CN211084372U - 一种换气扇的智能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种换气扇的智能控制系统，配合温湿度、空气综合指数传感器智能控制，提升智能化。本实用新型包括电路板，电路板设置在进风面盖内，进风面盖后面设有风管，风管远离进风面盖的一端设有出风口，风管后端设有电源，电源后面设有电源盖，电源前面设有电机，电机设置在风管腔内，电机输出轴连接扇叶，扇叶位于进风面盖后侧，电路板上设有单片机模块与驱动电路，单片机模块包含单片机U1，单片机U1连接电源。本实用新型的换气扇的风机镶嵌有空气质量、温度、湿度感应控头以及LED指示灯；智能控制系统将环境温度、湿度、空气综合指数的变化信号智能感应，温度、湿度、空气质量自动感应启动。

Description

一种换气扇的智能控制系统
技术领域
本实用新型涉及通风设备，特别是涉及一种智能控制的换气扇。
背景技术
换气扇是日常生活中是必不可少的通风送风设备，一般在建筑通风或室内通风过程中采用的，实现室内室外的空气流通，有利于及时排除废气，现有的换气扇的没有智能控制系统，需要人工调节、控制，无法实现更智能化的控制，使用不便。
实用新型内容
针对现有技术缺点，本实用新型公开了一种换气扇的智能控制系统，配合多传感器，温湿度、空气综合指数传感器智能控制，提升智能化，使用方便，适用性广。
其具体技术特征如下：
一种换气扇的智能控制系统，包括电路板，电路板设置在进风面盖内，进风面盖后面设有风管，风管远离进风面盖的一端设有出风口，风管后端设有电源，电源后面设有电源盖，电源前面设有电机，电机设置在风管腔内，电机输出轴连接扇叶，扇叶位于进风面盖后侧，电路板上设有单片机模块与驱动电路，单片机模块包含单片机U1，单片机U1连接电源；
VOC传感模块与温湿度传感模块输出端分别与单片机U1连接，单片机U1连接霍尔传感器H1，单片机U1输出端连接驱动电路，驱动电路经过线圈连接电机；
驱动电路包含稳压电源集成管理芯片U3，稳压电源集成管理芯片U3输入端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电源VCC，电源输出+12V的电源VCC，稳压电源集成管理芯片U3输出端输出电源+5V，稳压电源集成管理芯片U3接地端接地，稳压电源集成管理芯片U3输出端与接地端GND之间连接有电容C5；
电源VCC经过电阻R41后连接单片机U1引脚10，电阻R41与接地端GND之间连接有电阻R42，二极管D1负极分别连接(并联)电容C3、电容C4后接地，二极管D1负极依次连接(串联)电阻R1、电阻R3后连接NPN三极管Q1的集电极C，NPN三极管Q1的基极B(输入端)经过电阻R5后连接单片机U1引脚7(输出端)，NPN三极管Q1的发射极E与接地端GND之间连接有电阻R12，NPN三极管Q1的发射极E经过电阻R11后连接单片机U1引脚11，电容C6设置于电阻R11与接地端GND之间；
二极管D1负极连接PMOS管D2B的源极S，PMOS管D2B栅极G与二极管D1负极之间并联有电容C1、电阻R1，PMOS管D2B漏极D连接单片机U1引脚15，PMOS管D2B漏极D连接电机的线圈，PMOS管D2B漏极D连接NMOS管D2A漏极D，NMOS管D2A栅极G(输入端)经过电阻R7后连接单片机U1引脚6(输出端)，电阻R7与电阻R12之间连接有电阻R9；NMOS管D2A源极S连接NPN三极管Q1发射极E。
进一步的，二极管D1负极依次连接(串联)电阻R2、电阻R4后连接NPN三极管Q2的集电极C，NPN三极管Q2的基极B(输入端)经过电阻R6后连接单片机U1引脚5(输出端)，NPN三极管Q2的发射极E经过电阻R11后连接单片机U1引脚11；
二极管D1负极连接PMOS管D3B源极S，PMOS管D3B栅极G与二极管D1负极之间并联有电容C2、电阻R2，PMOS管D3B漏极D分别连接电机的线圈与NMOS管D3A漏极D，NMOS管D3A栅极G(输入端)经过电阻R8后连接单片机U1引脚9(输出端)，NMOS管D2A源极S连接NPN三极管Q1发射极E，电阻R8与电阻R12之间连接有电阻R10。
进一步的，温湿度传感模块包括温湿度传感芯片U2，温湿度传感芯片U2引脚2、引脚7、引脚8接地，温湿度传感芯片U2引脚5与接地端GND之间连接有电容C25，温湿度传感芯片U2引脚5连接电源+5V，温湿度传感芯片U2引脚1连接单片机U1的引脚12，温湿度传感芯片U2引脚4连接单片机U1的引脚13，温湿度传感芯片U2引脚1与接地端GND之间连接有电容C13，温湿度传感芯片U2引脚4与接地端GND之间连接有电容C14，电阻R21设置于电源+5V与电容C14之间，电阻R22设置于电源+5V与电容C13之间。
进一步的，单片机模块的单片机U1引脚1连接电源+5V，单片机U1引脚16接地，单片机U1引脚3(输入端)连接霍尔传感器H1引脚3(输出端)，霍尔传感器H1引脚2接地，霍尔传感器H1引脚1连接电源+5V；
电阻R18设置于发光二极管LED1-2负极与单片机U1引脚4之间，发光二极管LED1-2正极连接接线端口H2引脚1，接线端口H2引脚2连接电源+5V，电阻R17设置于发光二极管LED1-1负极与单片机U1引脚8之间，发光二极管LED1-1正极连接接线端口H2引脚3。
进一步的，单片机模块的单片机U1引脚14连接电机接线端口H5引脚2，电机接线端口H5引脚3、电机接线端口H5引脚4分别连接单片机U1引脚15、单片机U1引脚16，电机接线端口H5引脚1连接电源+5V。
进一步的，VOC传感模块包含VOC传感芯片P2，VOC传感芯片P2引脚1连接单片机U1引脚14，VOC传感芯片P2引脚2连接单片机U1引脚15，VOC传感芯片P2引脚3连接电源+5V，VOC传感芯片P2引脚4接地，接地端GND与电源+5V之间连接有电容C7。
本实用新型的换气扇的风机镶嵌有空气质量、温度、湿度感应控头以及LED指示灯；智能控制系统将环境温度、湿度、空气综合指数的变化信号智能感应，温度、湿度、空气质量自动感应启动，驱动电路自动调速，实现控制风机转速。
附图说明
图1是本实用新型的系统原理图；
图2是本实用新型的示意图；
图3为本实用新型单片机模块的电子线路图；
图4为本实用新型驱动电路的电子线路图；
图5为本实用新型VOC传感模块的电子线路图；
图6为本实用新型温湿度传感模块的电子线路图。
附图标记说明如下：
进风面盖12，电路板13，扇叶14，风管15，电源盖18，出风口19，电机27，电源61，VOC传感模块62，温湿度传感模块63，驱动电路65。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型进一步详细描述。
请参阅附图，本实用新型的一种换气扇的智能控制系统，用于室内通风换气，包括电路板13，电路板13设置在进风面盖12内，进风面盖12后面设有风管15，风管15远离进风面盖12的一端设有出风口19，风管15后端设有电源61，电源61后面设有电源盖18，电源61前面设有电机27，电机27设置在风管15腔内，电机27输出轴连接扇叶14，扇叶14位于进风面盖12后侧，电路板13上设有单片机模块与驱动电路65，单片机模块包含单片机U1，单片机U1连接电源61。
VOC传感模块62与温湿度传感模块63输出端分别与单片机U1连接，单片机U1连接霍尔传感器H1，单片机U1输出端连接驱动电路65，驱动电路65经过线圈连接电机27。
霍尔传感器H1是电机27驱动芯片，霍尔传感模块64感应的电机27磁场变化，通过霍尔传感模块64调节扇叶14(风扇)的转速。
进一步，温湿度传感模块63(参见附图5)包括温湿度传感芯片U2，温湿度传感芯片U2引脚2、引脚7、引脚8接地，温湿度传感芯片U2引脚5与接地端GND之间连接有电容C25，温湿度传感芯片U2引脚5连接电源+5V，温湿度传感芯片U2引脚1连接单片机U1的引脚12，温湿度传感芯片U2引脚4连接单片机U1的引脚13，温湿度传感芯片U2引脚1与接地端GND之间连接有电容C13，温湿度传感芯片U2引脚4与接地端GND之间连接有电容C14，电阻R21设置于电源+5V与电容C14之间，电阻R22设置于电源+5V与电容C13之间。
驱动电路65(参见附图4)包含稳压电源集成管理芯片U3，稳压电源集成管理芯片U3输入端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电源VCC(供电电压，+12V电源输入)，电源61输出+12V的电源VCC，稳压电源集成管理芯片U3输出端输出电源+5V，稳压电源集成管理芯片U3接地端接地，稳压电源集成管理芯片U3输出端与接地端GND之间连接有电容C5。
单片机模块(参见附图3)的单片机U1引脚1连接电源+5V，单片机U1引脚16接地，单片机U1引脚3(输入端)连接霍尔传感器H1引脚3(输出端)，霍尔传感器H1引脚2接地，霍尔传感器H1引脚1连接电源+5V；
电阻R18设置于发光二极管LED1-2负极与单片机U1引脚4之间，发光二极管LED1-2正极连接接线端口H2引脚1，接线端口H2引脚2连接电源+5V，电阻R17设置于发光二极管LED1-1负极与单片机U1引脚8之间，发光二极管LED1-1正极连接接线端口H2引脚3；
单片机U1引脚14连接电机接线端口H5引脚2，电机接线端口H5引脚3、电机接线端口H5引脚4分别连接单片机U1引脚15、单片机U1引脚16，电机接线端口H5引脚1连接电源+5V；
VOC传感模块62(参见附图5)包含VOC传感芯片P2，VOC传感芯片P2引脚1连接单片机U1引脚14，VOC传感芯片P2引脚2连接单片机U1引脚15，VOC传感芯片P2引脚3连接电源+5V，VOC传感芯片P2引脚4接地，接地端GND与电源+5V之间连接有电容C7。
进一步，驱动电路65(参见附图4)包含稳压电源集成管理芯片U3，稳压电源集成管理芯片U3输入端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电源VCC(供电电压，+12V电源输入)，电源61输出+12V的电源VCC，稳压电源集成管理芯片U3输出端输出电源+5V，稳压电源集成管理芯片U3接地端接地，稳压电源集成管理芯片U3输出端与接地端GND之间连接有电容C5；
电源VCC(电源输入+12V)经过电阻R41后连接单片机U1引脚10，电阻R41与接地端GND之间连接有电阻R42，二极管D1负极分别连接(并联)电容C3、电容C4后接地，二极管D1负极依次连接(串联)电阻R1、电阻R3后连接NPN三极管Q1的集电极C，NPN三极管Q1的基极B(输入端)经过电阻R5后连接单片机U1引脚7(输出端)，NPN三极管Q1的发射极E与接地端GND之间连接有电阻R12，NPN三极管Q1的发射极E经过电阻R11后连接单片机U1引脚11，电容C6设置于电阻R11与接地端GND之间；
二极管D1负极连接PMOS管D2B的源极S，PMOS管D2B栅极G与二极管D1负极之间并联有电容C1、电阻R1，PMOS管D2B漏极D连接单片机U1引脚15，PMOS管D2B漏极D连接电机27的线圈，PMOS管D2B漏极D连接NMOS管D2A漏极D，NMOS管D2A栅极G(输入端)经过电阻R7后连接单片机U1引脚6(输出端)，电阻R7与电阻R12之间连接有电阻R9；NMOS管D2A源极S连接NPN三极管Q1发射极E；
二极管D1负极依次连接(串联)电阻R2、电阻R4后连接NPN三极管Q2的集电极C，NPN三极管Q2的基极B(输入端)经过电阻R6后连接单片机U1引脚5(输出端)，NPN三极管Q2的发射极E经过电阻R11后连接单片机U1引脚11；
二极管D1负极连接PMOS管D3B源极S，PMOS管D3B栅极G与二极管D1负极之间并联有电容C2、电阻R2，PMOS管D3B漏极D分别连接电机27的线圈与NMOS管D3A漏极D，NMOS管D3A栅极G(输入端)经过电阻R8后连接单片机U1引脚9(输出端)，NMOS管D2A源极S连接NPN三极管Q1发射极E，电阻R8与电阻R12之间连接有电阻R10；
电流一从PMOS管D2B源极S输入，PMOS管D2B漏极D输出的电流经过线圈(A输出)到NMOS管D3A漏极D，电流从NMOS管D3A源极S输出后形成第一循环回路；
电流二从PMOS管D3B源极S输入，PMOS管D3B漏极D输出的电流经过线圈(B输出)到NMOS管D2A漏极D，电流从NMOS管D2A源极S输出后形成第二循环回路。
驱动电路65通过单片机U1的频率控制，控制三极管、MOS管导通开关的交替时间，调节电机27电机线圈的电流，从而达到风机调速的效果，使风机转速产生变化；因为电机线圈控制了电机27的运行状态，三极管、MOS管的输入端AH、BH、AL、BL连接单片机U1的输出端，使单片机U1控制各MOS管的导通开关与电流方向，工作状态中产生交替导通，通过频率、时间达到电机27调速效果。
以上实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种换气扇的智能控制系统，包括电路板(13)，其特征在于，所述电路板(13)设置在进风面盖(12)内，进风面盖(12)后面设有风管(15)，风管(15)远离进风面盖(12)的一端设有出风口(19)，风管(15)后端设有电源(61)，电源(61)后面设有电源盖(18)，电源(61)前面设有电机(27)，电机(27)设置在风管(15)腔内，电机(27)输出轴连接扇叶(14)，扇叶(14)位于进风面盖(12)后侧，电路板(13)上设有单片机模块与驱动电路(65)，单片机模块包含单片机U1，单片机U1连接电源(61)；
VOC传感模块(62)与温湿度传感模块(63)输出端分别与单片机U1连接，单片机U1连接霍尔传感器H1，单片机U1输出端连接驱动电路(65)，驱动电路(65)经过线圈连接电机(27)；
驱动电路(65)包含稳压电源集成管理芯片U3，稳压电源集成管理芯片U3输入端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电源VCC，稳压电源集成管理芯片U3输出端输出电源+5V，稳压电源集成管理芯片U3接地端接地，稳压电源集成管理芯片U3输出端与接地端GND之间连接有电容C5；
电源VCC经过电阻R41后连接单片机U1引脚10，电阻R41与接地端GND之间连接有电阻R42，二极管D1负极分别连接电容C3、电容C4后接地，二极管D1负极依次连接电阻R1、电阻R3后连接NPN三极管Q1的集电极C，NPN三极管Q1的基极B经过电阻R5后连接单片机U1引脚7，NPN三极管Q1的发射极E与接地端GND之间连接有电阻R12，NPN三极管Q1的发射极E经过电阻R11后连接单片机U1引脚11，电容C6设置于电阻R11与接地端GND之间；
二极管D1负极连接PMOS管D2B的源极S，PMOS管D2B栅极G与二极管D1负极之间并联有电容C1、电阻R1，PMOS管D2B漏极D连接单片机U1引脚15，PMOS管D2B漏极D连接电机(27)的线圈，PMOS管D2B漏极D连接NMOS管D2A漏极D，NMOS管D2A栅极G经过电阻R7后连接单片机U1引脚6，电阻R7与电阻R12之间连接有电阻R9；NMOS管D2A源极S连接NPN三极管Q1发射极E。
2.根据权利要求1所述的一种换气扇的智能控制系统，其特征在于，所述二极管D1负极依次连接电阻R2、电阻R4后连接NPN三极管Q2的集电极C，NPN三极管Q2的基极B经过电阻R6后连接单片机U1引脚5，NPN三极管Q2的发射极E经过电阻R11后连接单片机U1引脚11；
二极管D1负极连接PMOS管D3B源极S，PMOS管D3B栅极G与二极管D1负极之间并联有电容C2、电阻R2，PMOS管D3B漏极D分别连接电机(27)的线圈与NMOS管D3A漏极D，NMOS管D3A栅极G经过电阻R8后连接单片机U1引脚9，NMOS管D2A源极S连接NPN三极管Q1发射极E，电阻R8与电阻R12之间连接有电阻R10。
3.根据权利要求1所述的一种换气扇的智能控制系统，其特征在于，所述温湿度传感模块(63)包括温湿度传感芯片U2，温湿度传感芯片U2引脚2、引脚7、引脚8接地，温湿度传感芯片U2引脚5与接地端GND之间连接有电容C25，温湿度传感芯片U2引脚5连接电源+5V，温湿度传感芯片U2引脚1连接单片机U1的引脚12，温湿度传感芯片U2引脚4连接单片机U1的引脚13，温湿度传感芯片U2引脚1与接地端GND之间连接有电容C13，温湿度传感芯片U2引脚4与接地端GND之间连接有电容C14，电阻R21设置于电源+5V与电容C14之间，电阻R22设置于电源+5V与电容C13之间。
4.根据权利要求1所述的一种换气扇的智能控制系统，其特征在于，所述单片机模块的单片机U1引脚1连接电源+5V，单片机U1引脚16接地，单片机U1引脚3连接霍尔传感器H1引脚3，霍尔传感器H1引脚2接地，霍尔传感器H1引脚1连接电源+5V；
电阻R18设置于发光二极管LED1-2负极与单片机U1引脚4之间，发光二极管LED1-2正极连接接线端口H2引脚1，接线端口H2引脚2连接电源+5V，电阻R17设置于发光二极管LED1-1负极与单片机U1引脚8之间，发光二极管LED1-1正极连接接线端口H2引脚3。
5.根据权利要求4所述的一种换气扇的智能控制系统，其特征在于，所述单片机模块的单片机U1引脚14连接电机接线端口H5引脚2，电机接线端口H5引脚3、电机接线端口H5引脚4分别连接单片机U1引脚15、单片机U1引脚16，电机接线端口H5引脚1连接电源+5V。
6.根据权利要求1所述的一种换气扇的智能控制系统，其特征在于，所述VOC传感模块(62)包含VOC传感芯片P2，VOC传感芯片P2引脚1连接单片机U1引脚14，VOC传感芯片P2引脚2连接单片机U1引脚15，VOC传感芯片P2引脚3连接电源+5V，VOC传感芯片P2引脚4接地，接地端GND与电源+5V之间连接有电容C7。
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