CN205156243U - 一种空气净化机的控制系统 - Google Patents

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岳仁亮
朱志浩
齐丛亮
吴傲立
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Abstract

本实用新型提供了一种空气净化机的控制系统，该控制系统包括用于显示信息的显示模块、用于选择净化机工作模式或功能的按键模块、用于驱动电机并且实现不同电机转速的独立控制的电机驱动模块、用于检测室内空气质量的检测模块，以及与显示模块、按键模块、电机驱动模块和检测模块相连用于接收和处理信号的控制模块；该控制系统还包括用于修改控制指令的上位机通讯模块和用于修改地址的拨码开关。该空气净化机的控制系统能够实现多模块同时控制净化机、修改控制逻辑、远程读取设备数据、控制设备工作以及修改直流无刷电机的转速和传感器数值等，具有较好的兼容性和适用性，便于大规模的推广应用。

Description

一种空气净化机的控制系统
技术领域
本实用新型属于空气净化技术领域，尤其涉及一种空气净化机的控制系统。
背景技术
随着人们生活水平不断改善，室内装修越来越普遍，装修材料会散发甲醛、笨等有害气体导致室内空气污染，成为危害人体健康的污染源。而绝大多数人将近80％的时间在室内度过，封闭、半封闭空间内的空气污染，包括室内空间、地下空间、车内空气污染作为一种看不见的大气污染，对人类的健康造成了不可忽视的影响。
为了改善室内空气质量，提高室内空气的品质，市场上也出现了各种各样的空气净化器，包括PM2.5过滤器、室内甲醛去除器以及多功能集成净化器等。其中，新风净化装置由于其功能多、效果好和适用性强等优势，受到了人们越来越多的关注。此外，其多种功能模块之间的协调处理、合理运作和简易的人机操控界面是保证处理效果、使用寿命以及节约能耗的必要条件。
CN203704251U公开了一种空气净化器的控制系统，包括控制模块，控制模块的连接端分别连接有显示驱动模块、触摸按键模块、触摸按键指示灯、气味检测模块、压差检测模块、颗粒检测模块、红外遥控接收模块、时钟模块及寿命指示灯，压差检测模块上连接有压差传感器，气味检测模块上连接有气味传感器，颗粒检测模块上连接有颗粒传感器。该空气净化器的控制系统可对空气中的空气质量进行检测，对滤网的使用时长和更换时间进行确定，但是该控制系统不能修改控制指令，并且只能在能够接收红外信号的地方控制净化器，另外，该控制系统的兼容性和适用性还有待进一步提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种空气净化机的控制系统，所述控制系统能够实现多模块同时控制、修改控制逻辑、修改直流无刷电机的转速及传感器数值等，并能够实时显示室内空气污染情况、协调控制新风和回风处理及智能保养，有效降低能耗、保证装置的处理效果和使用寿命，具有较好的兼容性和适用性。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种空气净化机的控制系统，包括用于显示信息的显示模块、用于选择净化机工作模式或功能的按键模块、用于驱动电机并且实现不同电机转速的独立控制的电机驱动模块、用于检测室内空气质量的检测模块，以及与显示模块、按键模块、电机驱动模块和检测模块相连用于接收和处理信号的控制模块；所述电机驱动模块和检测模块分别与电机和传感器相连，所述控制系统还包括用于修改控制指令的上位机通讯模块和用于修改地址的拨码开关。
所述控制系统还包括用于通过WiFi控制所述控制系统的WiFi驱动模块、用于提示更换滤芯的滤芯更换控制模块以及用于在显示模块显示时间的时钟模块，所述WiFi驱动模块、滤芯更换控制模块和时钟模块均与控制模块相连。
所述检测模块包括PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块，所述PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块分别与PM2.5传感器、CO2传感器、HCHO传感器、O3传感器和温度传感器相连。
所述检测模块与传感器相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口，通讯协议为MODBUSRTU。
所述上位机通讯模块与上位机相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口。
所述4针接口的电源端连接电压为5V的电源。
所述显示模块为触摸显示屏。
所述显示模块和按键模块集成于一体为86控制盒。
所述控制模块为单片机。
所述电机驱动模块与风机、电动风阀及风扇中的任意一种或至少两种相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的一种空气净化机的控制系统，所述控制系统能够实现多模块同时控制、控制逻辑修改、远程读取设备数据、控制设备工作、修改直流无刷电机的转速及传感器数值等，具有较好的兼容性和适用性，便于大规模的推广应用。
附图说明
图1为实施例1提供的空气净化机的控制系统。
图2为实施例1提供的显示模块的显示效果图。
图3为实施例1提供的一种新风机净化机的结构示意图。
图4为实施例1提供的控制系统在自动模式下的运行逻辑图。
其中，1-第一风机；2-第一风阀；3-第二风机；4-第二风阀；5-第三风阀。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
一种空气净化机的控制系统，包括用于显示信息的显示模块、与按键连接用于选择净化机工作模式或功能的按键模块、用于驱动电机并且实现不同电机转速的独立控制的电机驱动模块、用于检测室内空气质量的检测模块，以及与显示模块、按键模块、电机驱动模块和检测模块相连用于接收和处理信号的控制模块；所述电机驱动模块和检测模块分别与电机和传感器相连，所述控制系统还包括用于修改控制指令的上位机通讯模块和用于修改地址的拨码开关。
所述上位机通讯模块与上位机相连，从而修改控制模块中的控制指令；所述拨码开关用于修改控制指令时修改控制模块自身的地址。基于上位机通讯模块和拨码开关的设置，所述控制系统能够实现控制逻辑修改、控制设备工作、修改直流无刷电机的转速及传感器数值等，具有较好的兼容性和适用性。
所述检测模块与传感器相连，传感器的设置可根据实际需要设定，比如可设置HCHO传感器及PM2.5传感器等；所述电机驱动模块与空气净化机中的电机相连，用于控制电机的工作状态；所述显示模块用于显示传感器监测的数据、净化机中电机的工作状态、电机的工作模式及其它附加的显示信息，所述附加的显示信息如时间、设定等。
所述控制系统的工作流程为：用户通过按键选择净化机的工作模式或功能，按键模块接收相应的信号，并把信号传递给控制模块，控制模块通过处理，发出相应的信号控制电机驱动模块及检测模块，并将电机驱动模块及检测模块传输的信号通过显示模块显示在显示器上。
当用户需要更改所述控制系统的控制指令时，将上位机通讯模块与上位机相连，在上位机上进行控制指令的修改，上位机通过上位机通讯模块可远程读取设备数据、控制设备工作、修改直流无刷电机的转速及传感器数值等；拨码开关用于上位机通讯模块与上位机通讯时修改自身地址。
所述控制系统还包括用于通过WiFi控制所述控制系统的WiFi驱动模块、用于提示更换滤芯的滤芯更换控制模块以及用于在显示模块显示时间的时钟模块，所述WiFi驱动模块、滤芯更换控制模块和时钟模块均与控制模块相连。
所述WiFi驱动模块用于实现用户通过WiFi和控制模块同时操控控制系统，从而实现多模块同时控制净化机、远程读取设备数据及控制设备工作等功能，极大地方便了用户对净化机的控制；所述滤芯更换控制模块用于提示定时更换滤芯，以保证室内空气的净化效果。
所述检测模块包括PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块，所述PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块分别与PM2.5传感器、CO2传感器、HCHO传感器、O3传感器和温度传感器相连。所述检测模块可根据实际需要增连其他功能的传感器，以便于控制系统对室内空气的更全面控制。当用户想了解室内PM2.5、CO2、HCHO、O3或温度的数值时，可以通过铵键模块选择其中一项，按键模块将相应的信号传输给控制模块，控制模块发出指令调取相应数据，在显示模块上显示。
所述检测模块与传感器相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口，通讯协议为MODBUSRTU。
所述上位机通讯模块与上位机相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口。
所述4针接口的电源端连接电压为5V的电源。
所述显示模块为触摸显示屏。
所述显示模块和按键模块集成于一体为86控制盒。
所述控制模块为单片机，所述单片机能够控制、接收和处理显示模块、按键模块、电机驱动模块及检测模块的信息。
所述电机驱动模块与风机、电动风阀及风扇中的任意一种或至少两种相连，如所述电机驱动接口与风机和电动风阀相连，所述电机驱动接口与电动风阀和风机相连等，用于控制器控制电机的工作状态和净化机的工作模式。
实施例1
一种空气净化机的控制系统如图1所示，所述控制系统可控制具有如图3所示结构的新风净化机。所述新风净化机包括壳体，所述壳体上设置有室内新风出风口、室内回风进风口、室外新风进风口和室外回风出风口，所述壳体内部设置有连通所述室外新风进风口与所述室内新风出风口的第一风路，所述壳体内部还设置有连通所述室内回风进风口与室外回风出风口的第二风路，所述第一风路与第二风路为相互独立的腔体；所述新风出风口处设置有第一风机1，所述回风排风口处设有第二风机3，所述第一风机1与第二风机3分别位于第一风路和第二风路中；所述第一风路中还设置有第一隔板，所述第一隔板将第一风路分为两个不连通的腔体，所述第一风阀2位于第一隔板上，用于连通第一风路的两个腔体；所述第二风路中设置有第二隔板，所述第二隔板将第二风路分成两个不连通的腔体，所述第三风阀5位于第二隔板上，用于连通第二风路的两个腔体，所述第二风阀4位于第二风路的侧壁上，并且所述第二风阀4靠近回风进风口，位于第三风阀之上，用于连通第二风路与第一风路。
所述新风净化机的控制系统包括控制模块，以及与控制模块相连的显示模块、按键模块、时钟模块、电机驱动模块、检测模块(包括PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块)、上位机通讯模块、拨码开关、WiFi驱动模块和滤芯更换控制模块。
所述电机驱动模块与两个风机(第一风机1和第二风机3)和三个风阀(第一风阀2、第二风阀4和第三风阀5)；所述PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块分别与PM2.5传感器、CO2传感器、HCHO传感器、O3传感器和温度传感器相连；控制模块为单片机；所述按键模块与显示模块继承于一体为86控制盒；所述显示模块为触摸显示屏。
所述检测模块与传感器相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口，通讯协议为MODBUSRTU；所述上位机通讯模块与上位机相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口；所述4针接口的电源端连接电压为5V的电源。
如图2所示为显示模块的显示效果图。从图中可以看出，所述显示模块显示有PM2.5、CO2、HCHO、O3、时间以及温度数据，并显示有功能按键如“模式”、“自动”、“新风”、“净化”、“循环”、“保养”以及“复位”等。可通过触摸显示屏上的按键选择不同的净化机工作模式和功能。
所述显示模块上的“复位”及“保养”键均与滤芯更换控制模块相连。滤芯寿命以一天使用8小时，一次用6个月，设置1440小时，开机即计时，累计到1440小时后，显示屏出现“保养”并闪烁，滤芯更换完成后，长按“复位”键，“保养”消失，并重新计时。按“复位”键重新计时，如未出现“保养”提示，按“复位”键不起任何作用，不会重新计时；自动模式下，除了“模式“按键其它按键都不起作用。
当通过触摸屏选择新风或循环模式时，控制模块控制第一风机1、第二风机3、第一风阀2、第二风阀4和第三风阀5的运行情况如表1所示。新风模式下，控制系统通过开启第一风机1、第二风机3、第一风阀2和第三风阀5，以及关闭第二风阀4，能够控制净化机将室外的新风送入室内，并将室内的空气排到室外；循环模式下，控制系统通过开启第一风机1和第二风阀4，关闭第二风机3、第一风阀2和第三风阀5，能够使得净化机不断进行室内空气循环净化。所述控制系统能够根据不同的净化机调整控制指令，保证净化机正常运行。
表1
模式 第一风机 第二风机 第一风阀 第二风阀 第三风阀
新风模式 开启 开启 开启 关闭 开启
循环模式 开启 关闭 关闭 开启 关闭
图4为选择“自动”模式下，所述控制系统的运行逻辑图：当用户选择“自动”模式时，控制系统首先会自动检测室内CO2浓度，如果CO2大于等于预设值，则继续检测室内PM2.5浓度，如果PM2.5浓度大于等于预设值，则进行“循环”模式；如果PM2.5浓度小于预设值，则继续检测甲醛浓度，如果甲醛浓度大于等于预设值，则控制净化机进入“循环”模式，如果甲醛浓度小于预设值，则继续检测臭氧浓度，如果臭氧浓度大于预设值，则进行“循环”模式，如果臭氧浓度小于预设值，则进入“待机”模式，并持续自动检测CO2浓度；如果CO2浓度大于等于预设值，则运行“新风”模式直至CO2浓度不大于预设值。
申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种空气净化机的控制系统，包括用于显示信息的显示模块、用于选择净化机工作模式或功能的按键模块、用于驱动电机并且实现不同电机转速的独立控制的电机驱动模块、用于检测室内空气质量的检测模块，以及与显示模块、按键模块、电机驱动模块和检测模块相连用于接收和处理信号的控制模块；所述电机驱动模块和检测模块分别与电机和传感器相连，其特征在于，所述控制系统还包括用于修改控制指令的上位机通讯模块和用于修改地址的拨码开关。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括用于通过WiFi控制所述控制系统的WiFi驱动模块、用于提示更换滤芯的滤芯更换控制模块以及用于在显示模块显示时间的时钟模块，所述WiFi驱动模块、滤芯更换控制模块和时钟模块均与控制模块相连。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块包括PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块，所述PM2.5检测模块、CO2检测模块、HCHO检测模块、O3检测模块和温度检测模块分别与PM2.5传感器、CO2传感器、HCHO传感器、O3传感器和温度传感器相连。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块与传感器相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口，通讯协议为MODBUSRTU。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述上位机通讯模块与上位机相连的接口为4针接口，所述4针接口的信号接口为RS485信号接口。
6.根据权利要求4或5所述的控制系统，其特征在于，所述4针接口的电源端连接电压为5V的电源。
7.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述显示模块为触摸显示屏。
8.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述显示模块和按键模块集成于一体为86控制盒。
9.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块为单片机。
10.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述电机驱动模块与风机、电动风阀及风扇中的任意一种或至少两种相连。
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