一种智能净化清扫一体机控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种智能净化清扫一体机控制系统，所述智能净化清扫一体机包括扫地机和空气净化器，空气净化器设有滑动门和伸展门；所述智能净化清扫一体机控制系统包括控制子系统、人机交互子系统、监控终端及通信模块；所述控制子系统包括MCU主控制器，以及分别与MCU主控制器连接的PM2.5传感器、温湿度传感器、步进电机；MCU主控制器与人机交互子系统连接，并通过通信模块与扫地机、监控终端连接；步进电机与空气净化器的滑动门、伸展门连接。本控制系统通过以单片机为核心的控制子系统协调智能净化清扫一体机各部件的工作，将一体机的工作参数发送给监控终端，并接收监控终端下发的控制命令，完成一体机的远程监控。

A control system of intelligent cleaning and cleaning machine

The utility model discloses an intelligent control system of the cleaning cleaning machine, the cleaning machine includes intelligent purification sweeper and air purifier, air purifier is provided with a sliding door and stretch doors; the intelligent cleaning cleaning control system includes a control subsystem, interface subsystem, monitoring terminal and communication module of the machine; the control system includes MCU controller, and PM2.5 sensor, are respectively connected with the main controller MCU temperature and humidity sensor, step motor; MCU controller is connected with the human-computer interaction subsystem, and connected with the sweeping machine, monitoring terminal through the communication module; sliding door, stretch connecting door stepper motor and air purifier. The control system through the coordination of the intelligent control system based on single-chip microcomputer as the core components of the purification cleaning machine, one machine will send parameters to the monitoring terminal and monitoring terminal, receiving control commands, remote monitoring complete machine.

【技术实现步骤摘要】
一种智能净化清扫一体机控制系统
本技术涉及家用电器领域，具体是一种新型空气净化、自动清扫一体机控制系统。
技术介绍
空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)，有效提高空气清洁度的产品，以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。空气净化器是用来净化室内空气的家电产品，一般有中央空调配套空气净化装置和单机两类，主要解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法，但对于落在地面上的灰尘，空气净化器就无能为力了。扫地机器人是为人类服务的特种机器人，主要从事家庭地面卫生的清洁工作。按照应用范围和用途的不同，扫地机器人有不同类型，常用类型为吸尘式扫地机器人，其原理是在进风口和出风口之间设置过滤袋，这种扫地机器人的清扫率目前多数低于95％，甚至有些产品使用一段时间后，还能看见灰尘从出风口排出来，造成空气污染。另外，一般的清扫机器人不会选择合理工作时间，即使家里地面无灰尘落下，机器人仍然按照设定的程序重复清扫，极大的浪费了电能。科研人员测试发现室内灰尘中存在各种各样的有毒、有害物质，如重金属、杀虫剂，这些物质来源于家居产品、玩具、电器等，人们通过呼吸和皮肤接触等方式暴露于灰尘中，它们能严重影响到人们的身体健康。为减少室内灰尘对人体健康的影响，有人研制出一种智能路径规划的清扫空气净化两用机，这种新型的机器设计具有扫除室内垃圾和空气净化两大功能，能有效减少室内污染，减少空气的粉尘和有毒气体，具有减轻家务劳动强度和保护人们健康的双重功能，实现了清扫净化过程中的智能化和实时监控功能；但在空气净化、自动清扫的智能协同控制化上还有待提高。
技术实现思路
为解决现有技术所存在的技术问题，本技术提供一种智能净化清扫一体机控制系统，通过以单片机为核心的控制子系统协调智能净化清扫一体机各部件的工作，将一体机的工作参数发送给监控终端，并接收监控终端下发的控制命令，完成一体机的远程监控。本技术采用以下技术方案来实现：一种智能净化清扫一体机控制系统，所述智能净化清扫一体机包括扫地机和空气净化器，空气净化器设有滑动门和伸展门；所述智能净化清扫一体机控制系统包括控制子系统、人机交互子系统、监控终端及通信模块；所述控制子系统包括MCU主控制器，以及分别与MCU主控制器连接的PM2.5传感器、温湿度传感器、步进电机；所述MCU主控制器与人机交互子系统连接，并通过通信模块与扫地机、监控终端连接；所述步进电机与空气净化器的滑动门、伸展门连接。优选地，所述通信模块包括无线模块和WiFi模块；所述MCU主控制器通过WiFi模块与监控终端连接，通过无线模块与扫地机连接。优选地，所述无线模块为2.4G无线模块。优选地，人机交互子系统包括分别与MCU主控制器连接的按键、显示屏。优选地，所述控制子系统还包括相连接的关门检测模块和霍尔位置传感器；关门检测模块与MCU主控制器连接，用于检测霍尔位置传感器状态，以判断空气净化器伸展门和滑动门的开关门状态。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、通过以单片机为核心的控制子系统，协调智能净化清扫一体机各部件的工作，将一体机的工作参数发送给监控终端，并接收监控终端下发的控制命令，完成一体机的远程监控。2、对空气净化器的控制，除了通过手动模式外，还可从监控终端经WiFi模块发送控制信息，实现开关机控制、定时控制、风速控制、童锁控制和模式控制。3、通过温湿度传感器、PM2.5传感器检测室内环境参数，单片机对所检测的室内环境参数进行处理后，将信息实时输出到显示屏和监控终端上进行显示，从而便于用户实时掌握室内环境，通过监控终端或按键向一体机下达控制命令。4、人机交互子系统提供用户与机器信息交互，用户可以通过按键或WiFi模块控制空气净化器运转和进行参数设置，同时在监控终端和显示屏上显示工作状态。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是步进电机的控制电路图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本技术包括控制子系统、人机交互子系统、监控终端及通信模块；控制子系统为整个系统的控制核心，负责协调一体机各部件的整体工作状态，提供人机交互信息，输出控制变量，在结构上包括MCU主控制器，以及分别与MCU主控制器连接的PM2.5传感器(检测PM2.5粉尘浓度)、温湿度传感器(检测室内温度和湿度)、霍尔位置传感器、风机、步进电机、蜂鸣器、LED灯带、呼吸灯；人机交互子系统包括分别与MCU主控制器连接的按键、显示屏；通信模块包括2.4G无线模块和WiFi模块，MCU主控制器通过2.4G无线模块与扫地机通信，MCU主控制器通过WiFi模块与监控终端通信。MCU主控制器可采用单片机来实现，主要负责实时采集温湿度传感器、PM2.5传感器等环境数据，以控制空气净化器和扫地机工作，并将系统的工作参数发送给监控终端，同时可以接收监控终端发送的控制命令。因此，MCU主控制器的控制功能决定了系统的性能，它需要实现的主要功能包括：控制空气净化器、滑动门、伸展门、扫地机等设备工作，同时将系统的工作参数发送给监控终端以及接收监控终端发送的系统参数阈值及相关命令，便于对系统进行远程监控。根据上述要求，MCU主控制器需要实现的功能主要包括：1)传感器数据的实时采集：如对室内空气温湿度传感器、PM2.5传感器、霍尔位置传感器等的数据采集。2)空气净化器支持手动控制和WiFi遥控控制，接收监控终端通过WiFi模块传来的控制信息，实现开关机控制、定时控制、风速控制、童锁控制和模式控制。并返回空气净化器运行状态，如开关机、定时、风速、滤网剩余寿命、PM2.5、温湿度和报警等信息。3)根据按键响应执行相应的命令，扫地机回充、自动清扫开启和取消命令，睡眠模式、自动模式设置、打开和关闭灯带和指示灯等。4)将系统信息实时输出到显示屏进行显示：能够对实时采集到的数据，如温湿度、PM2.5数据进行交替显示。对时间、风速、灰尘累积量、滤网剩余时间、电池格、手动清扫、童锁、回充、睡眠、负离子、自动清扫、自动净化、静电吸附、WiFi信号强弱等图标和数字进行显示的功能。5)扫地机遥控控制，进行空气净化器伸展门控制，释放扫地机进行自动清扫和停止，扫地机回充等命令。各传感器主要采集环境信息，包括PM2.5粉尘浓度、室内温湿度等，PM2.5传感器与作为MCU主控制器的单片机的UART口连接，单片机采用串口通讯方式接收各传感器所采集的数据。温湿度传感器采用单总线通讯方式的DHT11。关门检测模块检测霍尔位置传感器状态，以判断空气净化器伸展门和滑动门的开关门状态。当粉尘浓度大于设定最大值时，扫地机开始工作，此时PM2.5传感器和空气净化器关闭，当扫地机完成工作进行回充后，PM2.5传感器打开，空气净化器根据PM2.5传感器测到的室内颗粒物浓度智能调节风速；当室内空气质量指数达到优时。空气净化器根据颗粒物浓度值间歇性工作。人机交互子系统提供用户与机器信息交互，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能净化清扫一体机控制系统，所述智能净化清扫一体机包括扫地机和空气净化器，其特征在于，所述空气净化器设有滑动门和伸展门，所述智能净化清扫一体机控制系统包括控制子系统、人机交互子系统、监控终端及通信模块；所述控制子系统包括MCU主控制器，以及分别与MCU主控制器连接的PM2.5传感器、温湿度传感器、步进电机；所述MCU主控制器与人机交互子系统连接，并通过通信模块与扫地机、监控终端连接；所述步进电机与空气净化器的滑动门、伸展门连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能净化清扫一体机控制系统，所述智能净化清扫一体机包括扫地机和空气净化器，其特征在于，所述空气净化器设有滑动门和伸展门，所述智能净化清扫一体机控制系统包括控制子系统、人机交互子系统、监控终端及通信模块；所述控制子系统包括MCU主控制器，以及分别与MCU主控制器连接的PM2.5传感器、温湿度传感器、步进电机；所述MCU主控制器与人机交互子系统连接，并通过通信模块与扫地机、监控终端连接；所述步进电机与空气净化器的滑动门、伸展门连接。2.根据权利要求1所述的智能净化清扫一体机控制系统，其特征在于，所述通信模块包括无线模块和WiFi模块；所述MCU主控制器通过WiFi模块与监控终端连接，通过无线模块与扫地机连接。3.根据权利要求2所述的智能净化清扫一体机控制系统，其特征在于，所述无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖奇军，李胜勇，张俊杰，刘一凡，
申请(专利权)人：肇庆学院，
类型：新型
国别省市：广东,44