本发明涉及智能家居技术领域，特别涉及一种智能家居中央吸尘器主机。
背景技术：
中央吸尘器由吸尘主机、管网、吸尘插口、吸尘组件组成，其中吸尘主机安装于建筑物的机房、阳台、车库、设备间内或室外，吸尘主机通过管网与每个房间的吸尘插口相连接，在进行清洁工作时将吸尘组件插入吸尘插口，将室内有害的灰尘吸入大容量的垃圾袋中。操作简单，避免了噪音对室内的影响，也避免了灰尘带来的二次污染且彻底的清除了体积较小污染，因此越来越受到人们的欢迎。
现有的中央吸尘器主机需要频繁的清洗滤网，若清洗不干净，容易造成吸尘插口吸力不足，并且在清洗的过程中易形成污染，另一方面，若清洗过于频繁，则会大大缩短滤网的使用寿命。同时现有的中央吸尘器主机在工作过程中如果遇到吸尘风道堵塞的情况时，容易引起主机内的负压过大，由于缺乏负压保护装置，使得吸尘风机处于过载运行状态，导致吸尘风机损坏。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提供了一种智能家居中央吸尘器主机，可自动清除透气集尘布袋内收集的灰尘，避免发生堵塞现象，并且吸尘风道一旦发生堵塞，负压保护功能自动开启，避免了吸尘风机过载运行，具有噪音小，稳定性和可靠性好，安全性高的特点。
(二)技术方案
一种智能家居中央吸尘器主机，包括控制面板、主机身、集尘桶和安装支架，所述控制面板设于所述主机身的正面，所述集尘桶位于所述主机身的下方，所述安装支架位于所述主机身的背面，所述主机身通过所述安装支架固定于墙体上，所述控制面板包括面板壳体、液晶显示屏、按键、蜂鸣器、按键模块、计时模块和控制模块，所述液晶显示屏设于所述面板壳体上，所述按键位于所述液晶显示屏的下方，所述蜂鸣器位于所述按键的下方，所述按键模块、所述计时模块和所述控制模块位于所述面板壳体的里面；所述主机身包括主机身壳体、动力机构和除尘机构，所述主机身壳体包括壳体本体和一对凸块，一对所述凸块对称的设于所述壳体本体的底部外侧，所述动力机构包括动力室、进风腔、出风腔、第一缓震弹簧、第二缓震弹簧、吸尘风机、第一进风管、第二进风管、出风管、泄压罩、出尘管和消音棉，所述动力室设于所述壳体本体的里面，所述动力室的外侧壁与所述壳体本体的内侧壁相连接，所述消音棉填充于所述动力室的顶部外侧与所述壳体本体的顶部内侧之间，所述进风腔位于所述动力室的内部一侧，所述进风腔的里面横向的设有若干所述第一缓震弹簧，所述第一进风管的一端连接吸尘管道，所述第一进风管的另一端贯穿所述壳体本体的一侧壁及所述进风腔的一侧壁并与所述进风腔相连通，所述第二进风管位于所述第一进风管的下方，所述第二进风管的一端罩设有所述泄压罩，所述泄压罩居中的设有泄压孔，所述泄压孔的一端与所述第二进风管相连通，所述泄压孔的另一端与外部大气相连通，所述泄压孔上设有电磁阀，所述泄压孔的内侧壁上设有气压传感器，所述气压传感器位于所述电磁阀的内侧，所述第二进风管的另一端贯穿所述壳体本体的一侧壁及所述进风腔的一侧壁并与所述进风腔相连通，所述进风腔的另一侧壁上设有若干第一风道，所述出风腔位于所述动力室的内部另一侧，所述出风腔的里面也横向的设有若干所述第二缓震弹簧，所述出风管的一端伸出所述壳体本体的外面，所述出风管的另一端贯穿所述壳体本体的另一侧壁及所述出风腔的一侧壁并与所述出风腔相连通，所述出风腔的另一侧壁上设有若干第二风道，所述吸尘风机设于所述进风腔和所述出风腔的中间，所述吸尘风机固定于所述动力室的顶部内侧，所述吸尘风机的进风口靠近所述进风腔，所述吸尘风机的出尘口朝着正下方设置，所述出尘管设于所述动力室的底部外侧，所述出尘管位于所述吸尘风机的出尘口的正下方，所述出尘管的管内径不小于所述吸尘风机的出尘口的口径，所述出尘管的一端贯穿所述动力室的底部并与所述动力室相连通，所述出尘管的另一端连接所述除尘机构，所述除尘机构包括集尘斗、透气集尘布袋、布袋架、振动器和红外距离传感器，所述集尘斗为上窄下宽结构，所述集尘斗的窄口连接所述出尘管的另一端，所述集尘斗的宽口连接所述透气集尘布袋，所述透气集尘布袋设于所述布袋架的上面，所述透气集尘布袋的外侧壁上固定安装有所述振动器，所述布袋架的外侧与所述壳体本体的内侧壁相连接，所述布袋架的下面设有所述红外距离传感器，所述红外距离传感器高于所述壳体本体的底部；所述集尘桶包括桶体和凸环，所述桶体为上端开口结构，所述桶体的两侧对称的设有一对凹槽，每对所述凹槽的里面设有转轴，所述凸环可转动的设于所述转轴上面，所述凸环上设有限位槽，所述限位槽与所述凸块相适应，所述桶体与所述壳体本体通过所述凸环与所述凸块密封相连；所述按键分别与所述按键模块和所述计时模块电性连接，所述红外距离传感器、所述气压传感器、所述按键模块和所述计时模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述吸尘风机、所述振动器、所述电磁阀、所述蜂鸣器和所述液晶显示屏，外部电源为所述控制面板和所述主机身提供工作电压。
进一步的，所述按键模块选用键盘驱动芯片zlg7289。
进一步的，所述计时模块选用实时时钟芯片ds1302。
进一步的，初始状态下，所述电磁阀处于关断状态。
进一步的，所述气压传感器选用半导体压电阻型压力传感器。
进一步的，所述控制模块选用16位单片机mc95s12dj128。
(三)有益效果
本发明提供了一种智能家居中央吸尘器主机，通过动力机构包括动力室、进风腔、出风腔、第一缓震弹簧、第二缓震弹簧、吸尘风机、第一进风管、第二进风管、出风管、泄压罩、出尘管和消音棉，将第一进风管连接布设于墙体内的管网，使吸尘风机开始工作，室内的空气经第一进风管进入动力室的进风腔，经第一风道进入吸尘风机的进风口，灰尘从出尘口排出，而除尘后的空气经第二风道、出风腔和出风管重新排入室内，第一缓震弹簧和第二缓震弹簧吸收吸尘风机工作时产生的震感，而消音棉则吸收吸尘风机工作时产生的噪音，使得噪音极小，降低了对环境的影响；通过泄压罩提供负压保护，气压传感器经第二进风管对吸尘风道内的气压进行实时监测，一旦吸尘风道发生堵塞，气压传感器将检测到的负压信号发送给控制模块，控制模块打开电磁阀，从而使泄压孔导通，使第二进风管与外部大气相连通，从而避免了吸尘风机过载运行发生损坏的情况，提高了稳定性和可靠性，安全性好；通过除尘机构包括集尘斗、透气集尘布袋、布袋架、振动器和红外距离传感器，吸尘风机排出的灰尘经出尘管从集尘斗快速落入透气集尘布袋进行收集，同时振动器振动，将粘附在透气集尘布袋内壁上的灰尘抖落，避免了透气集尘布袋内部发生堵塞的现象，并且无需拆卸清洗，大大降低了人工劳动强度，延长了使用寿命；通过集尘桶包括桶体和凸环，灰尘经透气集尘布袋和布袋架落入桶体内，红外距离传感器对桶体内灰尘的累积量实时监测，以免影响主机的正常使用，当需要清理桶体内的灰尘时，仅需将凸环从凸块上取下即可，拆装非常方便，省时省力；通过控制面板包括面板壳体、液晶显示屏、按键、蜂鸣器、按键模块、计时模块和控制模块，可个性化的设置主机的工作时间和工作时长，液晶显示屏对计时进行同步显示，非常直观醒目，蜂鸣器对负压及灰尘满溢进行报警提醒，自动化和智能化程度高，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种智能家居中央吸尘器主机的外部结构示意图。
图2为本发明所涉及的一种智能家居中央吸尘器主机的控制面板外部结构示意图。
图3为本发明所涉及的一种智能家居中央吸尘器主机的主机身内部结构示意图。
图4为本发明所涉及的一种智能家居中央吸尘器主机的主机身内部详细结构示意图。
图5为本发明所涉及的一种智能家居中央吸尘器主机的泄压罩内部结构示意图。
图6为本发明所涉及的一种智能家居中央吸尘器主机的集尘桶内部结构示意图。
图7为本发明所涉及的一种智能家居中央吸尘器主机的系统工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。
结合图1～图7，一种智能家居中央吸尘器主机，包括控制面板1、主机身2、集尘桶3和安装支架4，控制面板1设于主机身2的正面，集尘桶3位于主机身2的下方，安装支架4位于主机身2的背面，主机身2通过安装支架4固定于墙体上，控制面板1包括面板壳体11、液晶显示屏12、按键13、蜂鸣器14、按键模块、计时模块和控制模块，液晶显示屏12设于面板壳体11上，按键13位于液晶显示屏12的下方，蜂鸣器14位于按键13的下方，按键模块、计时模块和控制模块位于面板壳体11的里面；主机身2包括主机身壳体21、动力机构22和除尘机构23，主机身壳体21包括壳体本体211和一对凸块212，一对凸块212对称的设于壳体本体211的底部外侧，动力机构22包括动力室221、进风腔222、出风腔228、第一缓震弹簧223、第二缓震弹簧229、吸尘风机2212、第一进风管225、第二进风管227、出风管2211、泄压罩226、出尘管2214和消音棉2213，动力室221设于壳体本体211的里面，动力室221的外侧壁与壳体本体211的内侧壁相连接，消音棉2213填充于动力室221的顶部外侧与壳体本体211的顶部内侧之间，进风腔222位于动力室221的内部一侧，进风腔222的里面横向的设有若干第一缓震弹簧223，第一进风管225的一端连接吸尘管道，第一进风管225的另一端贯穿壳体本体211的一侧壁及进风腔222的一侧壁并与进风腔222相连通，第二进风管227位于第一进风管225的下方，第二进风管227的一端罩设有泄压罩226，泄压罩226居中的设有泄压孔2261，泄压孔2261的一端与第二进风管227相连通，泄压孔2261的另一端与外部大气相连通，泄压孔2261上设有电磁阀2262，泄压孔2261的内侧壁上设有气压传感器2263，气压传感器2263位于电磁阀2262的内侧，第二进风管227的另一端贯穿壳体本体211的一侧壁及进风腔222的一侧壁并与进风腔222相连通，进风腔222的另一侧壁上设有若干第一风道224，出风腔228位于动力室221的内部另一侧，出风腔228的里面也横向的设有若干第二缓震弹簧229，出风管2211的一端伸出壳体本体211的外面，出风管2211的另一端贯穿壳体本体211的另一侧壁及出风腔228的一侧壁并与出风腔228相连通，出风腔228的另一侧壁上设有若干第二风道2210，吸尘风机2212设于进风腔222和出风腔228的中间，吸尘风机2212固定于动力室221的顶部内侧，吸尘风机2212的进风口靠近进风腔222，吸尘风机2212的出尘口朝着正下方设置，出尘管2214设于动力室221的底部外侧，出尘管2214位于吸尘风机2212的出尘口的正下方，出尘管2214的管内径不小于吸尘风机2212的出尘口的口径，出尘管2214的一端贯穿动力室221的底部并与动力室221相连通，出尘管2214的另一端连接除尘机构23，除尘机构23包括集尘斗231、透气集尘布袋232、布袋架233、振动器234和红外距离传感器235，集尘斗231为上窄下宽结构，集尘斗231的窄口连接出尘管2214的另一端，集尘斗231的宽口连接透气集尘布袋232，透气集尘布袋232设于布袋架233的上面，透气集尘布袋232的外侧壁上固定安装有振动器234，布袋架233的外侧与壳体本体211的内侧壁相连接，布袋架233的下面设有红外距离传感器235，红外距离传感器235高于壳体本体211的底部；集尘桶3包括桶体31和凸环34，桶体31为上端开口结构，桶体31的两侧对称的设有一对凹槽32，每对凹槽的里面设有转轴33，凸环34可转动的设于转轴33上面，凸环34上设有限位槽35，限位槽35与凸块212相适应，桶体31与壳体本体211通过凸环34与凸块212密封相连；按键13分别与按键模块和计时模块电性连接，红外距离传感器235、气压传感器2263、按键模块和计时模块连接控制模块的输入端，控制模块的输出端分别连接吸尘风机2212、振动器234、电磁阀2262、蜂鸣器14和液晶显示屏12，外部电源为控制面板1和主机身2提供工作电压。
将主机身2通过安装支架4固定安装在墙体上，第一进风管225连接设于墙体内的管网，同时连接外部电源。通过控制面板1上的按键13可设定主机的工作时间和工作时长，如每天的下午14：00进行吸尘，每次吸尘半个小时，可根据需要自行设定，非常人性化。按键13分别与按键模块和计时模块电性连接，按键模块对按键13的输入信号进行响应，按键模块选用键盘驱动芯片zlg7289，zlg7289是具有spi串行接口功能的可同时驱动最多达8*8键盘或64只独立led的智能显示驱动芯片，单片即可完成显示、键盘接口的全部功能，采用串行方式与控制模块通信，数据从dio脚送入芯片，并由clk脚同步，当cs脚信号变为低电平后，dio脚上的数据在clk脚的上升沿被写入zlg7289的缓冲寄存器。整个电路无需添加锁存器和驱动器，耗电少，并且软件设计中无需编写显示译码程序，省去了静态显示扩展芯片，大大节省了控制模块的时间。计时模块为主机提供外部计时，计时模块选用选用实时时钟芯片ds1302，ds1302是由美国dallas公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片，可以对年、月、日、周、时、分和秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。工作电压为2.0～5.5v，采用三线接口与控制模块进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或ram数据。vcc2脚为主电源，vcc1脚为后备电源，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。rst脚是复位/片选线，i/o脚为串行数据输入输出端，sclk脚为系统时钟输入端。液晶显示屏12对计时进行同步显示，非常直观醒目。
设定完毕，主机按照预设时间进行工作。吸尘风机2212工作，室内的空气经管网和第一进风管225进入动力室221。吸入的空气先经进风腔222和第一风道224，进入吸尘风机2212的进风口，灰尘从吸尘风机2212的出尘口排出，同时除尘后的空气经第二风道2210和出风腔228，从出风管2211重新排入室内。第一缓震弹簧223和第二缓震弹簧229吸收吸尘风机2212工作时产生的震感，而消音棉2213则吸收吸尘风机2212工作时产生的噪音，使得噪音极小，降低了对环境的影响。灰尘经出尘管2214进入集尘斗231并快速的落入透气集尘布袋232进行收集，同时控制模块控制振动器234振动，将粘附在透气集尘布袋232内壁上的灰尘抖落，避免了透气集尘布袋232内部发生堵塞的现象，并且无需拆卸清洗，大大降低了人工劳动强度，延长了透气集尘布袋232的使用寿命。泄压罩226罩设在第二进风管227上，初始状态下，泄压罩226内的电磁阀2262处于关断状态，从而将第二进风管227与外部大气相阻隔。泄压罩226内的气压传感器2263经第二进风管227实时监测吸尘风道内的气压，气压传感器2263选用半导体压电阻型压力传感器，是在薄片表面形成半导体变形压力，通过压力使薄片变形而产生压电阻抗效果，从而使阻抗的变化转换成电信号。而一旦吸尘风道发生堵塞，气压传感器2263将检测到的负压信号发送给控制模块，控制模块打开电磁阀2262，从而使泄压孔2261导通，使第二进风管227与外部大气相连通，实现了对主机的负压保护，避免了吸尘风机2212过载运行发生损坏的情况，提高了稳定性和可靠性，安全性好。同时控制模块触发蜂鸣器14进行报警，提醒使用者及时对吸尘风道进行疏导，以免影响吸尘效率及正常使用。
灰尘经透气集尘布袋232和布袋架233落入下方的集尘桶3内，布袋架233下方的红外距离传感器235对桶体32里面的灰尘累积量进行实时监测，当检测到灰尘满溢时，控制模块触发蜂鸣器14进行报警，提醒使用者及时清理集尘桶3内的灰尘。集尘桶3和主机身2通过凸环34和凸块212密封相连，当需要从主机身2卸下集尘桶3时，仅需将凸环34从凸块212上取下即可，拆装都非常方便，省时省力。
控制模块对红外距离传感器235、气压传感器2263、按键模块和计时模块的输入信号进行处理，输出控制信号分别控制吸尘风机2212、振动器234、电磁阀2262、蜂鸣器14和液晶显示屏12进行工作。为了简化电路，降低成本，提高系统后期的可扩展性，控制模块选用16位单片机mc95s12dj128，其内置128kb的flash、8kb的ram和2kb的eeprom，具有5v输入和驱动能力，cpu工作频率可达到50mhz。29路独立的数字i/o接口，20路带中断和唤醒功能的数字i/o接口，2个8通道的10位a/d转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程pwm通道。具有2个串行异步通信接口sci，2个同步串行外设接口spi，i2c总线和can功能模块等，满足设计要求。
本发明提供了一种智能家居中央吸尘器主机，通过动力机构包括动力室、进风腔、出风腔、第一缓震弹簧、第二缓震弹簧、吸尘风机、第一进风管、第二进风管、出风管、泄压罩、出尘管和消音棉，将第一进风管连接布设于墙体内的管网，使吸尘风机开始工作，室内的空气经第一进风管进入动力室的进风腔，经第一风道进入吸尘风机的进风口，灰尘从出尘口排出，而除尘后的空气经第二风道、出风腔和出风管重新排入室内，第一缓震弹簧和第二缓震弹簧吸收吸尘风机工作时产生的震感，而消音棉则吸收吸尘风机工作时产生的噪音，使得噪音极小，降低了对环境的影响；通过泄压罩提供负压保护，气压传感器经第二进风管对吸尘风道内的气压进行实时监测，一旦吸尘风道发生堵塞，气压传感器将检测到的负压信号发送给控制模块，控制模块打开电磁阀，从而使泄压孔导通，使第二进风管与外部大气相连通，从而避免了吸尘风机过载运行发生损坏的情况，提高了稳定性和可靠性，安全性好；通过除尘机构包括集尘斗、透气集尘布袋、布袋架、振动器和红外距离传感器，吸尘风机排出的灰尘经出尘管从集尘斗快速落入透气集尘布袋进行收集，同时振动器振动，将粘附在透气集尘布袋内壁上的灰尘抖落，避免了透气集尘布袋内部发生堵塞的现象，并且无需拆卸清洗，大大降低了人工劳动强度，延长了使用寿命；通过集尘桶包括桶体和凸环，灰尘经透气集尘布袋和布袋架落入桶体内，红外距离传感器对桶体内灰尘的累积量实时监测，以免影响主机的正常使用，当需要清理桶体内的灰尘时，仅需将凸环从凸块上取下即可，拆装非常方便，省时省力；通过控制面板包括面板壳体、液晶显示屏、按键、蜂鸣器、按键模块、计时模块和控制模块，可个性化的设置主机的工作时间和工作时长，液晶显示屏对计时进行同步显示，非常直观醒目，蜂鸣器对负压及灰尘满溢进行报警提醒，自动化和智能化程度高，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。