一种高精度的换气扇智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度的换气扇智能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的气敏传感器、数据存储器、红外线传感器、电源和集成驱动电路，以及与集成驱动电路相连接的换气扇；所述集成驱动电路包括输入端与单片机相连接的电流恒定电路，和输入端与电流恒定电路的输出端相连接的驱动电流输出电路；所述驱动电流输出电路的输出端与换气扇相连接。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。
【专利说明】
一种高精度的换气扇智能控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是电子领域，具体的说，是一种高精度的换气扇智能控制系统。 【背景技术】
[0002]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。
[0003]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】
[0004]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，提供的一种高精度的换气扇智能控制系统。
[0005]本实用新型通过以下技术方案来实现:一种高精度的换气扇智能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的气敏传感器、红外线传感器、数据存储器、电源和集成驱动电路，以及与集成驱动电路相连接的换气扇。
[0006]所述集成驱动电路包括输入端与单片机相连接的电流恒定电路，和输入端与电流恒定电路的输出端相连接的驱动电流输出电路;所述驱动电流输出电路的输出端与换气扇相连接。
[0007]所述电流恒定电路由驱动芯片U，P极经电阻R2后与驱动芯片U的LN管脚相连接、N 极经极性电容C3后与驱动芯片U的CS管脚相连接的二极管D1，一端与驱动芯片U的GND管脚相连接、另一端接地的电阻R3, 一端与二极管D1的N极相连接、另一端与驱动芯片U的SW管脚和DA管脚以及DR管脚共同形成电流恒定电路的输出端的电阻R4,正极与驱动芯片U的VC管脚相连接、负极与二极管D1的P极相连接的极性电容C2,以及负极经电阻R1后与驱动芯片U 的SOU管脚相连接、正极与二极管D1的N极共同形成电流恒定电路的输入端的极性电容C1组成。
[0008]所述驱动电流输出电路由三极管VT1，场效应管M0S，三极管VT2，P极与三极管VT2 的发射极相连接、N极经电阻R7后与驱动芯片U的DR管脚相连接的二极管D2,一端与三极管 VT2的基极相连接、另一端与驱动芯片U的DR管脚相连接的电阻R8, 一端与驱动芯片U的DR管脚相连接、另一端与驱动芯片U的DA管脚相连接的电阻R5，P极与三极管VT2的基极相连接、N 极与场效应管M0S的漏极相连接的二极管D3,负极经可调电阻R6后与场效应管M0S的栅极相连接、正极与驱动芯片U的SW管脚相连接的极性电容C4,以及负极与场效应管M0S的源极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C5,以及一端与场效应管M0S的源极相连接、另一端与三极管VT2的发射极共同形成驱动电流输出电路的输出端的电阻R9;所述三极管VT2的集电极接地;所述三极管VT1的基极与驱动芯片U的DR管脚相连接。
[0009]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;所述驱动芯片U为SPA375集成芯片。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0011] (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。
[0012] (2)本实用新型的集成驱动电路能将单片机输出的电流进行调节，并能将调节后的电流进行恒定输出，确保为换气扇提供稳定的驱动电流，从而确保了换气扇工作的稳定性。
[0013] (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，从而确保了本控制系统控制的准确性。【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0015]图2为本实用新型的集成驱动电路的电路结构示意图。【具体实施方式】
[0016]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。
[0017]如图1所示，本实用新型包括单片机，均与单片机相连接的气敏传感器、数据存储器、红外线传感器、电源和集成驱动电路，以及与集成驱动电路相连接的换气扇。其中，所述集成驱动电路如图2所示，其包括电流恒定电路和驱动电流输出电路。
[0018]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WR管脚与气敏传感器相连接，RXD管脚与红外线传感器相连接，T0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。
[0019]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集成驱动电路，该集成驱动电路将单片机输出的电流进行调节，并将调节后的电流进行恒定后为换气扇提供稳定的驱动电流，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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]如图2所示，所述集成驱动电路包括电流恒定电路和驱动电流输出电路;所述电流恒定电路由驱动芯片U，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3,以及二极管D1组成。[〇〇23]连接时，二极管D1的P极经电阻R2后与驱动芯片U的LN管脚相连接、N极经极性电容 C3后与驱动芯片U的CS管脚相连接。电阻R3的一端与驱动芯片U的GND管脚相连接、另一端接地。电阻R4的一端与二极管D1的N极相连接、另一端与驱动芯片U的SW管脚和DA管脚以及DR 管脚共同形成电流恒定电路的输出端并与电流驱动电路相连接。[〇〇24]其中，极性电容C2的正极与驱动芯片U的VC管脚相连接、负极与二极管D1的P极相连接。极性电容C1的负极经电阻R1后与驱动芯片U的SOU管脚相连接、正极与AT89C51单片机 TXD1管脚相连接;所述二极管D1的N极与AT89C51单片机TXD2管脚相连接。[〇〇25]进一步地，所述驱动电流输出电路由三极管VT1，场效应管M0S，三极管VT2，电阻5， 可调电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，极性电容C4，极性电容C5，二极管D2，以及二极管D3组成。[〇〇26]连接时，二极管D2的P极与三极管VT2的发射极相连接、N极经电阻R7后与驱动芯片 U的DR管脚相连接。电阻R8的一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与驱动芯片U的DR管脚相连接。电阻R5的一端与驱动芯片U的DR管脚相连接、另一端与驱动芯片U的DA管脚相连接。 二极管D3的P极与三极管VT2的基极相连接、N极与场效应管M0S的漏极相连接。[〇〇27]同时，极性电容C4的负极经可调电阻R6后与场效应管M0S的栅极相连接、正极与驱动芯片U的SW管脚相连接。极性电容C5的负极与场效应管M0S的源极相连接、正极与三极管 VT1的发射极相连接。电阻R9的一端与场效应管M0S的源极相连接、另一端与三极管VT2的发射极共同形成驱动电流输出电路的输出端并与换气扇相连接。所述三极管VT2的集电极接地;所述三极管VT1的基极与驱动芯片U的DR管脚相连接。
[0028]运行时，极性电容C1将单片机传输的电流进行滤波，消除电流中脉冲电流，该滤波处理后的电流经驱动芯片U进行恒流调节后输出，该经恒流调节处理的电流经可调电阻R6 和三极管VT1以及二极管D2形成的驱动器进行电流缓冲处理输出，此时，场效应管M0S和三极管VT2形成的开关器得电后导通并输出稳定的驱动电流给换气扇，从而确保了换气扇工作的稳定性。为更好的实施本实用新型，所述的驱动芯片U则优先采用性能稳定的SPA375集成芯片来实现。
[0029]按照上述实施例，即可很好的实现本实用新型。
【主权项】
1.一种高精度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 气敏传感器、数据存储器、红外线传感器、电源和集成驱动电路，以及与集成驱动电路相连 接的换气扇;所述集成驱动电路包括输入端与单片机相连接的电流恒定电路，和输入端与 电流恒定电路的输出端相连接的驱动电流输出电路;所述驱动电流输出电路的输出端与换 气扇相连接。2.根据权利要求1所述的一种高精度的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述电流恒 定电路由驱动芯片U，P极经电阻R2后与驱动芯片U的LN管脚相连接、N极经极性电容C3后与 驱动芯片U的CS管脚相连接的二极管D1，一端与驱动芯片U的GND管脚相连接、另一端接地的 电阻R3,一端与二极管D1的N极相连接、另一端与驱动芯片U的SW管脚和DA管脚以及DR管脚 共同形成电流恒定电路的输出端的电阻R4,正极与驱动芯片U的VC管脚相连接、负极与二极 管D1的P极相连接的极性电容C2,以及负极经电阻R1后与驱动芯片U的SOU管脚相连接、正极 与二极管D1的N极共同形成电流恒定电路的输入端的极性电容C1组成。3.根据权利要求2所述的一种高精度的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述驱动电 流输出电路由三极管VT1，场效应管M0S，三极管VT2，P极与三极管VT2的发射极相连接、N极 经电阻R7后与驱动芯片U的DR管脚相连接的二极管D2, 一端与三极管VT2的基极相连接、另 一端与驱动芯片U的DR管脚相连接的电阻R8, 一端与驱动芯片U的DR管脚相连接、另一端与 驱动芯片U的DA管脚相连接的电阻R5，P极与三极管VT2的基极相连接、N极与场效应管M0S的 漏极相连接的二极管D3,负极经可调电阻R6后与场效应管M0S的栅极相连接、正极与驱动芯 片U的SW管脚相连接的极性电容C4,以及负极与场效应管M0S的源极相连接、正极与三极管 VT1的发射极相连接的极性电容C5,以及一端与场效应管M0S的源极相连接、另一端与三极 管VT2的发射极共同形成驱动电流输出电路的输出端的电阻R9;所述三极管VT2的集电极接 地;所述三极管VT1的基极与驱动芯片U的DR管脚相连接。4.根据权利要求3所述的一种高精度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所述的一种高精度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所述的一种高精度的换气扇智能控制系统，其特征在于，所述驱动芯 片U为SPA375集成芯片。
【文档编号】G05B19/042GK205644135SQ201620252582
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】李考
【申请人】成都伯泰科技有限公司