CN204495394U - 一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路，述温湿度传感器、PM2.5传感器、单片机控制模块、矩阵键盘及OLED液晶模块、步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块通过按键控制开关和电源稳压模块连接电源模块；它解决了第一代产品LED灯拉动不足的情况，通过三极管使得多个LED都可以获得稳定电能导通，且PWM输出控制导通占空比，相比于之前的通过控制IO口导通与不导通时间，效果更为显著，且无明显的滞后效应；而步进电机的引入，不论是电机本身还是驱动模块，相比于直流电机显得更为经济，控制更为精准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电控电路，尤其是一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路。
背景技术
专利号ZL201420216996公开了一种仿生空气质量检测装置；它为了解决现有空气质量检测装置结构复杂、操作不便、不适用于室内使用的问题，进而设计制造出来，为了填充该检测装置，本实用新型在该检测装置内设置有一个电控电路，进而实现智能检测作用。
实用新型内容
现有技术难以满足人们的生产生活需要，针对上述问题，本实用新型旨在提供一种方便空气质量检测仿生装置的电控电路。
为实现该技术目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路，包括电源模块、电源稳压模块、温湿度检测模块、PM2.5检测模块、单片机控制模块、矩阵键盘及OLED液晶模块、步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块；其特征在于：所述温湿度检测模块、PM2.5检测模块、单片机控制模块、矩阵键盘及OLED液晶模块、步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块通过按键控制开关和电源稳压模块连接输出为7.2V的电源模块。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述电源稳压模块包括三个5V电源稳压模块和一个3.3V电源稳压模块，5V电源稳压模块其一连 接控制单片机控制模块，其二连接温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块；其三连接步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块；3.3V电源稳压模块连接单片机控制的OLED液晶显示屏供电。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述3.3V电源稳压模块中稳压模块第二管脚输出端3.3V与电容C6串联后接地，3.3V电源稳压模块第三管脚输入端7.2V与电容C7串联后接地，3.3V电源稳压模块第一管脚接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述为单片机最小系统供电的5V电源稳压模块中电容C2、C3并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C1接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述为温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块供电的5V电源稳压模块中电容C9、C10并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C8接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述为步进电机及其驱动模块、以及LED模块供电的5V电源稳压模块供电的5V电源稳压模块中电容C12、C13并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C11接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述步进电机驱动芯片中第五、六、七、八、十三、十四、十五管脚接地，第十六管脚连接电容C5后接地；第一、二、三和四管脚分别连接单片机控制模块A0、A1、A2和A3管脚；第九、十、十一和十二管脚分别与步进电机接口P2上的第一、二、三、四管脚连接。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述电机继电器及5V电源稳压模块中设置有光敏二极管，所述的与电机继电器及其驱动模块连接的5V电源稳压模块与为温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块供电的5V电源稳压模块电路结构相等。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述叶片及花灯输出模块为三组相同的模块组成电路，其每组花灯模块为由五个相同型号的发光二极管与电阻并联，且在基极公共端连接5V输入电源及1K欧姆的电阻，在发射极端接入1K欧姆的限流电阻后接入LED。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该电控电路控制的原仿生装置解决了第一代产品LED灯拉动不足的情况，通过三极管使得多个LED都可以获得稳定电能导通，且PWM输出控制导通占空比，相比于之前的通过控制IO口导通与不导通时间，效果更为显著，且无明显的滞后效应；而步进电机地引入，不论是电机本身还是驱动模块，相比于直流电机显得更为经济，控制更为精准。
附图说明
图1为本实用新型的最小单片机系统示意图；
图2为本实用新型的矩阵键盘电路图；
图3为本实用新型的液晶模块电路图；
图4为本实用新型的叶片及花灯输出模块电路图；
图5为本实用新型的步进电机驱动及外接口模块电路图；
图6为本实用新型的电机继电器及其驱动模块及5V电源模块电路图；
图7为本实用新型的温湿度检测模块和PM2.5检测模块电路图；
图8为本实用新型的3.3V电源稳压模块示意图；
图9为本实用新型的5V电源稳压模块；
图10为本实用新型的适配器电源模块以及电源开关电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅说明书附图1～10，本实用新型实施例中，一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路，包括电源模块、电源稳压模块、温湿度检测模块、PM2.5检测模块、单片机控制模块、矩阵键盘及OLED液晶模块、步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块；所述温湿度检测模块、PM2.5检测模块、单片机控制模块、矩阵键盘及OLED液晶模块、步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块通过按键控制开 关和电源稳压模块连接电源模块。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述电源稳压模块包括三个5V电源稳压模块和一个3.3V电源稳压模块，5V电源稳压模块其一连接控制单片机控制模块，其二连接温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块；其三连接步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块；3.3V电源稳压模块连接单片机控制的OLED液晶显示屏供电。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述3.3V电源稳压模块中稳压模块第二管脚输出端3.3V与电容C6串联后接地，3.3V电源稳压模块第三管脚输入端7.2V与电容C7串联后接地，3.3V电源稳压模块第一管脚接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述为单片机最小系统供电的5V电源稳压模块中电容C2、C3并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C1接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述为温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块供电的5V电源稳压模块中电容C9、C10并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C8接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述为步进电机及其驱动模块、以及LED模块供电的5V电源稳压模块供电的5V电源稳压模块中 电容C12、C13并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C11接地。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述步进电机驱动芯片中第五、六、七、八、十三、十四、十五管脚接地，第十六管脚连接电容C5后接地；第一、二、三和四管脚分别连接单片机控制模块A0、A1、A2和A3管脚；第九、十、十一和十二管脚分别与步进电机接口P2上的第一、二、三、四管脚连接。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述电机继电器及5V电源稳压模块中设置有光敏二极管，所述的与电机继电器及其驱动模块连接的5V电源稳压模块与为温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块供电的5V电源稳压模块电路结构相等。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述叶片及花灯输出模块为三组相同的模块组成电路，其每组花灯模块为由五个相同型号的发光二极管与电阻并联，且在基极公共端连接5V输入电源及1K欧姆的电阻，在发射极端接入1K欧姆的限流电阻后接入LED。
本实用新型的作用原理为：启动后单片机驱动S1\S2\S3通用I/O口为高电平，是三个放大输出的三极管开通。温度越高时，由单片机AD1口检测到的数值将升高，单片机控制PWM口P1开通时间减小，占空比减小从而使D11D12D13D14D15D16贴片LED导通时间增大，温度越低时，单片机AD1检测到的数值将减小，单片机控制PWM口P1开通时间增大，占空比增大从而使D11D12D13D14D15D16贴片LED导 通时间减小；湿度越高时，由单片机AD3口检测到的数值将升高，单片机控制PWM口P3\P5开通时间减小，占空比减小从而使D1—D10贴片LED导通时间增大，湿度越低时，单片机AD3检测到的数值将减小，单片机控制PWM口P3\P5开通时间增大，占空比增大从而使D1—D10贴片LED导通时间减小，因仿生花有两片叶子所以需分开驱动；而当PM2.5值上升时，AD0和AD2检测到的模拟值将上升，此时单片机将控制步进电机进行反转，以松动牵引绳使花呈现枯萎状态，反之当模拟值下降，即PM2.5值下降时，将驱动步进电机正转以拉动花茎伸直呈现挺立状态，在驱动电机前单片机会先相应控制继电器以使步进电机的电源端恢复供电，避免长时间带电状态下所造成的发热现象。
对于本领域技术人员而言，然而本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路，包括电源模块、电源稳压模块、温湿度检测模块、PM2.5检测模块、单片机控制模块、矩阵键盘及OLED液晶模块、步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块；其特征在于：所述温湿度检测模块、PM2.5检测模块、单片机控制模块、矩阵键盘及OLED液晶模块、步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块通过按键控制开关和电源稳压模块连接输出为7.2V的电源模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路的电源稳压模块，其特征在于：所述电源稳压模块包括三个5V电源稳压模块和一个3.3V电源稳压模块，5V电源稳压模块其一连接控制单片机控制模块，其二连接温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块；其三连接步进电机继电器及其驱动模块、步进电机及其驱动模块和叶片及花灯输出模块；3.3V电源稳压模块连接单片机控制的OLED液晶显示屏供电。
3.根据权利要求2所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路的3.3V电源稳压模块，其特征在于：所述3.3V电源稳压模块中稳压模块第二管脚输出端3.3V与电容C6串联后接地，3.3V电源稳压模块第三管脚输入端7.2V与电容C7串联后接地，3.3V电源稳压模块第一管脚接地。
4.根据权利要求2所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路的其一5V电源稳压模块，其特征在于：所述为单片机最小系 统供电的5V电源稳压模块中电容C2、C3并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C1接地。
5.根据权利要求2所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路的其二5V电源稳压模块，其特征在于：所述为温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块供电的5V电源稳压模块中电容C9、C10并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C8接地。
6.根据权利要求2所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路的其三5V电源稳压模块，其特征在于：所述为步进电机及其驱动模块、以及LED模块供电的5V电源稳压模块供电的5V电源稳压模块中电容C12、C13并联接入在该稳压模块第三管脚及地线上，第二管脚接地，第一管脚接通过按键开关模块的输入端7.2V且串联电容C11接地。
7.根据权利要求1所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路的步进电机及其驱动模块，其特征在于：所述步进电机驱动芯片中第五、六、七、八、十三、十四、十五管脚接地，第十六管脚连接电容C5后接地；第一、二、三和四管脚分别连接单片机控制模块A0、A1、A2和A3管脚；第九、十、十一和十二管脚分别与步进电机接口P2上的第一、二、三、四管脚连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控 制电路的步进电机继电器及其驱动模块，其特征在于：所述电机继电器及5V电源稳压模块中设置有光敏二极管，所述的与电机继电器及其驱动模块连接的5V电源稳压模块与为温湿度检测模块、PM2.5检测模块及步进电机继电器及其驱动模块供电的5V电源稳压模块电路结构相等。
9.根据权利要求1所述的一种基于仿生空气质量监测装置的控制电路的叶片及花灯输出模块，其特征在于：所述叶片及花灯输出模块为三组相同的模块组成电路，其每组花灯模块为由五个相同型号的发光二极管与电阻并联，且在基极公共端连接5V输入电源及1K欧姆的电阻，在发射极端接入1K欧姆的限流电阻后接入LED。
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