CN205639024U - 一种自启闭的换气扇智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自启闭的换气扇智能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的换气扇、数据存储器、红外线传感器、电源和信号模数转换电路，以及与信号模数转换电路相连接的气敏传感器；所述信号模数转换电路包括输入端与气敏传感器相连接的信号转换电路，和输入端与信号转换电路的输出端相连接的调整电路；所述调整电路的输出端与单片机相连接。本实用新型的通过单片机对气敏传感器和红外线传感器监测的换气扇使用范围内的信息进行分析处理，实现了控制换气扇进行自动开启与关闭，同时，有效的节约了电力资源。

Description

一种自启闭的换气扇智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及的是电子领域，具体的说，是一种自启闭的换气扇智能控制系统。

背景技术

全球每年因一氧化碳中毒死亡的人数都在不断的增加，而空气不流通则是导致一氧化碳中毒的重要因素。人们为了防止空气不流通而造成一氧化碳中毒事件的发生，便在如卫生间、楼道、厨房等空间狭小的地方安装了换气扇，用以确保室内与外界的空气进行循环，减少室内的一氧化碳气体。但是，现有的换气扇多采用人工进行开启或关闭，由于人们经常会忘记开启换气扇，导致一氧化碳中毒事件的频频发生。而有时人们在开启换气扇后又会忘记关闭换气扇，从而导致电力资源的浪费。

因此，提供一种能自动控制换气扇的开启与关闭的控制系统，便成为了本技术领域的技术人员的当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的换气扇不能进行自动开启与关闭的缺陷，提供的一种自启闭的换气扇智能控制系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种自启闭的换气扇智能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的换气扇、数据存储器、红外线传感器、电源和信号模数转换电路，以及与信号模数转换电路相连接的气敏传感器。

所述信号模数转换电路包括输入端与气敏传感器相连接的信号转换电路，和输入端与信号转换电路的输出端相连接的调整电路；所述调整电路的输出端与单片机相连接。

所述信号转换电路由转换芯片U，负极作为信号转换电路的输入端、正极经电阻R3后与转换芯片U的IN管脚相连接的极性电容C1，P极与转换芯片U的CLK管脚相连接、N极与极性电容C1的正极相连接的二极管D2，N极经电阻R2后与转换芯片U的CLK管脚相连接、P极经电阻R1后与二极管D2的N极相连接的二极管D1，以及正极与二极管D1的N极相连接、负极经电阻R5后与转换芯片U的OPIN管脚相连接的极性电容C2组成；所述转换芯片U的GND管脚接地，其AL管脚和SW管脚以及OUT管脚和COMP管脚共同形成信号转换电的输出端。

所述调整电路由放大器P，三极管VT，P极经电阻R9后与三极管VT的发射极相连接、N极经电阻R4后与转换芯片U的AL管脚相连接的二极管D3，正极经电阻R10后与二极管D3的P极相连接、负极与放大器P的输出端相连接的极性电容C4，负极与三极管VT的基极相连接、正极与转换芯片U的SW管脚相连接的极性电容C3，一端与三极管VT的集电极相连接、另一端与转换芯片U的OUT管脚相连接的可调电阻R8，以及P极经电阻R6后与转换芯片U的COMP管脚相连接、N极经电阻R7后与放大器P的负极相连接的二极管D4组成；所述放大器P的正极与三极管VT的集电极相连接，其放大器P的输出端作为调整电路的输出端。

为确保本实用新型的实际使用效果，所述气敏传感器为QM-N5气敏传感器；所述红外线传感器为TR350红外线传感器；所述转换芯片U为MAX291集成芯片。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型的红外线传感器可对换气扇使用范围进行监测，单片机可根据对红外线传感器监测的信息分析结果来控制换气扇进行自动开启与关闭；同时，单片机还可根据气敏传感器对换气扇使用范围的空气监测的结果来控制换气扇进行自动开启与关闭。

(2)本实用新型的信号模数转换电路能将气敏传感器传输的电信号中的无用信号进行消除，并能将消除无用信号的电信号转换为数据信号，同时，该信号模数转换电路还能将转换后的数据信号进行调节，使该数据信号的频率增强，确保了单片机接收的数据信号的准确性，从而提高了本智能控制系统的控制准确性。

(3)本实用新型的气敏传感器为QM-N5气敏传感器，该传接触燃烧式气敏传感器的性能稳定，监测的准确性高，从而确保了本监测系统监测的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的信号模数转换电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，本实用新型包括单片机，均与单片机相连接的换气扇、数据存储器、红外线传感器、电源和信号模数转换电路，以及与信号模数转换电路相连接的气敏传感器。其中，所述信号模数转换电路如图2所示，其包括信号转换电路和调整电路。

为确保本实用新型的可靠运行，所述的单片机优先采用了AT89C51单片机。该AT89C51单片机的RXD管脚与红外线传感器相连接，TXD管脚与换气扇相连接，TO管脚与数据存储器相连接，VCC管脚与电源相连接。所述的电源为12V直流电压，该12V直流电压为单片机供电。

本实用新型运行时，所述的红外线传感器则优先采用性能稳定、监测范围广的TR350红外线传感器来实现。该红外线传感器用于对换气扇使用范围的监测，即对换气扇使用范围有无人进行监测，并将监测出信息转换为电信号后传输给单片机，单片机则根据对接收的电信号分析的结果控制换气扇进行自动的开启与关闭。在红外线传感器监测到换气扇使用范围有人时，单片机接收到该信息后则输出控制电流给换气扇，此时，换气扇开始工作，换气扇工作范围的空气与室外的空气形成对流，有效的消除了换气扇使用范围内的一氧化碳气体对人的伤害。当红外线传感器监测到人离开时，单片机接收到该信息后则会延时关闭换气扇，以防止人在短时间反复进入时，造成换气扇不停的开启而损坏换气扇。本实用新型的数据存储器则优先采用了性能稳定的VNXe3200数据存储器，该数据存储器的内存储有空气含一氧化碳的正常值，该空气含一氧化碳的正常值为对人正常呼吸不构成伤害的一氧化碳值。

同时，在换气扇被开启时气敏传感器则实时对换气扇使用范围的空气进行监测，并将监测的信息转换为电信号经信号模数转换电路输出，该信号模数转换电路能将气敏传感器传输的电信号中的无用信号进行消除，并能将消除无用信号的电信号转换为数据信号，同时，该信号模数转换电路还能将转换后的数据信号进行调节，使该数据信号的频率增强。该信号模数转换电路并将增强后数据信号传输给单片机，单片机则将该电信号分析处理后得到空气中的一氧化碳值，该单片机将该一氧化碳值与数据存储器内存储的空气含一氧化碳值进行比对，并通过比对的结果来控制换气扇自动开启，使换气扇使用范围内的空气值与数据存储器内存储的空气含的一氧化碳值保持一致。在换气扇使用范围内的空气含的一氧化碳值与数据存储器内存储的空气含的一氧化碳值保持一致后，单片机则停止给换气扇输出电流，即换气扇则被关闭。

本实用新型的单片机通过对红外线传感器和气敏传感器监测到换气扇使用范围的信息，实现了控制换气扇进行自动开启与关闭，同时有效的节约了电力资源。

如图2所示，所述信号模数转换电路包括信号转换电路和调整电路；所述信号转换电路由转换芯片U，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R5，极性电容C1，极性电容C2，二极管D1，以及二极管D2组成。

连接时，极性电容C1的负极作为信号转换电路的输入端并与气敏传感器相连接、正极经电阻R3后与转换芯片U的IN管脚相连接。二极管D2的P极与转换芯片U的CLK管脚相连接、N极与极性电容C1的正极相连接。二极管D1的N极经电阻R2后与转换芯片U的CLK管脚相连接、P极经电阻R1后与二极管D2的N极相连接。

其中，极性电容C2的正极与二极管D1的N极相连接、负极经电阻R5后与转换芯片U的OPIN管脚相连接。所述转换芯片U的GND管脚接地，其AL管脚和SW管脚以及OUT管脚和COMP管脚共同形成信号转换电的输出端并与调整电路相连接。

进一步地，所述调整电路由放大器P，三极管VT，电阻R4，电阻R6，电阻R7，可调电阻R8，电阻R9，电阻R10，极性电容C3，极性电容C4，二极管D3，以及二极管D4组成。

连接时，二极管D3的P极经电阻R9后与三极管VT的发射极相连接、N极经电阻R4后与转换芯片U的AL管脚相连接。极性电容C4的正极经电阻R10后与二极管D3的P极相连接、负极与放大器P的输出端相连接。极性电容C3的负极与三极管VT的基极相连接、正极与转换芯片U的SW管脚相连接。

同时，可调电阻R8的一端与三极管VT的集电极相连接、另一端与转换芯片U的OUT管脚相连接。二极管D4的P极经电阻R6后与转换芯片U的COMP管脚相连接、N极经电阻R7后与放大器P的负极相连接。所述放大器P的正极与三极管VT的集电极相连接，其放大器P的输出端作为调整电路的输出端并与AT89C51单片机的WR管脚相连接。

运行时，气敏传感器输出的电信号经滤波极性电容C1和二极管D2以及极性电容C2形成的滤波处理器进行滤波后，该电信号中的无用信号被消除，经滤波处理器处理后的电信号被传输到转换芯片U，该转换芯片U则通过芯片内的附加电子元件将电信号转换为数据信号。其转换后的数据信号则通过二极管D3和可调电阻R8以及极性电容C3和二极管D4形成的调整器将数据信号中的低频信号增强，同时，通过放大器P将处理后的电信号进行放大后传输给单片机，从而有效的确保了单片机接收的数据信号的准确性。为了更好的实施本实用新型，所述的转换芯片U则优先采用了性能稳定的MAX291集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本实用新型。

Claims (6)

1.一种自启闭的换气扇智能控制系统，其特征在于，包括单片机，均与单片机相连接的换气扇、数据存储器、红外线传感器、电源和信号模数转换电路，以及与信号模数转换电路相连接的气敏传感器；所述信号模数转换电路包括输入端与气敏传感器相连接的信号转换电路，和输入端与信号转换电路的输出端相连接的调整电路；所述调整电路的输出端与单片机相连接。

2.根据权利要求1所述的一种自启闭的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述信号转换电路由转换芯片U，负极作为信号转换电路的输入端、正极经电阻R3后与转换芯片U的IN管脚相连接的极性电容C1，P极与转换芯片U的CLK管脚相连接、N极与极性电容C1的正极相连接的二极管D2，N极经电阻R2后与转换芯片U的CLK管脚相连接、P极经电阻R1后与二极管D2的N极相连接的二极管D1，以及正极与二极管D1的N极相连接、负极经电阻R5后与转换芯片U的OPIN管脚相连接的极性电容C2组成；所述转换芯片U的GND管脚接地，其AL管脚和SW管脚以及OUT管脚和COMP管脚共同形成信号转换电的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种自启闭的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述调整电路由放大器P，三极管VT，P极经电阻R9后与三极管VT的发射极相连接、N极经电阻R4后与转换芯片U的AL管脚相连接的二极管D3，正极经电阻R10后与二极管D3的P极相连接、负极与放大器P的输出端相连接的极性电容C4，负极与三极管VT的基极相连接、正极与转换芯片U的SW管脚相连接的极性电容C3，一端与三极管VT的集电极相连接、另一端与转换芯片U的OUT管脚相连接的可调电阻R8，以及P极经电阻R6后与转换芯片U的COMP管脚相连接、N极经电阻R7后与放大器P的负极相连接的二极管D4组成；所述放大器P的正极与三极管VT的集电极相连接，其放大器P的输出端作为调整电路的输出端。

4.根据权利要求3所述的一种自启闭的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述气敏传感器为QM-N5气敏传感器。

5.根据权利要求4所述的一种自启闭的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述红外线传感器为TR350红外线传感器。

6.根据权利要求5所述的一种自启闭的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述转换芯片U为MAX291集成芯片。