一种环境空气检测控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种环境空气检测控制装置。


背景技术：

2.在一些室内环境中。例如工厂环境，由于工厂加工问题，使得相对严重。空气污染给人们造成了健康威胁，人们迫切需要在日常生活和工作中能够呼吸到干净的空气。为此，有些人戴上口罩以过滤受污染的空气，但是戴上口罩后会使人感觉到不舒适，而且口罩与面部的贴合往往也不紧密，导致过滤效果不佳。因此，可以采用空气过滤器来说实现控制的过滤，从而将空气中的尘埃和烟雾滤除。但是现有的空气过滤器智能程度较低，当空气过滤器一直工作时，功耗较低，效率较低，难以满足节能要求。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种环境空气检测控制装置。
4.为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种环境空气检测控制装置，包括：
5.灰尘感应器，所述灰尘感应器用于对控制器中的灰尘和/或烟雾进行检测；
6.第一通信电路，所述第一通信电路与所述灰尘感应器连接，以获取灰尘和/或烟雾检测数据；
7.空气过滤器，所述空气过滤器通过有线和/或无线方式与所述第一通信电路通信连接，以根据所述烟雾检测数据对灰尘和/或烟雾进行过滤控制。
8.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述空气过滤器包括：
9.第二通信电路，所述第二通信电路与所述第一通信电路通信连接，以接收所述第一通信电路输出的烟雾检测数据；
10.风扇驱动电路，所述风扇驱动电路与所述第二通信电路连接，以在所述第二通信电路的控制下，输出与所述灰尘和/或烟雾检测数据相对应的风扇驱动电压；
11.风扇，所述风扇驱动电路与所述风扇驱动电路连接，以在所述风扇驱动电路的作用下转动；
12.空气过滤网，所述空气过滤网用于将风扇转动而带动的流动空气过滤，从而将所述灰尘和/或烟雾滤除。
13.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述风扇驱动电路包括：
14.mos管q3，所述mos管q3的漏极与第一供电电源连接，所述mos管q3的源极与通过电阻r19与所述mos管q3的栅极连接；
15.mos管q4，所述mos管q4的漏极与所述mos管q3的源极连接，所述mos管q4的所述mos管q4的源极与参考地连接，所述mos管q4的源极还通过电阻r18与所述mos管q4的栅极连接；
16.电感l7，所述电感l7的一端与所述mos管q3的源极连接，所述电感l7的另一端与所述风扇连接；
17.电容c30，所述电容c30的一端与所述电感l7的所述一端连接，所述电容c30的另一端与参考地连接；
18.mos管驱动电路，所述mos管驱动电路的信号输入端与所述第二通信电路的pwm调制信号输出端连接，所述mos管驱动电路的信号输出端分别与所述mos管q3的栅极、mos管q4的栅极连接，以驱动所述mos管q3、mos管q4交替导通。
19.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述mos管驱动电路包括：
20.驱动器u4，所述驱动器u4的信号输入端in与所述第二通信电路的pwm调制信号输出端连接，所述驱动器u4的高电位信号输出端ho通过电阻r11与所述mos管q3的栅极连接，所述驱动器u4的低电位信号输出端lo通过电阻r12与所述mos管q4的栅极连接，所述驱动器u4的参考电压端vs与所述mos管q3的源极连接，所述驱动器u4的自举电位端vb通过电容c31与所述驱动器u4的参考电压端vs连接，所述驱动器u4的自举电位端vb还与二极管d3的阴极连接，所述二极管d3的阳极还与第二供电电源连接。
21.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述风扇驱动电路还包括：电压反馈电路，所述电压反馈电路包括：
22.电阻r13，所述电阻r13的一端与所述电感l7的所述另一端连接，所述电阻r13的另一端与所述第二通信电路的电压采样端连接；
23.电阻r14，所述电阻r14的一端与所述电阻r13的另一端连接，所述电阻r14的另一端与参考地连接；所述第二通信电路用于根据采样电压，调整输出pwm调制信号，以对风扇驱动电路的输出电压进行调节控制。
24.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述灰尘感应器包括：
25.激光二极管led1；
26.二极管驱动电路，所述激光二极管led1通过所述二极管驱动电路与所述第一通信电路连接，以在所述第一通信电路的控制下驱动所述激光二极管led1发光；
27.光电二极管led2，所述光电二极管led2用于检测由于灰尘和/或烟雾散射的所述激光二极管led1发出的光线；
28.信号放大电路，所述光电二极管led2通过所述信号放大电路与所述第一通信电路连接，以将检测信号放大后输出至所述第一通信电路，以通过所述通信电路获取灰尘和/或烟雾检测数据。
29.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述二极管驱动电路包括：
30.三极管q1，所述三极管q1的发射极通过电阻r15与供电电源连接，所述三极管q1的发射极还通过电阻r1与所述三极管q1的基极连接，所述三极管q1的基极还通过电阻r2与所述第一通信电路的一控制端连接，所述三极管q1的集电极与所述激光二极管led1的阳极连接，所述激光二极管led1的阴极通过电阻r3与参考地连接。
31.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述二极管驱动电路还包括：
32.三极管q2，所述三极管q1的基极还通过电阻r2及所述三极管q2与所述第一通信电路的一控制端连接；其中，所述三极管q2的集电极通过电阻r2与所述三极管q1的基极连接，所述三极管q2的发射极与参考地连接，所述三极管q2的基极通过电阻r7与所述第一通信电路的一控制端连接。
33.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述信号放大电路包括：
34.放大器u1，所述放大器u1的正相输入端通过电阻r4与光电二极管led2的阴极连接，所述光电二极管led2的阳极与参考地连接，所述光电二极管led2的阴极还通过电阻r4与供电电源连接，所述放大器u1的反相输入端与可变电阻器rs的一端连接，所述可变电阻器rs的另一端与参考的连接，所述可变电阻器rs的所述一端还与电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与供电电源连接，所述放大器u1的反向输入端还通过电阻r6与所述放大器u1的输出端连接，所述放大器u1的输出端通过电阻r7与所述第一通信电路的电压采样端连接。
35.进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述第一通信电路、第二通信电路分别为zigbee无线通信电路、wifi或蓝牙无线通信电路中的任意一种。
36.本实用新型实施例提供的环境空气检测控制装置，通过灰尘感应器用于对控制器中的灰尘和/或烟雾进行检测；第一通信电路与所述灰尘感应器连接，以获取灰尘和/或烟雾检测数据；空气过滤器通过有线和/或无线方式与所述第一通信电路通信连接，以根据所述烟雾检测数据对灰尘和/或烟雾进行过滤控制，这样，通过空气过滤器通过采集到的灰尘和/或烟雾的浓度的大小，可调整工作状态，使得空气过滤器运行在最佳状态，一方面，可将室内灰尘和/或烟雾滤除；另一方面，可节约能量，满足节能要求。
附图说明
37.图1为本实用新型实施例提供的环境空气检测控制装置结构框图；
38.图2为本实用新型实施例提供的灰尘感应器、第一通信电路结构图；
39.图3为本实用新型实施例提供的空气过滤器电路结构框图；
40.图4为本实用新型实施例提供的灰尘感应器的检测原理结构图。
41.附图标记：
42.透镜10；
43.光电二极管20；
44.激光二极管30；
45.风机(出气口)40。
46.本实用新型目的实现、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
47.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
48.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
49.参阅图1至图4，本实用新型实施例提供一种环境空气检测控制装置，包括：灰尘感
应器、第一通信电路和空气过滤器，所述灰尘感应器用于对控制器中的灰尘和/或烟雾进行检测；在使用时，通过将所述灰尘感应器安装设置在室内，以对室内的空气中的灰尘和/或烟雾进行检测。在所述灰尘感应器检测到灰尘和/或烟雾后，输出与所述灰尘和/或烟雾相对应的数据。
50.所述第一通信电路与所述灰尘感应器连接，以获取灰尘和/或烟雾检测数据；如图1中所示，通过所述第一通信电路，可接收所述灰尘感应器检测并输出的检测数据。可通过无线的方式对外发送。这样可更加方便地将所述灰尘感应器、第一通信电路构成的检测模块放置在室内需要检测灰尘和烟雾的位置。
51.所述空气过滤器通过有线和/或无线方式与所述第一通信电路通信连接，以根据所述烟雾检测数据对灰尘和/或烟雾进行过滤控制。所述空气过滤器通过有线和/或无线方式与所述第一通信电路通信连接。这样，可以接收所述第一通信电路发送的灰尘和/或烟雾检测数据。在本实用新型的一个实施例中，所述空气过滤器优先选择通过无线的方式与所述第一通信电路连接。使得所述空气过滤器与所述灰尘感应器、第一通信电路构成的空气质量检测电路之间可以很好地分离使用。所述空气过滤器可根据所述烟雾检测数据对工作状态进行调整，以更好地将控制中的烟雾和/或灰尘过滤。例如，通过检测空气中的烟雾和/或灰尘数量较多时，可对空气过滤器的工作状态加速，以更快地将烟雾和/或灰尘滤除。而当检测到空气中的灰尘相对较少时，所述空气过滤器可以相对节能的方式运转，这样可以减少能量的损耗，使得空气过滤器更加的节能。
52.本实用新型实施例提供的环境空气检测控制装置，通过灰尘感应器用于对控制器中的灰尘和/或烟雾进行检测；第一通信电路与所述灰尘感应器连接，以获取灰尘和/或烟雾检测数据；空气过滤器通过有线和/或无线方式与所述第一通信电路通信连接，以根据所述烟雾检测数据对灰尘和/或烟雾进行过滤控制，这样，通过空气过滤器通过采集到的灰尘和/或烟雾的浓度的大小，可调整工作状态，使得空气过滤器运行在最佳状态，一方面，可将室内灰尘和/或烟雾滤除；另一方面，可节约能量，满足节能要求。
53.参阅图3，所述空气过滤器包括：第二通信电路、风扇驱动电路、风扇和空气过滤网，所述第二通信电路与所述第一通信电路通信连接，以接收所述第一通信电路输出的烟雾检测数据；在本实用新型的一个实施例中，所述第一通信电路、第二通信电路分别为zigbee无线通信电路、wifi或蓝牙无线通信电路中的任意一种。如图2中所示，在应用时，可优选为zigbee无线通信电路。这样一方面可以组网，可同时与多个带zigbee通信的灰尘感应器组网连接，实现对点灰尘检测。另一方面，zigbee无线通信电路相对省电，可节约电源。
54.所述风扇驱动电路与所述第二通信电路连接，以在所述第二通信电路的控制下，输出与所述灰尘和/或烟雾检测数据相对应的风扇驱动电压；例如，当灰尘和/或烟雾检测数据反应室内的灰尘相对较多时，所述第二通信电路可输出占空比较大的pwm信号，以控制所述风扇驱动电路输出相对较高的电压值，从而驱动所述风扇快速转动。所述风扇驱动电路与所述风扇驱动电路连接，以在所述风扇驱动电路的作用下转动。由于风扇的转动速度与风扇驱动电路的输出电压值成正比例关系。这样，在检测到灰尘和/或烟雾检相对较多时，可输出高电压，驱动风扇高速运转。
55.所述空气过滤网用于将风扇转动而带动的流动空气过滤，从而将所述灰尘和/或烟雾滤除。通过风扇的转动空气的流动，从而带动更对的灰尘进入到空气过滤器内，通过设
置在空气过滤器内的空气过滤网，可将灰尘和/或烟雾滤除。这样，可保证室内的空气的质量。
56.参阅图3，所述风扇驱动电路包括：mos管q3、mos管q4、电感l7、电容c30和mos管驱动电路，所述mos管q3的漏极与第一供电电源连接，所述mos管q3的源极与通过电阻r19与所述mos管q3的栅极连接；所述mos管q4的漏极与所述mos管q3的源极连接，所述mos管q4的所述mos管q4的源极与参考地连接，所述mos管q4的源极还通过电阻r18与所述mos管q4的栅极连接；所述电感l7的一端与所述mos管q3的源极连接，所述电感l7的另一端与所述风扇连接；所述电容c30的一端与所述电感l7的所述一端连接，所述电容c30的另一端与参考地连接；所述mos管驱动电路的信号输入端与所述第二通信电路的pwm调制信号输出端连接，所述mos管驱动电路的信号输出端分别与所述mos管q3的栅极、mos管q4的栅极连接，以驱动所述mos管q3、mos管q4交替导通。
57.具体地，如图3中所示，所述mos管q3、mos管q4、电感l7、电容c30和mos管驱动电路之间构成buck变压电路，以将第一供电电源vdd的电压进行降压后，输出至所述风扇，从而驱动所述风扇转动。通过所述mos管驱动电路可将所述第二通信电路输出的pwm脉冲信号，转换为mos管q3、mos管q4的驱动信号，以驱动所述mos管q3、mos管q4的交替导通。当所述mos管q3导通，而所述mos管q4截止时，第一供电电源vdd为所述电感l7和电容c30充电，而当所述mos管q3截止，而所述mos管q4导通时，所述电感l7通过mos管q4放电，同时继续为电容c30充电，通过第二通信电路控制pwm调制信号的占空比，可将所述电容c30的电压稳定在一电压值，从而实现输出电压的调节控制。
58.参阅图3，所述mos管驱动电路包括：驱动器u4，所述驱动器u4的信号输入端in与所述第二通信电路的pwm调制信号输出端连接，所述驱动器u4的高电位信号输出端ho通过电阻r11与所述mos管q3的栅极连接，所述驱动器u4的低电位信号输出端lo通过电阻r12与所述mos管q4的栅极连接，所述驱动器u4的参考电压端vs与所述mos管q3的源极连接，所述驱动器u4的自举电位端vb通过电容c31与所述驱动器u4的参考电压端vs连接，所述驱动器u4的自举电位端vb还与二极管d3的阴极连接，所述二极管d3的阳极还与第二供电电源连接。具体地，如图3中所示，所述驱动器u4构成自举电路。第二供电电源vcc为二极管d3为所述电容c31充电，通过自举的方式为mos管q3的栅极提供导通电源。从而驱动所述mos管q3的导通。所述驱动器u4的低电位信号端可输出控制信号来控制mos管q4的导通或者截止。通过采用驱动器u4可稳定地控制mos管q3和mos管q4的交替导通或者截止。稳定性和同步性都相对较好。
59.参阅图3，所述风扇驱动电路还包括：电压反馈电路，所述电压反馈电路包括：电阻r13和电阻r14，所述电阻r13的一端与所述电感l7的所述另一端连接，所述电阻r13的另一端与所述第二通信电路的电压采样端连接；所述电阻r14的一端与所述电阻r13的另一端连接，所述电阻r14的另一端与参考地连接；所述第二通信电路用于根据采样电压，调整输出pwm调制信号，以对风扇驱动电路的输出电压进行调节控制。具体地，通过所述电阻r13和电阻r14构成分压电路，可将所述风扇驱动电路的输出电压进行分压后，输出至所述第二通信电路的电压采样端连接，以便于所述第二通信电路的获取到风扇驱动电路的实际输出电压值。通过所述实际输出电压值，所述第二通信电路可调整输出pwm调制信号，以对风扇驱动电路的输出电压进行调节控制。
60.参阅图2和图4，所述灰尘感应器包括：激光二极管led1、二极管驱动电路、光电二极管led2和信号放大电路，所述激光二极管led1通过所述二极管驱动电路与所述第一通信电路连接，以在所述第一通信电路的控制下驱动所述激光二极管led1发光；如图2和图4中所示，在使用时，所述激光二极管led1设置在检测暗室内，以减少光线的影响，通过风扇或者加热方式，将外部空气吸入大到暗室内。所述激光二极管led1在驱动电量的驱动下，发射相对平行的激光射线，当吸入的空气中有尘埃或者烟雾的时候，激光二极管led1照射到尘埃或者烟雾时，会产生折射或散射。当空气中的尘埃或者烟雾越多时，折射或散射的光线越多。
61.所述光电二极管led2用于检测由于灰尘和/或烟雾散射的所述激光二极管led1发出的光线；如图2和图4中所示，所述光电二极管led2和所述激光二极管led1之间采用对角的方式安装设置在检测暗室内，以避免激光二极管led1射出的光线直接射入到光电二极管上，从而避免产生误检测。
62.所述光电二极管led2通过所述信号放大电路与所述第一通信电路连接，以将检测信号放大后输出至所述第一通信电路，以通过所述通信电路获取灰尘和/或烟雾检测数据。光电二极管led2可将灰尘和/或烟雾检测散射或反射的光线进行检测，并将光线转换为电信号输出，由于光电二极管led2输出的电信号为微弱信号。通过所述信号放大电路可将微弱信号转换为第一通信电路可以检测的信号，从而通过所述第一通信电路进行灰尘和/或烟雾的检测。
63.参阅图2，所述二极管驱动电路包括：三极管q1，所述三极管q1的发射极通过电阻r15与供电电源连接，所述三极管q1的发射极还通过电阻r1与所述三极管q1的基极连接，所述三极管q1的基极还通过电阻r2与所述第一通信电路的一控制端连接，所述三极管q1的集电极与所述激光二极管led1的阳极连接，所述激光二极管led1的阴极通过电阻r3与参考地连接。如图2中所述，由于所述第一通信电路的输出信号相对较弱，无法直接驱动所述激光二极管发光，通过所述三极管q1可将第一通信电路的输出信号进行功率放大后，驱动所述激光二极管led1发光。
64.参阅图1，所述二极管驱动电路还包括：三极管q2，所述三极管q1的基极还通过电阻r2及所述三极管q2与所述第一通信电路的一控制端连接；其中，所述三极管q2的集电极通过电阻r2与所述三极管q1的基极连接，所述三极管q2的发射极与参考地连接，所述三极管q2的基极通过电阻r7与所述第一通信电路的一控制端连接。具体地，通过所述三极管q1和三极管q2，可构成两级功率放大电路，从而更好地驱动激光二极管led1发出更加强的光线，使得检测更加的准确。
65.参阅图2，所述信号放大电路包括：放大器u1，所述放大器u1的正相输入端通过电阻r4与光电二极管led2的阴极连接，所述光电二极管led2的阳极与参考地连接，所述光电二极管led2的阴极还通过电阻r4与供电电源连接，所述放大器u1的反相输入端与可变电阻器rs的一端连接，所述可变电阻器rs的另一端与参考的连接，所述可变电阻器rs的所述一端还与电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与供电电源连接，所述放大器u1的反向输入端还通过电阻r6与所述放大器u1的输出端连接，所述放大器u1的输出端通过电阻r7与所述第一通信电路的电压采样端连接。如图2中所示，所述放大器u1构成了比例放大电路，可将所述光电二极管led2的检测输出信号进行放大后，输出至所述第一通信电路的电压采样
端。通过所述可变电阻器rs可对基准电压值进行设置。
66.以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。