CN204421282U

CN204421282U - 一种智能强效空气净化器的控制电路

Info

Publication number: CN204421282U
Application number: CN201420749079.3U
Authority: CN
Inventors: 金运掌
Original assignee: Shure Environmental Technology Hefei Co Ltd
Current assignee: Shure Environmental Technology Hefei Co Ltd
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2024-12-04

Abstract

一种智能强效空气净化器的控制电路，涉及一种强化空气净化器的控制电路装置，其包括微处理器AVR、触摸按键电路、蜂鸣器电路、温湿度传感器应用电路、LCD显示电路、PM2.5传感器应用电路、热释电红外传感器应用电路、气体传感器应用电路、红外遥控接收电路、电源电路、电机控制电路和灯管控制电路；所述触摸按键电路、蜂鸣器电路、温湿度传感器应用电路、LCD显示电路、PM2.5传感器应用电路、热释电红外传感器应用电路、气体传感器应用电路、红外遥控接收电路、电源电路、电机控制电路和灯管控制电路均与所述微处理器AVR 相连接。能有效提高被动式空气净化器的净化效果，能自动调节风机转速进行净化，使得净化器使用更加节能便利。

Description

一种智能强效空气净化器的控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种强化空气净化器的控制电路装置，尤其是能提高空气净化器净化空气的效果。

背景技术

目前，室内空气净化器产品有被动式空气净化器（滤网净化类）、主动空气净化器（无滤网型）；被动式空气净化器用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，主要能够起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。主动式的空气净化器向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无净化。但上述的被动式空气净化器存在内净化效果不均衡，也难以完全净化室内空气，主动式的空气净化器存在臭氧释放量超标的问题。一种智能强效空气净化器的控制电路能有效解决上述问题。

发明内容

本实用新型根据上述现有技术存在的不足之处，提出一种智能强效空气净化器的控制电路，能有效提高被动式空气净化器的净化效果，并避免主动式净化器的弊端，在滤芯、紫光灯等的配合下，具有有效地除尘除异味、改善空气品质、提高净化效果、确保空气净化器工作的安全可靠性，而且能自动调节风机转速进行净化，使得净化器使用更加节能便利。

本实用新型解决其技术问题采用如下技术方案：

一种智能强效空气净化器的控制电路，包括微处理器AVR 1、触摸按键电路 8、蜂鸣器电路 7、温湿度传感器应用电路 9、LCD显示电路 10、PM2.5传感器应用电路 5、热释电红外传感器应用电路 2、气体传感器应用电路 3、红外遥控接收电路 4、电源电路6、电机控制电路12和灯管控制电路11；所述触摸按键电路 8、蜂鸣器电路 7、温湿度传感器应用电路 9、LCD显示电路 10、PM2.5传感器应用电路 5、热释电红外传感器应用电路 2、气体传感器应用电路 3、红外遥控接收电路 4、电源电路 6、电机控制电路 12和灯管控制电路 11均与所述微处理器AVR 1相连接。通过触摸按键电路或红外遥控输入操作指令，触摸按键电路 8或红外遥控接收电路 4将操作指令传输给微处理器AVR 1，然后微处理器AVR 1将控制指令分别发给电机控制电路 12、灯管控制电路 11、蜂鸣器电路 7等电路模块，由各电路模块分别对电机、灯管、蜂鸣器进行控制，实现这些设备的控制；在自动模式下，控制电路根据室内空气检测单元（气体、PM2.5）所采集的室内空气质量数据控制电机的转速来调整空气净化器工作状态，从而实现整个智能强效空气净化器的控制电路的控制，并能够在滤芯、紫光灯连续工作一年时报警，提醒使用者注意维护空气净化器，提高空气净化器的工作安全可靠性。

本实用新型的高压静电空气净化器的控制电路的特点也在于：

所述触摸按键电路包括7脚插口J8、电阻R75~R76、电阻R700~R705、电容C700~C703、触摸屏转换器和控制器U4和触摸按键TP1~TP5；所述触摸屏转换器和控制器1、2脚分别通过R71与R72与微处理器AVR相连接，14脚直接与微处理器AVR相连接。

所述蜂鸣器电路包括蜂鸣器U1、电阻R1~R3、三极管Q1；所述三极管Q1通过电阻R2与微处理器AVR相连接。

所述温湿度传感器应用电路包括温湿度传感器U2、电阻R4~R5、电容C1~C2；所述温湿度传感器U1 6、7两脚分别通过电阻R4、电阻R5与微处理器AVR相连接。

所述LCD显示电路包括液晶显示屏U3、电阻R6~R11、电位器R48、电容C3~C5、三极管Q2~Q3；所述液晶显示屏U3 4~14脚直接与微处理器AVR相连接，所述三极管Q3通过电阻R11与微处理器AVR相连接。

所述PM2.5传感器应用电路包括PM2.5传感器电机控制电路和PM2.5传感器数据采集电路；所述PM2.5传感器电机控制电路包括电机J2、电阻R12 ~R14、电容C6~C7、二极管D1和三极管Q5；所述PM2.5传感器数据采集电路包括PM2.5传感器J1、电阻R15~R19、电容C8~C10和三极管Q4；所述三极管Q5通过电阻R14与微处理器AVR相连接；所述传感器J1 2脚通过电阻R17与微处理器AVR相连接，所述三极管Q4通过电阻R16与微处理器AVR相连接。

所述热释电红外传感器应用电路包括传感器电源电路、热释电红外传感器采集电路和热释电红外开关电路；所述传感器电源电路包括电源管理芯片U4、电阻R23、电容C15~C17和二极管D2；所述传感器采集电路包括热释电红外传感器U11、电阻R57~R60和电容C37~C38；所述开关电路包括红外传感信号处理器U5、电阻R24~R39、电位器R50~R51、光敏电阻U7、电容C18~C23、二极管D3和三极管Q7；所述电源管理芯片U4 5引脚输出作为热释电红外传感器采集电路和热释电红外开关电路的电源；所述传感器U11通过电阻R60与红外传感信号处理器U5相连；所述红外传感信号处理器U5通过电阻R36和三极管Q7与微处理器AVR相连接。

所述气体传感器应用电路包括TGS2600气体传感器U10、电阻R20~R22、电位器R49和55L104G场效应管Q6；所述传感器U10 1脚通过场效应管Q6和电阻R21与微处理器AVR相连接，2脚通过电位器R49与微处理器AVR相连接。

所述红外遥控接收电路包括红外接收头U9、电阻R40~R47、电容C24~C8、晶振Y2和BC7210解码芯片U6；所述红外接收头U9通过电阻R42与微处理器AVR相连接；所述解码芯片U6 16、18脚与微处理器AVR相连接，17脚通过电阻R45与微处理器AVR相连接。

所述电源电路包括变压器TX1、二极管D5~D13、电阻R61~R69、电容C4~C8、电容C39~C45、电容C47、三极管Q8~Q9、芯片U12和电感L7；所述芯片U12通过电感L7与微处理器AVR相连接；所述三极管Q9与微处理器AVR相连接。

所述电机控制电路包括光耦U13、电阻R70~R72、电容C46和可控硅U15；所述光耦U13通过电阻R72与微处理器AVR相连接。

所述灯管控制电路包括光耦U14、电阻R73~R74和可控硅U16；所述光耦U2通过电阻R74与微处理器AVR相连接。

本实用新型的有益效果是：

在空气质量较差的情况下能自动调节风机转速进行净化，使得净化器使用更加节能便利，而且能有效提高空气净化器的净化效果。

本实用新型通过控制紫光灯、风机，与滤芯和光触媒的配合下，可以有效减少室内空间悬浮粒、宠物毛发皮屑及其他可能引发过敏气喘反应的过敏源、去除难闻的气味，有效地改善空气质量，可确保空气净化器工作的安全可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明

图1为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的结构示意图。

图2为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的微处理器AVR的电路图。

图3为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的触摸按键电路的电路图。

图4为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的蜂鸣器电路的电路图。

图5为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的温湿度传感器应用电路的电路图。

图6为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的LCD显示电路的电路图。

图7为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的PM2.5传感器应用电路的电路图。

图8为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的热释电红外传感器应用电路的电路图。

图9为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的气体传感器应用电路的电路图。

图10为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的红外遥控接收电路的电路图。

图11为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的电源电路的电路图。

图12为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的电机控制电路的电路图。

图13为本实用新型的智能强效空气净化器的控制电路的灯管控制电路的电路图。

具体实施方式

参见图1~13，智能强效空气净化器的控制电路，包括微处理器AVR 1、触摸按键电路 8、蜂鸣器电路 7、温湿度传感器应用电路 9、LCD显示电路 10、PM2.5传感器应用电路 5、热释电红外传感器应用电路 2、气体传感器应用电路 3、红外遥控接收电路 4、电源电路 6、电机控制电路 12和灯管控制电路 11，其特征是：所述触摸按键电路 8、蜂鸣器电路7、温湿度传感器应用电路 9、LCD显示电路 10、PM2.5传感器应用电路 5、热释电红外传感器应用电路 2、气体传感器应用电路 3、红外遥控接收电路 4、电源电路 6、电机控制电路 12和灯管控制电路 11均与所述微处理器AVR 1相连接。

如图1为主控制电路的结构框图。如图2为微处理器AVR的电路图，以AVR单片机作为控制系统的核心芯片，触摸按键电路或红外遥控接收电路将操作指令传输给微处理器AVR，然后微处理器AVR将控制指令分别发给电机控制电路、灯管控制电路、蜂鸣器电路等电路模块，由各电路模块分别对电机、灯管、蜂鸣器进行控制，实现这些设备的控制。

在图3所示实施例中，触摸按键电路通过插口J8与微控制器AVR相连接，电源电路通过插口J8给触摸按键电路提供工作电源。触摸按键电路采用触摸屏转换器和控制器，是基于触摸感应技术开发的触摸按键电路，是利用基于CMBR3100芯片的一些特有资源，根据电容感应的原理和松弛振荡器的技术实现触摸感应。

在图4所示实施例中，当需要蜂鸣器工作时，由微处理器AVR将报警指令发送出来，通过微处理器AVR的管脚提供的电平使得三极管Q1导通，从而为蜂鸣器U1提供驱动电源VCC，发出蜂鸣声。

在图5所示实施例中，温湿度传感器将检测到的温湿度数据通过电阻R4、R5传给微处理器AVR进行处理显示。

在图6所示实施例中，LCD由外部提供+5V电源，脚3是显示器的对比度调节，连接到电位器R48上，以便获取显示器最佳的显示效果；第19和20引脚分别显示器背光的正负极，由微处理器AVR通过三极管Q2、Q3控制显示器背光开启和关闭；片选信号RS、读写控制信号RW、使能信号E和数据信号引脚DB7-DB0与微控制器AVR相连。

在图7所示实施例中，PM2.5传感器采用SHARP DN7C3JA001 PM2.5检测传感器，传感器内集成了一个PM2.5电机。微处理器AVR通过控制三极管Q5的通断来开启关闭PM2.5电机，二极管D1起隔离保护作用；微处理器AVR通过控制三极管Q4的通断来关闭开启PM2.5传感器，PM2.5传感器检测到的数据通过电阻R17传给微控制器AVR。

在图8所示实施例中，热释电红外传感器应用电路内置专门的电源，采用SGM2019-3.3(YJ33)电源芯片，产生3.3V的电源。热释电红外传感器的数据采集信号在BISS0001内部进行放大—耦合—放大—比较后，检出有效触发信号去启动延迟定时器，输出信号控制三极管Q7的导通，向微控制器AVR传递信息。U7为光敏电阻，用来检测环境照度，R28可以调节BISS0001内部放大器增益的大小，输出延迟时间由R35和R27的大小调整，触发封锁时间由R33、R51和C23的大小调整。

在图9所示实施例中，本电路采用55L104场效应管对传感器的电路进行导通和切断的控制，从而实现传感器的间接加热。通过电位器R49的调节实现对传感器灵敏度的微调，输出端口的电压值作为采样信号直接传给微控制器AVR。

在图10所示实施例中，红外接收头采用通用的38KHz红外信号接收头，工作电压+5V，红外信号的解码是利用BC7210解码芯片来完成，芯片的晶振使用49S的4MB晶振。红外接收头的输出信号传送到BC7210的IR引脚，BC7210经过解码将数据信息由D5、D6、D7输出到微控制器AVR。

在图11所示实施例中，外部输入电压为220V/50Hz的交流电，经过变压器TX1进行降压，得到12V交流电，随后经由桥式整流电路D5、D6、D7、D9整流和电容C47滤波得到12V直流电压，二极管型号为S888，电容为25V/3300μF的铝电解电容。使用电源芯片MP1482DS将12V直流电变换为5V直流电，经电感L7和电容C43/C48组成的LC滤波器滤波后作为微控制器AVR和控制电路的电源。D8、D10~D12、R66~R69、C44~C45、Q8~Q9和D13构成电源的监测电路，当整流后的12V直流电压波动过大时，Q8导通，从而使得Q9导通，将信息反馈给微控制器AVR，D13起单向导通作用。

在图12所示实施例中，机选用单相交流异步电机（电容启动式），有四个引脚，其中三个引脚分别接220V交流电火线、地和启动电容，另一引脚为控制信号输入端，通电时控制信号输入端为高电平状态。微控制器AVR发出的驱动信号经过MOC3023，将转化的信号输出到U15管，将其导通，信号输出到MOTOR引脚端，电机即被启动。

在图13所示实施例中，MOC3023是一种可控硅驱动光耦，微控制器AVR发出相应的低电平信号后，经过MOC3023直接输出到LINE端口，将紫外光灯管导通驱动，BALLAST1为连接镇流器的引脚。

Claims

1.一种智能强效空气净化器的控制电路，包括微处理器AVR、触摸按键电路、蜂鸣器电路、温湿度传感器应用电路、LCD显示电路、PM2.5传感器应用电路、热释电红外传感器应用电路、气体传感器应用电路、红外遥控接收电路、电源电路、电机控制电路和灯管控制电路，其特征是：所述触摸按键电路、蜂鸣器电路、温湿度传感器应用电路、LCD显示电路、PM2.5传感器应用电路、热释电红外传感器应用电路、气体传感器应用电路、红外遥控接收电路、电源电路、电机控制电路和灯管控制电路均与所述微处理器AVR相连接。

2.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述触摸按键电路包括7脚插口J8、电阻R75~R76、电阻R700~R705、电容C700~C703、触摸屏转换器和控制器 U4和触摸按键TP1~TP5；所述触摸屏转换器和控制器1、2脚分别通过R71与R72与微处理器AVR相连接，14脚直接与微处理器AVR相连接。

3.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述蜂鸣器电路包括蜂鸣器U1、电阻R1~R3、三极管Q1；所述三极管Q1通过电阻R2与微处理器AVR相连接。

4.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述温湿度传感器应用电路包括温湿度传感器U2、电阻R4~R5、电容C1~C2；所述温湿度传感器U1 6、7两脚分别通过电阻R4、电阻R5与微处理器AVR相连接。

5.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述LCD显示电路包括LCD12864液晶显示屏U3、电阻R6~R11、电位器R48、电容C3~C5、三极管Q2~Q3；所述液晶显示屏U3 4~14脚直接与微处理器AVR相连接，所述三极管Q3通过电阻R11与微处理器AVR相连接。

6.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述PM2.5传感器应用电路包括PM2.5传感器电机控制电路和PM2.5传感器数据采集电路；所述PM2.5传感器电机控制电路包括电机J2、电阻R12 ~R14、电容C6~C7、二极管D1和三极管Q5；所述PM2.5传感器数据采集电路包括PM2.5传感器J1、电阻R15~R19、电容C8~C10和三极管Q4；所述三极管Q5通过电阻R14与微处理器AVR相连接；所述传感器J1 2脚通过电阻R17与微处理器AVR相连接，所述三极管Q4通过电阻R16与微处理器AVR相连接。

7.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述热释电红外传感器应用电路包括传感器电源电路、热释电红外传感器采集电路和热释电红外开关电路；所述传感器电源电路包括电源管理芯片U4、电阻R23、电容C15~C17和二极管D2；所述传感器采集电路包括热释电红外传感器U11、电阻R57~R60和电容C37~C38；所述开关电路包括红外传感信号处理器U5、电阻R24~R39、电位器R50~R51、光敏电阻U7、电容C18~C23、二极管D3和三极管Q7；所述电源管理芯片U4 5引脚输出作为热释电红外传感器采集电路和热释电红外开关电路的电源；所述传感器U11通过电阻R60与红外传感信号处理器U5相连；所述红外传感信号处理器U5通过电阻R36和三极管Q7与微处理器AVR相连接。

8.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述气体传感器应用电路包括TGS2600气体传感器U10、电阻R20~R22、电位器R49和55L104G场效应管Q6；所述传感器U10 1脚通过场效应管Q6和电阻R21与微处理器AVR相连接，2脚通过电位器R49与微处理器AVR相连接。

9.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述红外遥控接收电路包括红外接收头U9、电阻R40~R47、电容C24~C8、晶振Y2和解码芯片U6；所述红外接收头U9通过电阻R42与微处理器AVR相连接；所述解码芯片U6 16、18脚与微处理器AVR相连接，17脚通过电阻R45与微处理器AVR相连接。

10.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述电源电路包括变压器TX1、二极管D5~D13、电阻R61~R69、电容C4~C8、电容C39~C45、电容C47、三极管Q8~Q9、芯片U12和电感L7；所述芯片U12通过电感L7与微处理器AVR相连接；所述三极管Q9与微处理器AVR相连接。

11.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述电机控制电路包括光耦U13、电阻R70~R72、电容C46和可控硅U15；所述光耦U13通过电阻R72与微处理器AVR相连接。

12.根据权利要求1所述的空气净化器的控制电路，其特征是，所述灯管控制电路包括光耦U14、电阻R73~R74和可控硅U16；所述光耦U2通过电阻R74与微处理器AVR相连接。