CN205261739U - 一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器 - Google Patents

一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器 Download PDF

Info

Publication number
CN205261739U
CN205261739U CN201520831044.9U CN201520831044U CN205261739U CN 205261739 U CN205261739 U CN 205261739U CN 201520831044 U CN201520831044 U CN 201520831044U CN 205261739 U CN205261739 U CN 205261739U
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
air
signal
remote control
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201520831044.9U
Other languages
English (en)
Inventor
徐邦
王俊
王伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University
Hefei College
Original Assignee
Hefei College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei College filed Critical Hefei College
Priority to CN201520831044.9U priority Critical patent/CN205261739U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205261739U publication Critical patent/CN205261739U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，包括机体，机体上设置有用于采集信号的信号采集模块、用于对空气进行净化的净化模块、用于驱动净化模块进行运行的驱动模块、用于与信号采集模块进行信号传输并依据信号分析的结果调控驱动模块运行状态的控制模块、以及供电的电源模块，控制模块为树莓派控制器构成。本实用新型提供的空气净化器具有以下优点：对室内环境的温湿度、异味、PM2.5数据进行采集并通过通信网络上传到网络服务器，手机客户端软件随时随地可以查看空气质量并调整空气净化器运行状态。同时空气净化器配置的人体热释电红外传感器检测到人体红外信号时，离心风机立即进入高速运行，快速净化室内灰尘，起到预防过敏的作用。

Description

一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器
技术领域
本实用新型涉及空气净化设备领域，具体涉及一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器。
背景技术
当前大气污染严重，人们居住的室内空气质量不仅受外界空气环境质量的影响，而且还受到现代装饰装修材料所散发的有害物质影响。现代人正进入继“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后，又出现的以“室内空气污染”为标志的第三个污染时期。有关资料显示人们80％以上的时间是在室内度过的，每天呼吸的空气绝大部分是室内空气，然而室内空气污染往往比室外空气污染更严重，室内空气的污染程度有时超过室外的5～8倍，对人体的危害更为严重。空气净化器能够过滤空气中的颗粒物，净化空气中有毒气体，消灭空气中的微生物，为人及其活动提供健康、舒适的室内空气环境。
目前市面上空气净化器控制系统大都是基于单片机的控制系统。单片机本身无自开发能力，必须借助开发工具来开发应用软件，以及对硬件系统进行诊断。单片机内的ROM比较小，所以在设计中系统必须在外面配置EPROM电路和扩展电路。这样系统硬件设计相对比较复杂，系统的抗干扰能力相对较差。基于单片机的控制器不带操作系统，不能与物联网技术更好的融合。总之，当前空气净化器系统人机交互不够智能化，信息化，不能满足消费者对产品使用舒适、便捷的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，其能够实现远程控制，对室内空气进行智能化净化。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，包括机体，其特征在于：机体上设置有用于采集信号的信号采集模块、用于对空气进行净化的净化模块、用于驱动净化模块进行运行的驱动模块、用于与信号采集模块进行信号传输并依据信号分析的结果调控驱动模块运行状态的控制模块、以及供电的电源模块，控制模块为树莓派控制器构成，净化模块包括沿风送方向依次设置的初过滤装置、复合活性炭吸附过滤装置、HEPA高效过滤装置、TiO2光触媒催化装置、短波紫外光杀菌装置和离心风机，短波紫外光杀菌装置包括紫外灯，驱动模块包括风机驱动单元、紫外灯驱动单元，信号采集模块包括对空气质量进行监测的空气监测单元、对人体红外信号进行监测的红外监测单元、用于人机交互的人机交互单元以及用于与远程控制装置进行通信的通信单元。
本实用新型提供的空气进化器与传统空气净化器相比具有以下优点：空气质量传感器对室内环境的温湿度、异味、PM2.5数据进行采集并通过wifi通信网络上传到网络服务器，手机客户端软件随时随地可以查看空气质量并调整空气净化器运行状态。同时空气净化器配置的人体热释电红外传感器检测到人体红外信号时，离心风机立即进入高速运行状态，快速净化室内灰尘，有效避免灰尘的飘起，起到预防过敏的作用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为电机驱动单元的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。
本实用新型采取的技术方案如图1所示，一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，包括机体，机体上设置有用于采集信号的信号采集模块、用于对空气进行净化的净化模块12、用于驱动净化模块12进行运行的驱动模块、用于与信号采集模块进行信号传输并依据信号分析的结果调控驱动模块运行状态的控制模块11、以及供电的电源模块，控制模块11为树莓派控制器构成，净化模块12包括沿风送方向依次设置的初过滤装置、复合活性炭吸附过滤装置、HEPA高效过滤装置、TiO2光触媒催化装置、短波紫外光杀菌装置和离心风机，短波紫外光杀菌装置包括紫外灯，驱动模块包括风机驱动单元14、紫外灯驱动单元，信号采集模块包括对空气质量进行监测的空气监测单元13、对人体红外信号进行监测的红外监测单元、用于人机交互的人机交互单元以及用于与远程控制装置进行通信的通信单元15(WiFi通信单元)。电源模块包括为离心风机和紫外灯供电的220V交流电源以及为信号采集模块、控制模块11、驱动模块供应5V或3.3V电压的直流电源。人机交互模块包括LED显示屏、触控按键单元、红外遥控单元等等。
具体的方案为：树莓派控制器的处理器为主频900MHz的ARMCortex-A7处理器。该处理器设有10/100以太网接口，26个GPIO接口，支持USB2.0插槽，支持UART、I2C通讯，带两个选择的SPI总线，可运行完整的LINUX(发行版)操作系统。空气监测单元13包括温湿度传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器，红外监测单元为热释电红外传感器，通信单元15为TL-WN725N无线USB网卡，远程控制装置为手机。热释电红外传感器、温湿度传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器均采用GPIO串口与控制模块11进行通信。LED液晶显示屏使用SPI总线通信，WiFi模块采用使用USB串口通信。
详细的为：温湿度传感器模块采用DHT11温湿度传感器，PM2.5传感器采用DN7C3JA001颗粒物传感器，TVOC传感器采用TGS2600传感器，热释电红外传感器采用LHI878热释电红外传感器。离心风机采用YWF.B4S-220-065AB00后倾式外转子离心风机。
通过对温湿度传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、热释电红外传感器进行电压采集，将采集的电压信号经过处理传送至树莓派控制器，控制器判定室内空气质量状态及人活动情况并相应控制离心风机转速。TVOC指数、PM2.5指数和温湿度数值显示在液晶屏上。同时采集的数据通过WiFi通信单元15上传至网络服务器进行数据存档储存管理供电脑端和手机端访问。用户电脑、手机访问服务器可查看当前及近期空气质量数据，并以曲线图形式直观显示。自动运行模式下，当热释电红外传感器检测到人体红外信号，风机加速运转2分钟。也可以通过红外遥控空气净化器或手机远程监测室内空气质量并控制空气净化器运行。
紫外灯驱动单元可为一简易的开关构成，控制模块11控制开关的闭合状态调控短波紫外光杀菌装置的运行状态。风机驱动单元14采用如图2所示技术方案进行实施，包括双向晶闸管Q4、光电耦合器U2，光电耦合器U2的2端口(输入端)通过电阻R6与树莓派控制器的输出端P5相连接，光电耦合器U2的1端口与电源电压VCC相连接，光电耦合器U2的6端口与双向晶闸管Q4的门极G端直连，光电耦合器U2的4端口通过电阻R8分别与双向晶闸管Q4的一个主电极T1端和LINE端相连接，双向晶闸管Q4的另一个主电极T2端与离心风机的电机相连接。
远程控制离心风机的电机转速调控操作如下：空气净化器采用WiFi通信方式接入yeelink物联网平台，手机APP端通过3G/4G网络或WiFi网络访问yeelink服务器端获取数据并通过服务器远程调用树莓派控制器python脚本控制GPIO某个端口的电平高低及延时时间长短，改变输出脉冲的“占空比”来控制电机驱动电路双向晶闸管导通角的大小，调整交流电机转速。离心风机挡位从低到高设为1、2、3挡，不同挡位GPIO口高低电平时间不同，占空比不同。挡位越高，占空比越小，离心风机转速越大。
设风机挡位从低到高为1、2、3挡，不同挡位GPIO口高低电平时间不同，占空比不同。挡位越高，占空比越小，风机转速越大。编写电机调速的Python脚本，FAN.py。
FAN.py脚本如下：
本实用新型提供的空气净化器，利用传感器技术对室内空气质量多项指标进行监测并实时显示和上传到网络服务器供电脑端和手机端查看。利用热释电红外传感器检测到人体红外信号，离心风机高速运行快速净化室内灰尘，有效避免灰尘飘起。同时，本实用新型手机端可以根据监测到的空气质量指标和空气净化器工作状态，调整空气净化器运行状态。手机APP端通过3G/4G网络或WiFi网络访问服务器获取数据并可通过服务器远程调用python脚本控制GPIO实现控制信号输出变化，改变输出脉冲的“占空比”来实现电机调速。具有实时远程操作、智能和操作便捷的特点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本实用新型中记载内容后，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，包括机体，其特征在于：机体上设置有用于采集信号的信号采集模块、用于对空气进行净化的净化模块、用于驱动净化模块进行运行的驱动模块、用于与信号采集模块进行信号传输并依据信号分析的结果调控驱动模块运行状态的控制模块、以及供电的电源模块，控制模块为树莓派控制器构成，净化模块包括沿风送方向依次设置的初过滤装置、复合活性炭吸附过滤装置、HEPA高效过滤装置、TiO2光触媒催化装置、短波紫外光杀菌装置和离心风机，短波紫外光杀菌装置包括紫外灯，驱动模块包括风机驱动单元、紫外灯驱动单元，信号采集模块包括对空气质量进行监测的空气监测单元、对人体红外信号进行监测的红外监测单元、用于人机交互的人机交互单元以及用于与远程控制装置进行通信的通信单元。
2.根据权利要求1所述的基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，其特征在于：树莓派控制器的处理器为主频900MHz的ARMCortex-A7处理器，设有10/100以太网接口，26个GPIO接口，支持USB2.0插槽，支持UART、I2C通讯，带两个选择的SPI总线，能运行LINUX操作系统。
3.根据权利要求1所述的基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，其特征在于：空气监测单元包括温湿度传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器，红外监测单元为热释电红外传感器，热释电红外传感器、温湿度传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器均采用GPIO串口与控制模块进行信号交互。
4.根据权利要求1所述的基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，其特征在于：通信单元为TL-WN725N无线USB网卡，远程控制装置为手机。
5.根据权利要求3所述的基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，其特征在于：温湿度传感器模块采用DHT11温湿度传感器，PM2.5传感器采用DN7C3JA001颗粒物传感器，TVOC传感器采用TGS2600传感器，热释电红外传感器采用LHI878热释电红外传感器。
6.根据权利要求3所述的基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器，其特征在于：风机驱动单元包括双向晶闸管、光电耦合器，光电耦合器的输入端通过电阻R6与树莓派控制器的输出端相连接，光电耦合器与电源电压VCC相连接，光电耦合器的一路输出端与双向晶闸管的门极直连，光电耦合器的另一路输出端通过电阻R8分别与双向晶闸管的一个主电极和LINE相连接，双向晶闸管的另一主电极与离心风机的电机相连接。
CN201520831044.9U 2015-10-23 2015-10-23 一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器 Expired - Fee Related CN205261739U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520831044.9U CN205261739U (zh) 2015-10-23 2015-10-23 一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520831044.9U CN205261739U (zh) 2015-10-23 2015-10-23 一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205261739U true CN205261739U (zh) 2016-05-25

Family

ID=56003265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520831044.9U Expired - Fee Related CN205261739U (zh) 2015-10-23 2015-10-23 一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205261739U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105241015A (zh) * 2015-10-23 2016-01-13 合肥学院 一种基于树莓派的智能空气净化器
CN109297114A (zh) * 2018-11-01 2019-02-01 上海莱哲实业有限公司 一种智能环保空气净化设备
CN109600420A (zh) * 2018-11-12 2019-04-09 吴基玄 一种基于树莓派技术实现在线远程控制的方法及系统
CN111272212A (zh) * 2018-12-05 2020-06-12 卓望数码技术（深圳）有限公司 一种i2c设备数据采集方法及其系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105241015A (zh) * 2015-10-23 2016-01-13 合肥学院 一种基于树莓派的智能空气净化器
CN109297114A (zh) * 2018-11-01 2019-02-01 上海莱哲实业有限公司 一种智能环保空气净化设备
CN109600420A (zh) * 2018-11-12 2019-04-09 吴基玄 一种基于树莓派技术实现在线远程控制的方法及系统
CN111272212A (zh) * 2018-12-05 2020-06-12 卓望数码技术（深圳）有限公司 一种i2c设备数据采集方法及其系统
CN111272212B (zh) * 2018-12-05 2021-12-31 卓望数码技术（深圳）有限公司 一种i2c设备数据采集方法及其系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105241015A (zh) 一种基于树莓派的智能空气净化器
CN205261739U (zh) 一种基于树莓派的具有远程控制功能的空气净化器
CN105465971B (zh) 一种空气净化器系统
CN206247553U (zh) 智能静电式pm2﹒5净化监测装置
CN104819510A (zh) 一种智能空气净化控制系统及控制方法
CN103808638A (zh) Pm2.5颗粒物检测和净化设备
CN205536374U (zh) 一种空气净化器系统
CN104216323B (zh) 空气净化器控制系统
CN204065825U (zh) 科技展馆智能交互一体化控制系统
CN207438761U (zh) 一种移动式空气净化装置
CN105416010A (zh) 一种基于wifi的车载空气净化器系统
CN203718963U (zh) 一种空气净化器
CN204065751U (zh) 空气净化器控制电路
CN207081098U (zh) 智能空气净化器
CN105352096A (zh) 一种远程在线监测空气质量的臭氧消毒动力通风机
CN204063310U (zh) 一种负离子空气净化器
CN207570076U (zh) 一种空气净化器远程智能监控系统
CN104896676A (zh) 一种智能新风控制系统
CN205919428U (zh) 一种木质智能空气净化器
CN209558622U (zh) 一种综合性空气净化器的控制系统
CN206174822U (zh) 一种智能防雾霾过滤窗
CN204987272U (zh) 一种两用型洁净新风系统
CN205678829U (zh) 一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置
CN205641367U (zh) 一种柜式空气净化器控制系统
CN210425351U (zh) 一种新型远程多功能空气净化器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160525

Termination date: 20161023