智能排风扇控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能排风扇控制电路，包括微处理器单元、可燃性气体传感器、通讯单元、隔离电路、程序下载接口、手动控制开关和电机驱动电路，可燃性气体传感器的输出端和微处理器单元的输入端相连，微处理器单元的输出端和隔离电路的输入端相连，隔离电路的输出端和电机驱动电路的输入端相连，电机驱动电路的输出端和排风扇电机相连，手动控制开关连接在排风扇电机的供电线路上，微处理器单元经通讯单元和上位机相连。本实用新型电路简单，所用元器件少，气体浓度感应速度快，能实时获取气体浓度，且精度高，而且使用灵活，功耗也较低。
【专利说明】智能排风扇控制电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种排风扇，尤其涉及一种智能排风扇控制电路。
【背景技术】
[0002]目前对智能排风扇进行自动控制一般采用电阻式气敏元件和处理电路实现，通过电阻式气敏元件(比如MQ-5)测量气体浓度，经后续处理电路处理并控制继电器，进而控制排风扇的运行。电阻式气敏元件经过一段时间预热后，其阻值与周围气体浓度有着确定的关系，处理电路可采用电压比较电路实现，在比较器的输入端分别输入气体传感器输送过来的电压信号和比较的电压值，在比较器的输出端就会有相应的数字信号输出，交由单片机进行简单的处理之后，通过控制可控硅或者继电器动作最后完成排风扇的启停。安装了智能排风扇后，当环境中的可燃性气体的浓度达到预先设定的值时，单片机会做出判断并控制排风扇转动，提高安全性。但是上述利用气敏元件测量气体浓度的技术方案存在以下不足:(1)电阻式气敏元件检测前需要一个加热的过程，会消耗系统较大的电流，增加了系统的功耗；(2)通过比较器对传感器的输出信号进行处理而得到数字信号，相对来说精度不够高；(3)对阈值的设定只能通过调整硬件电路实现，使用不够灵活；(4)单片机只能作出启停控制，无法获取气体的实时浓度值；(5)电阻式气敏元件的感应速度较慢，不能及时作出快速反应，而且当环境中有高浓度可燃性气体时，一定程度上会对传感器造成冲击。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决原有智能排风扇控制电路感应速度慢、灵活性差、精度不够闻、不能实时获取气体浓度且功耗闻的技术问题；提供一种智能排风扇控制电路，电路简单，所用元器件少，感应速度快，灵活性好，能实时获取气体浓度，且精度高，也降低功耗。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本实用新型包括微处理器单元、可燃性气体传感器、通讯单元和电机驱动电路，可燃性气体传感器的输出端和所述的微处理器单元的输入端相连，微处理器单元的输出端和所述的电机驱动电路的输入端相连，电机驱动电路的输出端和排风扇电机相连，所述的微处理器单元经所述的通讯单元和上位机相连。本技术方案中的可燃性气体传感器是采用纳米级Sn02进行合理的半导体掺杂并以微珠结构制成的、非加热的可燃性气体传感器，该传感器对甲烷具有高度的灵敏性，而且功耗低。本技术方案中的微处理器单元本身带有AD转换模块，对可燃性气体传感器的输出值进行高精度的采集和处理，再由内部程序进行算法处理，一方面获取当前可燃性气体的浓度值，并通过通讯单元发送给上位机进行显示和监控，另一方面，将获取的浓度值和设定的浓度值进行比对，如超过设定值，则通过电机驱动电路控制排风扇电机的运行，以减少被监测的可燃性气体的浓度，从而提高安全性。本技术方案对阈值的设定通过修改微处理器单元内部程序即可实现，因此使用非常灵活。当然，在上述技术方案中，也可增加按键单元和显示单元，按键单元和显示单元分别和微处理器单元相连，通过按键单元可进行浓度阈值设定，显示单元显示实时浓度值。本实用新型电路简单，所用元器件少，感应速度快，灵活性好，能实时获取气体浓度，且精度高，也降低功耗。
[0005]作为优选，所述的智能排风扇控制电路包括隔离电路，隔离电路的输入端和所述的微处理器单元的输出端相连，隔离电路的输出端和所述的电机驱动电路的输入端相连。隔离电路起到隔离作用，防止电机驱动电路中的强电对单片机造成冲击，有效减少干扰，提高稳定性和可靠性。
[0006]作为优选，所述的智能排风扇控制电路包括程序下载接口，程序下载接口和所述的微处理器单元相连。便于根据用户需要修改和升级程序，使用更方便和灵活。
[0007]作为优选，所述的智能排风扇控制电路设有手动控制开关，手动控制开关连接在所述的排风扇电机的供电线路上。用户通过手动控制开关可直接手动控制排风扇的运行和启停，即排风扇既可由电路自动控制，也可人工手动控制，进一步提高使用的灵活性。
[0008]作为优选，所述的通讯单元为IIC总线通讯接口单元。采用IIC总线(集成电路总线)和上位机进行通讯，使通讯变得灵活和简单。
[0009]本实用新型的有益效果是:电路简单，所用元器件少，气体浓度感应速度快，能实时获取气体浓度，且精度高，而且使用灵活，功耗也较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
[0011]图中1.微处理器单元，2.可燃性气体传感器，3.通讯单元，4.电机驱动电路，
5.排风扇电机，6.上位机，7.隔离电路，8.程序下载接口，9.手动控制开关。
【具体实施方式】
[0012]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0013]实施例:本实施例的智能排风扇控制电路，如图1所示，包括微处理器单元1、可燃性气体传感器2、通讯单元3、隔离电路7、程序下载接口 8、手动控制开关9和电机驱动电路
4,可燃性气体传感器2的输出端和微处理器单兀I的输入端相连，微处理器单兀I的输出端和隔离电路7的输入端相连，隔离电路7的输出端和电机驱动电路4的输入端相连，电机驱动电路4的输出端和排风扇电机5相连，手动控制开关9连接在排风扇电机5的供电线路上。微处理器单元I经通讯单元3和上位机6相连，本实施例中，通讯单元3采用IIC总线通讯接口单元，微处理器单元I为MCU单片机，电机驱动电路4选择使用可控硅控制排风扇，充分利用可控硅的无触点特性，使用寿命长。
[0014]由可燃性气体传感器对环境中的可燃性气体浓度进行实时采集，输送给MCU单片机，由MCU单片机经过处理和运算，获取可燃性气体浓度值，并通过IIC总线(集成电路总线)将数据传输到上位机。在检测浓度的同时，MCU单片机还会对可燃性气体浓度值做出相应的判断，判断其是否超过预先的设定值，并发出相应的控制信号，经隔离电路隔离后发送给电机驱动电路，控制排风扇的启动和停止。即排风扇的运行能根据可燃性气体浓度的变化实现自动控制，确保用户的安全。用户还能通过操作手动控制开关，自行地对排风扇进行控制，提高使用灵活性。对环境中可燃性气体浓度阈值的设定，即MCU单片机中浓度的设定值，通过修改其内部程序即可实现，通过程序下载接口可方便地修改和升级程序，因此使用非常灵活。[0015]本实用新型电路简单，所用元器件少，集成度较高，气体浓度感应速度快，能实时获取气体浓度，且精度高，而且使用灵活，功耗也较低，具有稳定的性能和较强的抗干扰性能,对空间的要求小,成本也较低。
【权利要求】
1.一种智能排风扇控制电路，其特征在于包括微处理器单元(I)、可燃性气体传感器(2)、通讯单元(3)和电机驱动电路(4)，可燃性气体传感器(2)的输出端和所述的微处理器单元(I)的输入端相连，微处理器单元(I)的输出端和所述的电机驱动电路(4)的输入端相连，电机驱动电路(4)的输出端和排风扇电机(5)相连，所述的微处理器单元(I)经所述的通讯单元(3)和上位机(6)相连。
2.根据权利要求1所述的智能排风扇控制电路，其特征在于包括隔离电路(7)，隔离电路(7)的输入端和所述的微处理器单元(I)的输出端相连，隔离电路(7)的输出端和所述的电机驱动电路(4)的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的智能排风扇控制电路，其特征在于包括程序下载接口(8)，程序下载接口(8)和所述的微处理器单元(I)相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的智能排风扇控制电路，其特征在于设有手动控制开关(9 )，手动控制开关(9 )连接在所述的排风扇电机(5 )的供电线路上。
5.根据权利要求1或2或3所述的智能排风扇控制电路，其特征在于所述的通讯单元(3)为IIC总线通讯接口单元。
6.根据权利要求4所述的智能排风扇控制电路，其特征在于所述的通讯单元(3)为IIC总线通讯接口单元。
【文档编号】G05B19/042GK203455653SQ201320550402
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】兰金, 秦建川, 吴国炎, 陈磊 申请人:利尔达科技集团股份有限公司