CN204238737U - 基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，包括用于采集室外温度信息和室内有害气体浓度值的信息采集端和安置在窗户附近用于窗户开关的操作执行端；所述信息采集端包括第一单片机微控制器、5V直流电源、温度传感器、气敏传感器、键盘输入电路、液晶显示电路、声光报警电路、红外发射电路和第一RS232通信接口电路；所述操作执行端包括第二单片机微控制器、12V直流电源、电压转换电路、继电器开关电路、光耦隔离电路、电机驱动电路、电机转动单元、红外接收电路和第二RS232通信接口电路；本实用新型具有检测室内有害气体浓度和根据室外温度调节开窗或关窗的功能，功能完备，实用性强。

Description

基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置

技术领域

本实用新型属于单片机红外控制技术领域，具体涉及基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置。

背景技术

现如今在气候炎热的地区，空调开一整晚，往往造成人们白天身体不舒服，而半夜温度降低的时候，人们又懒得起床开窗户，造成资源浪费且伤害自己身体，而夜晚室内煤气天然气泄漏也不易被察觉，生活中还存在各种各样的危险因素环绕着我们的生活，例如家具中的甲醛含量等都是危害人类生存的因素，一旦发生危险就要立即采取相应的措施，开窗排气，排除危险，保护生命的措施，现有的技术都是由人为的手动操作开关窗户，数据经过线路传送给开关窗户的控制器，当危险发生时，一旦出现意外，人不能第一时间发现危险，房间空间较大，危险一经发生，人的感触神经没有传感器的灵敏，并不能第一时间发现或者闻到危险气体泄漏，就会造成重大危险，甚至有可能致命；或者由于火灾等线路发生短路，将不能及时的控制开窗动作。现如今市场中缺少一种可以检测室内气体并开窗排气的自动控制系统，并采用红外无线传输技术，达到通风效果，可以有效的排除危险的装置，在危险发生时，传感器感触到危险气体经控制器判断超过阈值，能够迅速的作出反应，决定开窗，采用红外发送接收，减少线路走线，快速及时，为争取危险发生时快速的排除不安全因素，以及由于采用了声光报警系统，无论是正常人还是聋哑人士都可以收到危险警告，本开窗装置大大降低了这种危险的存在，能够第一时间作出判断并处理，符合当今智能化发展的要求，有很好的应用前景。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其设计新颖合理，安全便携，具有检测室内有害气体浓度和根据室外温度调节开窗或关窗的功能，功能完备，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：包括用于采集室外温度信息和室内有害气体浓度值的信息采集端和安置在窗户附近用于窗户开关的操作执行端；所述信息采集端包括第一单片机微控制器、5V直流电源和与第一单片机微控制器连接且与第一单片机微控制器进行双向通信的第一RS232通信接口电路；所述第一单片机微控制器的输入端接有用于采集室外实时温度的温度传感器、用于检测室内煤气或天然气泄漏气体浓度的气敏传感器和用于设置各个参数报警阈值的键盘输入电路，所述第一单片机微控制器的输出端接有用于实时显示室内有害气体浓度值的液晶显示电路、用于对室内有害气体浓度过高而报警提醒的声光报警电路和将检测到的室外温度传输给执行端的红外发射电路所述第一单片机微控制器、红外发射电路、温度传感器、气敏传感器、液晶显示电路和声光报警电路均与5V直流电源的5V直流电压输出端相接；所述操作执行端包括第二单片机微控制器、12V直流电源、与12V直流电源输出端相接且用于将12V直流电转换为5V直流电的电压转换电路、用于开关窗户的电机转动单元和与第二单片机微控制器连接且与第二单片机微控制器进行双向通信的第二RS232通信接口电路；所述第二单片机微控制器的输入端接有用于接收所述红外发射电路发送过来的数据的红外接收电路，所述第二单片机微控制器的输出端接有用于接通电路回路的继电器开关电路，所述继电器开关电路的输出端接有光耦隔离电路，所述光耦隔离电路与所述电机转动单元通过电机驱动电路连接；所述电机转动单元与12V直流电源的12V直流电压输出端相接，所述第二单片机微控制器、红外接收电路、光耦隔离电路和继电器开关电路均与电压转换电路的5V直流电压输出端相接。

上述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述第一单片机微控制器由型号为MSC1210第一芯片构成；所述第二单片机微控制器由型号为MSC1210第二芯片构成。

上述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述气敏传感器由型号为MQ-3的芯片构成。

上述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述微温度传感器由型号为DS18B20的芯片构成。

上述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述红外发射电路由型号为PT2248A的芯片构成；所述红外接收电路由型号为PT2249A的芯片构成。

上述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述电机驱动电路为IGBT晶体管。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置红外发射电路和红外接收电路，具有了进行无线传输数据的功能，避免了复杂线路走线，快速及时，且使用操作方便。

2、本实用新型通过设置温度传感器对室内温度接近室外温度时，室内人员全然不知的情况下长期开设空调，造成资源浪费和身体不适的情况做了及时的开窗缓解，尤其在夜晚室内人员不必起床窗户就可以自行通风换气，保证睡眠质量。

3、本实用新型通过设置气敏传感器对室内有害气体及时的察觉并通过液晶显示电路显示当前室内有害气体浓度，当有害气体浓度达到一定阈值时，本装置会自动开窗缓解，尤其在夜晚室内人员熟睡的情况下会帮助人类监测环境自行通风换气，保证安全睡眠。

4、本实用新型通过设置声光报警电路，在危险发生时，无论是正常人还是聋哑人士都可以收到危险警告，安全便携，及早做出救援措施，避免造成不必要的人身伤害或财产损失。

5、本实用新型设计新颖合理，安全便携，具有检测室内有害气体浓度和根据室外温度调节开窗或关窗的功能，功能完备，实用性强，便于推广使用。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，精度高，检测及时动作快，具有检测室内有害气体浓度和根据室外温度调节开窗或关窗的功能，功能完备，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型各电路的电路连接关系示意图。

附图标记说明:

1—信息采集端；       2—操作执行端；        3—第一RS232通信接口电路；

4—第二RS232通信接口电路；                   5—第一单片机微控制器；

6—第二单片机微控制器；                      7—红外发射电路；

8—红外接收电路；     9—温度传感器；        10—气敏传感器；

11—键盘输入电路；    12—液晶显示电路；     13—声光报警电路；

14—5V直流电源；      15—电机转动单元；     16—电机驱动电路；

17—光耦隔离电路；    18—继电器开关电路；

19—电压转换电路；    20—12V直流电源。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括用于采集室外温度信息和室内有害气体浓度值的信息采集端1和安置在窗户附近用于窗户开关的操作执行端2；所述信息采集端1包括第一单片机微控制器5、5V直流电源14和与第一单片机微控制器5连接且与第一单片机微控制器5进行双向通信的第一RS232通信接口电路3；所述第一单片机微控制器5的输入端接有用于采集室外实时温度的温度传感器9、用于检测室内煤气或天然气泄漏气体浓度的气敏传感器10和用于设置各个参数报警阈值的键盘输入电路11，所述第一单片机微控制器5的输出端接有用于实时显示室内有害气体浓度值的液晶显示电路12、用于对室内有害气体浓度过高而报警提醒的声光报警电路13和将检测到的室外温度传输给执行端的红外发射电路7；所述第一单片机微控制器5、红外发射电路7、温度传感器9、气敏传感器10、液晶显示电路12和声光报警电路13均与5V直流电源14的5V直流电压输出端相接；所述操作执行端2包括第二单片机微控制器6、12V直流电源20、与12V直流电源20输出端相接且用于将12V直流电转换为5V直流电的电压转换电路19、用于开关窗户的电机转动单元15和与第二单片机微控制器6连接且与第二单片机微控制器6进行双向通信的第二RS232通信接口电路4；所述第二单片机微控制器6的输入端接有用于接收所述红外发射电路7发送过来的数据的红外接收电路8，所述第二单片机微控制器6的输出端接有用于接通电路回路的继电器开关电路18，所述继电器开关电路18的输出端接有光耦隔离电路17，所述光耦隔离电路17与所述电机转动单元15通过电机驱动电路16连接；所述电机转动单元15与12V直流电源20的12V直流电压输出端相接，所述第二单片机微控制器6、红外接收电路8、光耦隔离电路17和继电器开关电路18均与电压转换电路19的5V直流电压输出端相接。

本实施例中，所述第一单片机微控制器5由型号为MSC1210第一芯片构成；所述第二单片机微控制器6由型号为MSC1210第二芯片构成。

本实施例中，所述气敏传感器10由型号为MQ-3的芯片构成。

本实施例中，所述微温度传感器9由型号为DS18B20的芯片构成。

本实施例中，所述红外发射电路7由型号为PT2248A的芯片构成；所述红外接收电路8由型号为PT2249A的芯片构成。

本实施例中，所述电机驱动电路16为IGBT晶体管。

本实用新型使用时，通过温度传感器9检测室外温度，通过第一单片机微控制器5传送给红外发射电路7，红外发射电路7通过无线传输给红外接收电路8，当室内开设空调时，室内温度和室外温度接近时，继电器开关闭合，电路回路连通电机正转开窗，当室内温度和室外温度差值大于阈值时，继电器开关闭合，电路回路连通电机反转关窗；实际使用中，通过设置气敏传感器10，实时的检测室内有害气体的浓度值且通过液晶显示屏显示供室内人员参考，当室内有有害气体泄漏或甲醛浓度增加时，气敏传感器10将采集的数据传给第一单片机微控制器5，第一单片机微控制器5和设定的阈值比较，蜂鸣器报警且LED等闪烁，不但提醒室内人员及时做出自救措施，而且通过红外将数据传给第二单片机微控制器6，第二单片机微控制器6控制继电器开关闭合，电路通路时电机及时开窗通风，缓解室内空气质量，保证人身安全。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：包括用于采集室外温度信息和室内有害气体浓度值的信息采集端(1)和安置在窗户附近用于窗户开关的操作执行端(2)；所述信息采集端(1)包括第一单片机微控制器(5)、5V直流电源(14)和与第一单片机微控制器(5)连接且与第一单片机微控制器(5)进行双向通信的第一RS232通信接口电路(3)；所述第一单片机微控制器(5)的输入端接有用于采集室外实时温度的温度传感器(9)、用于检测室内煤气或天然气泄漏气体浓度的气敏传感器(10)和用于设置各个参数报警阈值的键盘输入电路(11)，所述第一单片机微控制器(5)的输出端接有用于实时显示室内有害气体浓度值的液晶显示电路(12)、用于对室内有害气体浓度过高而报警提醒的声光报警电路(13)和将检测到的室外温度传输给执行端的红外发射电路(7)；所述第一单片机微控制器(5)、红外发射电路(7)、温度传感器(9)、气敏传感器(10)、液晶显示电路(12)和声光报警电路(13)均与5V直流电源(14)的5V直流电压输出端相接；所述操作执行端(2)包括第二单片机微控制器(6)、12V直流电源(20)、与12V直流电源(20)输出端相接且用于将12V直流电转换为5V直流电的电压转换电路(19)、用于开关窗户的电机转动单元(15)和与第二单片机微控制器(6)连接且与第二单片机微控制器(6)进行双向通信的第二RS232通信接口电路(4)；所述第二单片机微控制器(6)的输入端接有用于接收所述红外发射电路(7)发送过来的数据的红外接收电路(8)，所述第二单片机微控制器(6)的输出端接有用于接通电路回路的继电器开关电路(18)，所述继电器开关电路(18)的输出端接有光耦隔离电路(17)，所述光耦隔离电路(17)与所述电机转动单元(15)通过电机驱动电路(16)连接；所述电机转动单元(15)与12V直流电源(20)的12V直流电压输出端相接，所述第二单片机微控制器(6)、红外接收电路(8)、光耦隔离电路(17)和继电器开关电路(18)均与电压转换电路(19)的5V直流电压输出端相接。

2.按照权利要求1所述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述第一单片机微控制器(5)由型号为MSC1210第一芯片构成；所述第二单片机微控制器(6)由型号为MSC1210第二芯片构成。

3.按照权利要求1所述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述气敏传感器(10)由型号为MQ-3的芯片构成。

4.按照权利要求1所述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述微温度传感器(9)由型号为DS18B20的芯片构成。

5.按照权利要求1所述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述红外发射电路(7)由型号为PT2248A的芯片构成；所述红外接收电路(8)由型号为PT2249A的芯片构成。

6.按照权利要求1所述的基于单片机红外遥控窗户自动开关及气体检测装置，其特征在于：所述电机驱动电路(16)为IGBT晶体管。