中央空气净化系统及其中央控制电路的制作方法

本发明涉及净化器技术领域，尤其是涉及一种中央空气净化系统及其中央控制电路。

背景技术：

由于建筑装修、家具、电器产品、日化产品、织物等造成的有害物质释放和外界环境日趋严重的空气污染问题，越来越多家庭及办公场所都开始使用中央空气净化系统。中央空气净化系统主要包括净化器模块、风机、通风管道、主机、室内机、电气控制柜等部件，其中大部分部件是通过独立的控制器或者控制电路单一控制，相互之间也不能进行状态监测或者数据交互，导致各部件运行时的状态难以统一调度，综合运行效率低。

针对上述中央空气净化系统的多个部件单一控制导致的运行效率低的问题，目前尚未提出有效解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种中央空气净化系统及其中央控制电路，以集中控制中央空气净化系统的组成部件，提高运行效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种中央控制电路，用于中央空气净化系统，包括主控芯片、无线模块、风机驱动电路和净化器驱动电路；主控芯片与无线模块、风机驱动电路和净化器驱动电路分别连接；无线模块与系统的各个室内终端机通信连接；风机驱动电路与系统的室外风机连接；净化器驱动电路与系统的净化器连接；主控芯片通过无线模块实时接收各个室内终端机的运行数据；主控芯片根据各个室内终端机的运行数据触发风机驱动电路控制风机运行，以及触发净化器驱动电路控制净化器运行。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，风机驱动电路与室外风机的变频器连接；主控芯片通过风机驱动电路控制变频器，以控制室外风机的运行频率。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，主控芯片还与门控开关连接；门控开关用于检测电气柜柜门是否关闭；当主控芯片接收到门控开关发送的电气柜柜门关闭信号，并且接收到风机驱动电路发送的风机运行信号时，主控芯片控制净化器开启。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括emc模块；emc模块包括电抗器和滤波器；或者，emc模块包括emc滤波板。

结合第一方面及其第一至第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，还包括温湿度传感器驱动电路和散热风扇驱动电路；主控芯片与温湿度传感器驱动电路、散热风扇驱动电路分别连接；温湿度传感器驱动电路与温湿度传感器连接；散热风扇驱动电路与散热风扇连接；主控芯片接收温湿度传感器采集的温湿度信息，并根据温湿度信息控制散热风扇的开启、关闭以及转速。

结合第一方面及其第一至第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，无线模块还与云平台连接，用于将室内终端机、室外风机、净化器的运行数据发送至云平台，并接收云平台下发的控制指令。

结合第一方面及其第一至第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，主控芯片还与显示屏、按键电路分别连接；主控芯片用于接收按键电路输入的控制信号，并将运行数据输出至显示屏显示。

结合第一方面及其第一至第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，主控芯片还与各个门柜状态指示灯连接，门柜状态指示灯用于指示系统的工作状态。

结合第一方面及其第一至第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，还包括开关电源，开关电源用于向主控芯片供电。

第二方面，本发明实施例还提供一种中央空气净化系统，包括室外风机、室内终端机、净化器和第一方面及其各可能的实施方式提供的中央控制电路；中央控制电路用于根据室内终端机的开机情况，控制室外风机和净化器运行。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的中央空气净化系统及其中央控制电路，集成了主控芯片、无线模块、风机驱动电路和净化器驱动电路，主控芯片通过无线模块可以实时接收各个室内终端机的运行数据，基于该运行数据生成并发送控制信号给风机驱动电路和净化器驱动电路，以分别控制室外风机和净化器的运行，相对与单独控制风机和净化器的方式，上述整合控制的方式可以加强各部件之间的信息交互，提高整个系统的运行效率；同时整合控制的方式在进行人工控制时，用户不需要到各部件处单独设置参数或者改变开关状态，控制方便。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种中央控制电路的结构框图；

图2为本发明实施例提供的另一种中央控制电路的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的一种主控芯片的引脚示意图；

图4为本发明实施例提供的一种无线模块的驱动电路示意图；

图5为本发明实施例提供的一种变频器的驱动电路示意图；

图6为本发明实施例提供的一种负载的驱动电路示意图；

图7为本发明实施例提供的一种温湿度传感器驱动电路示意图；

图8为本发明实施例提供的一种门控开关的驱动电路示意图；

图9为本发明实施例提供的一种中央空气净化系统的结构框图。

图标：

110-主控芯片；120-无线模块；130-风机驱动电路；140-净化器驱动电路；200-无线模块；210-变频器；220-风机；230-门控开关；240-emc模块；250-开关电源；260-温湿度传感器；270-散热风扇；280-云平台；290-gprs模块；300-按键；310-显示屏；320-门柜状态指示灯；330-净化器；910-室外风机；920-室内终端机；930-净化器；940-中央控制电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前中央空气净化系统的大部分组成部件是通过独立的控制器或者控制电路单一控制，相互之间也不能进行状态监测或者数据交互，导致各部件运行时的状态难以统一调度，综合运行效率低，基于此，本发明实施例提供的一种中央空气净化系统及其中央控制电路，以集中控制中央空气净化系统的组成部件，提高运行效率。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种中央控制电路进行详细介绍。

实施例1

本发明实施例1提供了一种中央控制电路，该中央控制电路应用于中央空气净化系统。参见图1所示的中央控制电路的结构框图，包括主控芯片110、无线模块120、风机驱动电路130和净化器驱动电路140。

如图1中所示，主控芯片110与无线模块120、风机驱动电路130和净化器驱动电路140分别连接。其中无线模块120与中央空气净化系统的各个室内终端机通信连接，室内终端机的数量可以为多个。风机驱动电路130与系统的室外风机连接，该室外风机的数量为至少一个。净化器驱动电路140与系统的净化器连接，优选地该净化器采用高压静电净化器。主控芯片110通过无线模块120实时接收各个室内终端机的运行数据，该运行数据包括室内终端机的开机或者关机的状态。

主控芯片110根据各个室内终端机的运行数据触发风机驱动电路130控制风机运行，以及触发净化器驱动电路140控制净化器运行。其中主控芯片根据室内终端机的状态可以确定室内终端机的开机数量，根据该开机数量确定风机是否运行及运行频率。

因此中央控制电路将主控芯片、无线模块、风机驱动电路和净化器驱动电路集合到了一起，并且主控芯片与无线模块、风机驱动电路和净化器驱动电路分别连接，风机和净化器可以通过主控芯片进行统一控制。

主控芯片可以通过无线模块实时接收各个室内终端机的运行数据，并根据开机的终端机的数量自动控制风机运行。例如，在开机数量为0时，控制风机停止运行；在开机数量为10时，控制风机的运行频率为10hz；以此类推，直到风机达到最大运行频率50hz。相对于现有技术中风机单独控制的方式，如此灵活地自动设置风机的运行频率可以在满足送风量的前提下，尽量降低能耗。

在主控芯片确定至少一台室内终端机正在运行时，控制净化器开启，以满足用户空气净化的需求；同时，也可以根据风机的状态控制净化器的运行，只要风机处于非停止的运行状态，均控制净化器开启。在上述方式中，净化器的运行由主控芯片根据室内终端机、风机的状态进行自动控制，仅在有室内终端机或者风机运行的情况下，才启动净化器，其他情况下净化器停止运行，而非在中央空气净化系统运行的任何时间均处于启动，既可以满足净化需求又可以降低能耗。

本发明实施例提供的中央控制电路，集成了主控芯片、无线模块、风机驱动电路和净化器驱动电路，主控芯片通过无线模块可以实时接收各个室内终端机的运行数据，基于该运行数据生成并发送控制信号给风机驱动电路和净化器驱动电路，以分别控制室外风机和净化器的运行，相对与单独控制风机和净化器的方式，上述整合控制的方式可以加强各部件之间的信息交互，提高整个系统的运行效率；同时整合控制的方式在进行人工控制时，用户不需要到各部件处单独设置参数或者改变开关状态，控制方便。

在主控芯片中，根据各部件的功能要求，编写有稳定可靠的程序，控制各个功能模块有序工作。

考虑到更精细控制室外风机的运行，上述室外风机还包括变频器，上述风机驱动电路与变频器连接。主控芯片通过风机驱动电路控制变频器，以控制室外风机的运行频率。参见图2所示的中央控制电路的连接示意图，其中示出了中央控制电路连接变频器210，变频器210连接风机220。

在本实施例中净化器采用了高压静电净化器，在运行时内部产生高压电场，如果在电气柜柜门开启的状态下高压静电净化器依然在运行，存在较高的触电危险，因此上述主控芯片还连接有门控开关，该门控开关设置于电气柜柜门处，可以检测电气柜柜门的开关状态，仅在电气柜柜门关闭的情况下才允许高压静电净化器启动。当主控芯片接收到门控开关发送的电气柜柜门关闭信号，并且接收到风机驱动电路发送的风机运行信号时，主控芯片控制净化器开启。参见图2所示的中央控制电路的连接示意图，其中示出了中央控制电路连接门控开关230和净化器330。

考虑到emc干扰，上述中央控制电路连接有emc模块。该emc模块可以包括电抗器和滤波器，或者使用定制的emc滤波板。其中电抗器可以抑制谐波，削弱电源电压不平衡的影响；滤波器可以减少和抑制电磁干扰。在图2中示出了emc模块240，其与开关电源250连接。

进一步，参见图2，上述控制电路还连接有开关电源250，该开关电源用于向主控芯片供电。具体地，开关电源把220v交流电变压整流成12v和5v的直流电，给各个弱电功能模块供电。

在上述中央控制电路还集成了温湿度传感器驱动电路和散热风扇驱动电路。主控芯片与温湿度传感器驱动电路、散热风扇驱动电路分别连接；温湿度传感器驱动电路与温湿度传感器连接；散热风扇驱动电路与散热风扇连接，主控芯片接收温湿度传感器采集的温湿度信息，并根据温湿度信息控制散热风扇的开启、关闭以及转速。在图2中示出了中央控制电路与温湿度传感器260和散热风扇270分别连接。为了维持电气柜中的温度、湿度处于适宜的范围，主控芯片判断该温湿度传感器采集的温湿度信息是否超出适宜范围，如果超出，控制散热风扇启动，并且可以根据超过适宜范围的程度控制散热风扇的转速。

如图2所示，无线模块200与中央控制电路连接，进一步上述无线模块还可以与云平台连接，用于将室内终端机、室外风机、净化器的运行数据发送至云平台，并接收云平台下发的控制指令。用户可以在云平台查看终端机、风机和净化器的工作状况及故障状况，在云平台可以安装有监控软件，实时显示上述运行数据。用户还可以通过云平台输入控制命令，用于控制风机或净化器运行，云平台将控制命令发送给主控芯片的无线模块，主控芯片根据控制指令更改风机与净化器的运行状态。具体地云平台与无线模块可以通过gprs发送和接收信息，也可以采用现有技术中的其他可靠的无线传输方式。可以理解的是，中央控制电路可以连接单独的gprs模块，如图2所示，gprs模块290与云平台280连接，以实现与云平台的交互。

为了实现人机交互，上述中央控制电路还与显示屏、按键电路分别连接；主控芯片用于接收按键电路输入的控制信号，并将运行数据输出至显示屏显示。用户可以通过按键进行信息查询和控制指令的输入，显示屏显示相应的界面供用户查看。优选的，上述显示屏和按键安装于电气柜内。在图2中示出了按键300和显示屏310，分别与中央控制电路连接。

在上述电气柜的柜门外还设置有门柜状态指示灯，用于指示系统的运行状态。其中，门柜状态指示灯至少包括电源指示灯、主机运行灯和风机运行灯三种；当系统的主机通电时，电源指示灯亮，否则就灭；当系统的主机运行时，主机运行灯亮，否则就灭；当系统的风机运行时，风机运行灯亮，否则就灭。上述主控芯片与各个门柜状态指示灯连接，门柜状态指示灯用于指示系统的工作状态。如图2所示，门柜状态指示灯320与中央控制电路连接。

参见图3所示的主控芯片的引脚示意图，以主控芯片采用以下型号的微控制单元mcu-mb95f778-64pin为例。其中示出了与无线模块、温湿度传感器、净化器、风机等部件进行连接的多个引脚。在图3中还示出了烧写电路，该电路与引脚14连接，用于写入预先编制的程序以控制各个功能模块有序工作，上述程序根据各个功能模块的运行方式对应编写。

参见图4所示的无线模块的驱动电路示意图，其中包括lora无线模块和sipex485通信器件，该驱动电路与主控芯片的引脚8、9、10连接，分别传输485接收、485发送和485使能信号。无线模块的驱动电路执行与各个终端机之间的通信，包括采集数据和下发控制指令。

参见图5所示的变频器的驱动电路示意图，电路左侧与主控芯片连接，右侧与风机连接，其中485接收、485发送和485使能分别对应连接主控芯片的5、6、7引脚。

参见图6所示的负载的驱动电路示意图，该负载可以是风机、净化器或者温控部件，该负载驱动电路可以包括多个以分别驱动上述各种类型的负载。负载驱动电路根据其驱动的负载类型可以与图3中所示的主控芯片的引脚27、28、29、30连接，分别用与控制风机高、通风、温控/风机低和净化器/风机中。

参见图7所示的温湿度传感器驱动电路示意图，其中示出了驱动电路与温湿度传感器连接(包括温度传感器和湿度传感器)，还示出了驱动电路与主控芯片的连接方式，驱动电路的4个引脚分别对应温度传感器和湿度传感器，分别与主控芯片的引脚2、3、11、12连接。

参见图8所示的门控开关的驱动电路示意图，其中示出了驱动电路与主控芯片的门控引脚连接，对应图3中的引脚序号17。驱动电路还与门控开关连接，图8中以cn4表示，接收门控开关的状态信息。

本发明实施例提供的中央控制电路，集成了主控芯片、无线模块、风机驱动电路和净化器驱动电路，主控芯片可以控制室外风机和净化器的运行，加强了各部件之间的信息交互，提高整个系统的运行效率；并且主控芯片还连接有门控开关、温湿度传感器和云平台，既能够有效控制各部件保证系统正常运行，还提供了远程交互与控制功能，用户使用方便；同时整合控制的方式用户不需要到各部件处单独设置参数或者改变开关状态，控制方便。

实施例2

本发明实施例2提供了一种中央空气净化系统，包括上述实施例提供的中央控制电路。参见图9所示的中央空气净化系统的结构框图，包括室外风机910、室内终端机920、净化器930和中央控制电路940；中央控制电路940用于根据室内终端机的开机情况，控制室外风机和净化器运行。

本发明实施例提供的中央空气净化系统，与上述实施例提供的中央控制电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的中央空气净化系统及其中央控制电路的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。