抗电磁干扰的空气监测控制电路及空气净化装置的制作方法

本实用新型涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种抗电磁干扰的空气监测控制电路及空气净化装置。

背景技术：

电磁干扰容易导致信号电平的变化，影响数据链传输的准确性和稳定性。现有空气质量监测技术没有考虑电磁干扰对空气质量监测数据传输的影响，在电磁干扰的环境下，空气质量监测数可靠性差，容易导致空气质量监测装置的误判。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种抗电磁干扰的空气监测控制电路及空气净化装置，旨在降低电磁干扰对空气质量监测数据的影响，以提高空气净化装置的空气质量监测精度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种抗电磁干扰的空气监测控制电路，包括依次连接的空气质量传感器、继电器控制电路、MCU和电源控制电路，其中，

所述继电器控制电路包括多个电源继电器电路和多个信号继电器电路，空气质量传感器设置有多个，每一空气质量传感器对应一电源继电器电路和一信号继电器电路；

所述MCU通过对应的电源继电器电路控制多个空气质量传感器的上电动作；所述空气质量传感器分别通过对应的信号继电器电路将空气质量监测数据送入到MCU中。

优选地，所述抗电磁干扰的空气监测控制电路还包括位于空气质量传感器和继电器控制电路之间的A/D转换电路，每个空气质量传感器的数据输出端均通过A/D转换电路将空气质量监测数据送至信号继电器电路的输入端。

优选地，所述抗电磁干扰的空气监测控制电路还包括位于继电器控制电路和MCU之间用于静电和浪涌保护的保护电路，每个信号继电器电路的输出端分别通过保护电路将空气质量监测数据送入到MCU中。

优选地，所述保护电路包括相互连接的静电保护电路和浪涌保护电路，所述静电保护电路具有多个输入端，浪涌保护电路包括多个输出端；静电保护电路的每个输入端分别连接一信号继电器电路的输出端，浪涌保护电路的多个输出端均与MCU连接。

优选地，所述电源继电器电路和信号继电器电路均设置有控制端、输入端和输出端，其中，

所述电源继电器电路和信号继电器电路的控制端均与MCU连接，电源继电器电路的输入端与电源控制电路的电源输出端连接，电源继电器电路的输出端与空气质量传感器连接，信号继电器电路的输出端与保护电路的输入端连接，信号继电器电路的输入端与A/D转换电路连接。

优选地，所述电源继电器电路包括三极管、二极管和继电器，三极管的基极作为电源继电器电路的控制端、集电极连接继电器的线圈一端、发射极接地，继电器的线圈另一端连接电源，二极管的阴极连接电源、阳极连接三极管的集电极，继电器的触点一端作为电源继电器电路的输入端、另一端作为电源继电器电路的输出端。

优选地，所述信号继电器电路与电源继电器电路结构相同。

优选地，所述MCU具有多个电源控制引脚，电源控制电路具有多个电源输出端和电源控制信号输入端，其中，

所述MCU的电源控制引脚与电源控制电路的电源控制信号输入端连接，电源控制电路的多个电源输出端分别与多个用电模块的电源输入端连接，MCU通过多个电源控制引脚分别控制电源控制电路的多个电源输出端的电压输出。

优选地，所述MCU具有多个第一电平控制引脚和多个第二电平控制引脚，其中，

MCU的多个第一电平控制引脚分别与多个信号继电器电路的控制端连接，MCU的多个第二电平控制引脚分别与多个电源继电器电路的控制端连接。

本实用新型进一步提出一种空气净化装置，包括如上所述的抗电磁干扰的空气监测控制电路。

本实用新型提出的抗电磁干扰的空气监测控制电路，具有以下有益效果：

1）通过继电器控制电路实现电源、控制信号以及空气质量监测数据的隔离，来减弱或消除外界及系统内部间的干扰，提高了电磁干扰的环境下数据传输的准确性和稳定性；

2）空气净化装置的采用上述具有抗电磁干扰的空气监测控制电路，提高了系统工作的稳定性，确保空气净化装置在电磁干扰的环境中正常稳定的工作。

附图说明

图1为本实用新型抗电磁干扰的空气监测控制电路的电路结构框图；

图2为本实用新型抗电磁干扰的空气监测控制电路中电源继电器电路的电路结构示意图；

图3为本实用新型抗电磁干扰的空气监测控制电路中电源控制电路的电路结构示意图。

图中，1-电源控制电路，2-MCU，3-继电器控制电路，31-电源继电器电路，32-信号继电器电路，4-保护电路，41-静电保护电路，42-浪涌保护电路，5-A/D转换电路，6-第一空气质量传感器，7-第二空气质量传感器，8-用电模块。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图3，本优选实施例中，一种抗电磁干扰的空气监测控制电路，包括依次连接的空气质量传感器、继电器控制电路3、MCU2和电源控制电路1，其中，

继电器控制电路3包括多个电源继电器电路31和多个信号继电器电路32，空气质量传感器设置有多个，每一空气质量传感器对应一电源继电器电路31和一信号继电器电路32；

MCU2通过对应的电源继电器电路31控制多个空气质量传感器的上电动作；空气质量传感器分别通过对应的信号继电器电路32将空气质量监测数据送入到MCU2中。

本实施例附图中以设置有两个空气质量传感器为例进行具体说明，对应的电源继电器电路31和信号继电器电路32也设置有两个。

进一步地，本抗电磁干扰的空气监测控制电路还包括位于空气质量传感器和继电器控制电路3之间的A/D转换电路5，每个空气质量传感器的数据输出端均通过A/D转换电路5将空气质量监测数据送至信号继电器电路32的输入端。A/D转换电路5将模拟信号转换成数字信号。

本实施例中，电源继电器电路31和信号继电器电路32均设置有控制端、输入端和输出端，其中，

电源继电器电路31和信号继电器电路32的控制端均与MCU2连接，电源继电器电路31的输入端与电源控制电路1的电源输出端连接，电源继电器电路31的输出端与空气质量传感器连接，信号继电器电路32的输出端与保护电路4的输入端连接，信号继电器电路32的输入端与A/D转换电路5连接。本实施例中，MCU2具有多个第一电平控制引脚和多个第二电平控制引脚，其中，

MCU2的多个第一电平控制引脚分别与多个信号继电器电路32的控制端连接，MCU2的多个第二电平控制引脚分别与多个电源继电器电路31的控制端连接。

下面以两个电源继电器电路31和信号继电器电路32为例具体说明，两个电源继电器电路31的输入端分别电连接电源控制电路1的两个电源输出端，输出端分别电连接第一空气质量传感器6和第二空气质量传感器7的电源输入端；两个信号继电器电路32的输入端分别与A/D转换电路5的输出端电连接（第一空气质量传感器6和第二空气质量传感器7检测到的甲醛浓度数据经A/D转换电路5后分别送入两个信号继电器电路32的输入端），输出端分别接入保护电路4的输入端。MCU2通过控制电平控制引脚的电平来分别控制两个电源继电器电路31和两个信号继电器电路32中的继电器的断开与闭合。

参照图2，电源继电器电路31包括三极管、二极管和继电器，三极管的基极作为电源继电器电路31的控制端、集电极连接继电器的线圈一端、发射极接地，继电器的线圈另一端连接电源，二极管的阴极连接电源、阳极连接三极管的集电极，继电器的触点一端作为电源继电器电路31的输入端、另一端作为电源继电器电路31的输出端。信号继电器电路32与电源继电器电路31结构相同。信号继电器电路32也包括三极管、二极管和继电器，其连接关系与电源继电器电路31相同。MCU2通过控制电平控制引脚的电平来分别控制多个电源继电器电路31和多个信号继电器电路32中的继电器的断开与闭合。本实施例中，电源继电器电路31和信号继电器电路32的工作流程是： MCU2给一个PWR_1信号，当PWR_1信号为低电平时，三极管Q1不导通，继电器U1的1脚和8脚没有电压差，继电器触点不吸和，此时信号与外部设备断开；当PWR_1信号为高电平时，三极管Q1导通，继电器U1的1脚和8脚有3.3V的电压差，继电器触点吸和，此时导通。

进一步地，本抗电磁干扰的空气监测控制电路还包括位于继电器控制电路3和MCU2之间用于静电和浪涌保护的保护电路4，每个信号继电器电路32的输出端均通过保护电路4将空气质量监测数据送入到MCU2中。具体地，保护电路4包括相互连接的静电保护电路41和浪涌保护电路42，静电保护电路41具有多个输入端，浪涌保护电路42包括多个输出端；静电保护电路41的每个输入端分别连接一信号继电器电路32的输出端，浪涌保护电路42的多个输出端均与MCU2连接。通过保护电路4可以有效的防止静电、雷击、反灌、浪涌等外界干扰对甲醛浓度回传数据的影响。

另外，MCU2具有多个电源控制引脚，电源控制电路1具有多个电源输出端和电源控制信号输入端，其中，

MCU2的电源控制引脚与电源控制电路1的电源控制信号输入端连接，电源控制电路1的多个电源输出端分别与多个用电模块8的电源输入端连接，MCU2通过多个电源控制引脚分别控制电源控制电路1的多个电源输出端的电压输出。用电模块8包括抽风机、照射灯等。MCU2通过多个电源控制引脚分别控制电源控制电路1的多个电源输出端的电压输出，从而为抽风机、照射灯等其他用电模块8提供不同电压值的电源。本实施例中，通过MCU2与抽风机、照射灯等其他用电模块8分别连接不同的电源，配合继电器控制电路3实现电源、控制信号、甲醛浓度回传数据的隔离，来减弱或消除外界及系统内部间的干扰，提高了数据传输的准确性和系统工作的稳定性，使数据的传输效率更快。

第一空气质量传感器6和第二空气质量传感器7采集的数据经A/D转换电路5后，分别通过1个信号继电器电路32接入到静电保护电路41和浪涌保护电路42，然后再送入到MCU2中。保护电路4包括静电保护电路41和浪涌保护电路42；静电保护电路41的输入端电连接信号继电器电路32的输出端，静电保护电路41的输出端连接浪涌保护电路42的输入端。通过保护电路4可以有效的防止静电、雷击、反灌、浪涌等外界干扰对甲醛浓度回传数据的影响。

参照图3，本实施例中，电源控制电路1包括多路电源控制子电路，每路电源控制子电路均包括一电源开关芯片U2、第一电阻R1和第二电阻R2，其中，电源开关芯片U2的第一信号输入引脚D0接地， ILIM引脚经第二电阻R2接地，ILIM引脚的作用是限制芯片电流大小，第二信号输入引脚D1经第一电阻R1连接MCU2的电源控制引脚，电源开关芯片U2的两个电源输入引脚IN1和IN2分别连接两个大小不同的电源VDD1和VDD2，电源开关芯片U2的输出引脚OUT为该路电源控制子电路的电源输出端。

本抗电磁干扰的空气监测控制电路的工作原理如下。

第一空气质量传感器6和第二空气质量传感器7采集的数据经A/D转换电路5后，分别通过一个信号继电器电路32接入到静电保护电路41和浪涌保护电路42，最后再发送至MCU2。MCU2对第一空气质量传感器6和第二空气质量传感器7检测到的甲醛浓度数据进行计算和报警。

本实用新型提出的抗电磁干扰的空气监测控制电路，具有以下有益效果：

1）通过继电器控制电路3实现电源、控制信号以及空气质量监测数据的隔离，从而减弱或消除外界及系统内部间的干扰，提高了电磁干扰的环境下数据传输的准确性和稳定性；

2）空气净化装置的采用上述具有抗电磁干扰的空气监测控制电路，提高了系统工作的稳定性，确保空气净化装置在电磁干扰的环境中正常稳定的工作。

本实用新型进一步提出一种空气净化装置。

本优选实施例中，一种空气净化装置，包括抗电磁干扰的空气监测控制电路，该抗电磁干扰的空气监测控制电路的具体结构参照上述实施例，在此不再赘述。

本实用新型提出的空气净化装置，因具有抗电磁干扰的空气监测控制电路，从而提高了系统工作的稳定性，确保空气净化装置在电磁干扰的环境中正常稳定的工作。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。