红外发射管和红外接收管成对设置，可根据需要设置1对，或者多对。
自动吸尘器开始工作的时候，还没有开启吸尘电机之前，该装置首先进行初始灰量检测，也就是所述单片机1进行AD转换，获得灰量的初始值VINT，之后判断当前风道透光率，当VINT＜K(K为设定的经验值，代表正常情况下VINT的数值)时，所述单片机1报警，提示用户清洗风道；否则，继续执行。
所述单片机1循环进行AD转换，获得当前的灰量数值Vn，并进行滤波处理VAVER＝(VAVER+Vn)/2，其中VAVER为滤波以后的平均值。然后进行灰量判断：判断方法为求取初始值VINI与平均值VAVER的差值，即VINI-VAVER，其数值大小代表灰量的大小。

Claims (2)

1.自动吸尘器的灰尘检测电子装置，包括安装在风道口的至少一个红外发射管(4)，与所述红外发射管(4)连接的红外发射驱动电路(2)，安装在所述风道口的至少一个红外接收管(5)，与所述红外接收管(5)连接的红外信号处理电路(3)，与所述红外信号处理电路(3)连接的单片机(1)，其特征在于：所述红外发射驱动电路(2)，包括与供电电源VCC连接的限流电阻R1，所述的限流电阻R1另一端连接所述红外发射管(4)的阳极，其阴极接地；所述红外信号处理电路(3)，包括采样电阻R2和与所述的采样电阻R2并联的电容C1，所述的采样电阻R2一端接地，另一端连接所述的红外接收管(5)的阳极和运算放大器OP1的同相端，所述红外接收管(5)的阴极连接所述的供电电源VCC，所述的运算放大器OP1的反相输入端连接输出端，形成一个跟随器，所述运算放大器OP1的输出端连接电阻R3，所述的电阻R3另一端连接运算放大器OP2的同相输入端，所述的运算放大器OP2的反相输入端连接电阻R4和电阻R5，所述的电阻R4另一端接地，所述的电阻R5另一端接所述的运算放大器OP2的输出端，所述的运算放大器OP2的输出端连接所述的单片机(1)的AD端口。
2.如权利要求1所述的自动吸尘器的灰尘检测电子装置，其特征在于：所述的红外发射管(4)与所述的红外接收管(5)安装在所述的风道口两侧，所述的红外发射管(4)的发射面正对所述大的红外接收管(5)的接收面。
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