一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置，电源模块分别与气体传感器阵列和单片机连接，所述红外遥控模块与单片机连接，本实用新型专利技术基于C8051F020单片机的智能室内空气净化装置，以C8051F020单片机为控制核心，结合过滤膜和紫外光杀菌技术，通过对气体传感器阵列的数据采集，实现了对粉尘、甲醛、CO2浓度的实时监测，在自动模式下通过对这些空气质量数据的监测实现净化过程的自动控制，在手动模式下可自主选择启动某种转速的电机，结合液晶触摸屏提供的友好人机交互界面，以及红外遥控功能和蜂鸣器发声装置，实现了对空气净化过程的智能控制，在装置性能优越性、成本、以及可靠性上做出了较大的改善。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及室内空气净化
，具体的说是一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置。
技术介绍
随着工业发展和现代化进程的推进，全球空气污染日益严重，人们生活和工作的室内空气质量也逐渐变差，室内空气的污染不但严重影响了人们的日常生活而且危害了人类的身体健康，因此为保证身体的健康和良好的工作环境，出现了各种室内空气净化器。目前，空气净化器主要包括机械过滤吸附式、静电式、负离子式、紫外光式，它们大多操作繁琐，并且成本较高。因此，为克服上述技术的不足而设计出一款可以实现净化过程的自动控制，性能优越性、成本、以及可靠性上做出了较大的改善的一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置，正是专利技术人所要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置，其结构简单，实现净化过程的自动控制，性能优越性、成本、以及可靠性上做出了较大的改善。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置，其包括单片机、气体传感器阵列、蜂鸣器、红外遥控模块、显示模块、灯管信号反馈模块、电机和紫外灯驱动控制模块，电源模块，所述单片机分别与蜂鸣器、气体传感器阵列、显示模块、电机和紫外灯驱动控制模块连接，所述电源模块分别与气体传感器阵列和单片机连接，所述红外遥控模块与单片机连接。进一步，所述单片机为C8051F020单片机。进一步，所述显示模块为3.2寸TFT液晶触摸显示模块。进一步，所述蜂鸣器压电式蜂鸣器或电磁式蜂鸣器中的任意一种。进一步，所述气体传感器阵列包括DHT11温湿度传感器、DSM501粉尘传感器、MG811型CO2气体传感器、MQ138甲醛传感器。本技术的有益效果是：1、本技术基于C8051F020单片机的智能室内空气净化装置，以C8051F020单片机为控制核心，结合过滤膜和紫外光杀菌技术，通过对气体传感器阵列的数据采集，实现了对粉尘、甲醛、CO2浓度的实时监测，在自动模式下通过对这些空气质量数据的监测实现净化过程的自动控制，在手动模式下可自主选择启动某种转速的电机，结合液晶触摸屏提供的友好人机交互界面，以及红外遥控功能和蜂鸣器发声装置，实现了对空气净化过程的智能控制，在装置性能优越性、成本、以及可靠性上做出了较大的改善。附图说明图1是本技术结构示意图。图2是气体传感器阵列与单片机连接图。图3是电机和紫外灯控制电路。图4是灯管信号反馈电路。图5是ILI9320与液晶屏连接电路。图6是触摸屏驱动电路。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术，应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。参见图1是本技术结构示意图，本技术包括单片机、气体传感器阵列、蜂鸣器、红外遥控模块、显示模块、灯管信号反馈模块、电机和紫外灯驱动控制模块，电源模块，所述单片机分别与蜂鸣器、气体传感器阵列、显示模块、电机和紫外灯驱动控制模块连接，所述电源模块分别与气体传感器阵列和单片机连接，所述红外遥控模块与单片机连接。建筑室内空气智能净化装置可对室内空气中的粉尘、甲醛、CO2等有毒有害气体信息实时采集，利用过滤膜过滤室内空气中的颗粒状污染物，利用紫外线的照射破坏致病体的DNA结构达到消毒灭菌的作用，装置启动分为自动模式和手动模式两种，自动模式中对有害气体浓度净化标准有一般、良好、优质3种标准，手动模式中的3个电机分别运行在低速、中速、高速3种状态。一般标准对应启动的是低速运行的电机，依此类推。自动模式下用户选择净化标准后即可实现净化过程的自动控制，手动模式下用户选择启动某种转速的电机，但当净化完成后还需其他手动操作。在自动模式净化过程中，空气中有毒有害气体浓度低于或等于标准值时，自动停止电机，高于标准值时，自动启动电机，实现了标准值下室内空气净化过程的智能控制。在手动模式净化过程中，用户可根据液晶屏显示的空气质量数据选择启动某种转速的电机，但当净化完成时电机仍会运转，需手动关闭或切换其他转速或模式。室内空气中粉尘或甲醛浓度持续6h超过某一设定值，液晶屏会显示“清洗膜”，提示用户清洗或更换过滤膜。CO2含量超过设定值时，液晶屏会显示“打开窗户”，提示用户开窗。同时主控芯片通过紫外灯灯管信号反馈电路传输的信号判别紫外灯是否正常工作。为实现对空气净化过程的智能控制，提高该系统的性能和可靠性，采用C8051F020为控制核心，主要包括气体传感器阵列数据采集模块、电机和紫外灯驱动控制模块、紫外灯灯管信号反馈模块、TFT液晶触摸显示模块、红外遥控和蜂鸣器发声装置等，气体传感器阵列包括DHT11温湿度传感器、DSM501粉尘传感器、MG811型CO2气体传感器、MQ138甲醛传感器。建筑室内空气智能净化装置需要能识别多种气体并且要监测室内温湿度，因此系统中需要多种气体传感器，DSM501粉尘传感器内置加热器可自动吸入空气，采用粒子计数原理，PWM脉宽调制输出，可灵敏检测直径1μm以上的粒子，且尺寸小质量轻，易于安装使用。多应用于空气清洗机、空气调节器、空气质量检测仪以及通风设备上。DSM501粉尘传感器采用5V供电，在控制脚和地之间加100K的电位器，调整输出脚1的敏感度。MG811型CO2气体传感器对CO2有良好的灵敏度和选择性，受温湿度的变化影响小，具有良好的稳定性、再现性。该传感器采用固体电解质电池原理，置于CO2气氛中时，电极会发生化学反应，传感器敏感电极与参考电极间的电势差符合能特斯方程。由于传感器输出的电压信号比较微弱，需经运放放大电路放大3倍。MQ138甲醛传感器适宜醇类、醛类、芳族和酮类等有机溶剂的探测，具有寿命长、稳定性好和较高的灵敏度等特点。应用于家庭、环境的有害气体探测装置。在检测过程中，空气中甲醛浓度越高，传感器的电导率就越高。使用简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与甲醛浓度对应的电压输出信号。环境温湿度也是影响传感器测量的重要环境因素，所设计的空气净化系统采用了DHT11数字温湿度传感器，具有单线制串行接口与微处理器通讯和数据传输。参见图2是气体传感器阵列与单片机连接图，气体传感器阵列的数据采集主要分为数字信号和模拟信号两种。DSM501粉尘传感器以及DHT11数字温湿度传感器输出数字信号可直接连接C8051F020的数字I/O口，MG811型CO2气体传感器以及MQ138甲醛传感器的输出信号是模拟量，需经过AD转换才能用于显示和控制。本装置采用C8051F020单片机片内的一个12位逐次逼近型ADC，该ADC具有可编程转换速率，最大402，智能室内空气净化装置设计可达100ksample/s，误差低至±1LSB。8通道的外部输入可编程设置为8个单端输入或4对差分输入，可通过设置可编程增益放大器实现0.5倍-16倍的放大增益选择，具有数据相关窗口中断发生器，且内置温度传感器。在AD初始化中通过写电机和紫外灯的控制是整个系统至关重要的部分，电机将在单片机的控制下带动风扇转动，使室内空气形成循环，调整空气净化系统的工作状态与杀菌效果。该系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置，其特征在于：其包括单片机、气体传感器阵列、蜂鸣器、红外遥控模块、显示模块、灯管信号反馈模块、电机和紫外灯驱动控制模块，电源模块，所述单片机分别与蜂鸣器、气体传感器阵列、显示模块、电机和紫外灯驱动控制模块连接，所述电源模块分别与气体传感器阵列和单片机连接，所述红外遥控模块与单片机连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置，其特征在于：其包括单片机、气体传感器阵列、蜂鸣器、红外遥控模块、显示模块、灯管信号反馈模块、电机和紫外灯驱动控制模块，电源模块，所述单片机分别与蜂鸣器、气体传感器阵列、显示模块、电机和紫外灯驱动控制模块连接，所述电源模块分别与气体传感器阵列和单片机连接，所述红外遥控模块与单片机连接。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的建筑室内空气智能净化装置，其特征在于：所述单片机为C8051F020单片机。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚进斌，姚红霞，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61