一种基于FPGA的滤尘换气装置及其智能控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的滤尘换气装置及其智能控制方法。本发明专利技术可以在室外雾霾严重并超过智能滤尘换气装置滤尘换气能力时，通过物理隔离的方式消除室外污浊空气对室内空气的影响；在智能滤尘装置正常工作时，智能手机预置参数和学习获取的相关数据放在存储器中，通过分析这些数据来控制调节施加于除尘电网的高压值和已工作的滤尘电网数量，在保证输出空气质量的同时尽可能实现节省电能；具有在滤尘电网组上积聚灰尘达到影响智能除尘装置正常工作的程度前，通过气流的反向流动将积聚灰尘清除，实现自动清洁除尘电网组的目的，节省了人力。

A Dust-filter and Air-exchange Device Based on FPGA and Its Intelligent Control Method

The invention discloses a dust filter and air exchange device based on FPGA and an intelligent control method thereof. The invention can eliminate the influence of outdoor dirty air on indoor air by physical isolation when outdoor fog and haze are serious and exceed the capacity of the intelligent dust filter and air exchange device; when the intelligent dust filter device is working normally, the preset parameters of the smart phone and the relevant data acquired by learning are put in the memory, and the data are analyzed to control and regulate the application on the dust removal grid. The high voltage value and the number of filtered power grids that have been operated can save electricity as much as possible while ensuring the air quality of the output. It has the function of clearing the accumulated dust through the reverse flow of air flow before accumulating dust on the filtered power grids can affect the normal operation of the intelligent dust removal device, so as to realize the purpose of automatic cleaning of the dust removal power grids and save manpower.

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的滤尘换气装置及其智能控制方法
本专利技术涉及空气净化
，具体涉及一种基于FPGA的滤尘换气装置及其智能控制方法。
技术介绍
随着人们生活质量的提高和对美好生活的向往，对室内空气质量的关注度也随之提高。为了改善室内采光条件，人们在墙体上开设了玻璃窗户，为了解决玻璃窗户不透气的问题，人们使用了纱窗，但这又导致室外空气中灰尘的进入，降低了室内空气质量，特别是在雾霾严重时，情况更加恶化。一些工厂的排烟管道中的PM值未达标就排放，污染了大气。采用高压静电电网吸附灰尘技术来解决空气中PM值质量问题，是空气滤尘的一种常用方法。但目前此类设备或装置还存在许多不足：一是不论雾霾严重程度，除尘装置始终工作，使过滤后的不达标空气反而污染室内空气，并很容易使滤尘网很快被灰尘阻塞；二是滤尘网只有一组，不能保证滤后空气质量达标；三是滤尘网电压固定，造成雾霾重时过滤后空气质量可能不达标，雾霾轻时又浪费电能；四是滤尘网上的灰尘采用人工清除，或通过敲打使其脱落到接收灰尘盘上再人工清除接尘盘，带来使用上的不便。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于FPGA的滤尘换气装置及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的滤尘换气装置，其特征在于，包括滤尘换气结构和FPGA芯片，所述滤尘换气结构包括进气风门、滤尘电网组和双向风扇，所述进气风门与滤尘电网组之间的通风道内设有外侧PM传感器模块，所述滤尘电网组与双向风扇之间的通风道内设有内侧PM传感模块，所述FPGA芯片上设有中央控制模块、与中央控制模块的信号输入端连接的外侧灰尘检测数据接收模块和内侧灰尘检测数据接收模块、与中央控制模块的信号输出端连接的静电滤尘电网选组控制模块和静电高压调节模块、与中央控制模块相连的数据存储模块和WIFI接口模块，所述中央控制模块通过风门开关切换模块与进气风门相连，所述中央控制模块通过风扇方向切换模块与双向风扇...

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的滤尘换气装置，其特征在于，包括滤尘换气结构和FPGA芯片，所述滤尘换气结构包括进气风门、滤尘电网组和双向风扇，所述进气风门与滤尘电网组之间的通风道内设有外侧PM传感器模块，所述滤尘电网组与双向风扇之间的通风道内设有内侧PM传感模块，所述FPGA芯片上设有中央控制模块、与中央控制模块的信号输入端连接的外侧灰尘检测数据接收模块和内侧灰尘检测数据接收模块、与中央控制模块的信号输出端连接的静电滤尘电网选组控制模块和静电高压调节模块、与中央控制模块相连的数据存储模块和WIFI接口模块，所述中央控制模块通过风门开关切换模块与进气风门相连，所述中央控制模块通过风扇方向切换模块与双向风扇相连，所述静电滤尘电网选组控制模块和静电高压调节模块均通过静电高压产生模块与滤尘电网组相连，所述外侧PM传感模块通过外侧灰尘检测数据接收模块与中央控制模块相连，所述内侧PM传感模块通过内侧灰尘检测数据接收模块与中央控制模块相连，所述WIFI接口模块通过WIFI模块与智能手机以无线方式实现通信连接。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的滤尘换气装置，其特征在于，所述风门开关切换模块包括电阻R1、光电耦合器Q1和继电器K1，所述电阻R1的一端与中央控制模块相连，其另一端与光电耦合器Q1的二极管正极相连，所述光电耦合器Q1的二极管负极和三极管发射极均连接到地，所述继电器K1包括线圈J1和开关Kj1a，所述光电耦合器Q1的三极管集电极通过线圈J1与电源VDD连接，所述开关Kj1a为单刀双掷开关，其1端为不动端，2端和3端为动端；所述开关Kj1a的1端和3端均与进气风门相连，其2端与电源V连接，其3端连接到地；所述风扇方向切换模块包括电阻R2、光电耦合器Q2和继电器K2，所述电阻R2的一端与中央控制模块相连，其另一端与光电耦合器Q2的二极管正极相连，所述光电耦合器Q2的二极管负极和三极管发射极均连接到地，所述继电器K2包括线圈J2、开关Kj2a和开关Kj2b，所述光电耦合器Q2的三极管集电极通过线圈J2与电源VDD连接，所述开关Kj2a和开关Kj2b均为单刀双掷开关，其1端为不动端，2端和3端为动端；所述开关Kj2a的1端和开关Kj2b的1端均与风扇方向切换模块连接，所述开关Kj2a的2端和开关Kj2b的2端均与电源V连接，所述开关Kj2a的3端和开关Kj2b的3端均连接到地；所述静电高压产生模块包括电阻R3、光电耦合器Q3、变压器N、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、电阻Rgi、光电耦合器Qgi和继电器Kgi，i＝1,2,3…n，n为滤尘电网的个数，所述电阻Rgi的一端与静电除尘电网选组控制模块相连，所述电阻Rgi的另一端与光电耦合器Qgi的二极管正极相连，所述光电耦合器Qgi的二极管负极和三极管发射极均连接到地，所述继电器Kgi包括线圈Jgi和开关Kjgi，所述光电耦合器Qgi的三极管集电极通过线圈Jgi与电源VDD连接，所述开关Kjgi均为单刀双掷开关，其1端为不动端，2端和3端为动端；所述开关Kjgi的1端均与除尘电网组连接，所述开关Kjgi的2端均分别与二极管D2的负极和电容C2的一端连接，所述二极管D2的正极分别与电容C1的一端和二极管D1的负极相连，所述电容C1的另一端与变压器N的次级线圈的一端相连，所述变压器N的次级线圈的另一端、二极管D1的正极和电容C2的另一端均连接到地，所述变压器N的初级线圈一端与电源VCC连接，所述初级线圈的另一端与光电耦合器Q3的三极管集电极相连，所述电耦合器Q3的三极管发射极和二极管的负极均连接到地，所述电耦合器Q3的二极管的正极通过电阻R3连接静电高压调节模块。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的滤尘换气装置，其特征在于，所述静电高压调节模块u2的clk_hv端口与中央控制模块u8的clk_hv端口连接，所述静电高压调节模块u2的dust_index[7:0]端口与中央控制模块u8的dust_index[7:0]端口连接，所述静电高压调节模块u2的in_dust_date[7:0]端口分别与中央控制模块u8的in_pm_data[7:0]端口和内侧PM传感器u6的in_pm_data[7:0]端口连接，所述静电高压调节模块u2的vpw_i[7:0]端口分别与中央控制模块u8的vpw_i[7:0]端口和风扇方向切换模块u1的vpw_i[7:0]端口连接，所述静电高压调节模块u2的vpwm端口输出信号vpwm，所述静电高压调节模块u2的vpwm_max端口与静电滤尘电网选组控制模块u3的vpwm_max端口连接；所述静电滤尘电网选组控制模块u3的ctrnm[3:0]端口分别与风扇方向切换模块u1的ctrnm[3:0]端口和中央控制模块u8的ctrnm[3:0]端口连接；所述数据存储模块u4的adr[0:3]端口与中央控制模块u8的adr[0:3]端口连接，所述数据存储模块u4的din[7:0]端口与中央控制模块u8的din[7:0]端口连接，所述数据存储模块u4的rw端口与中央控制模块u8的rw端口连接，所述数据存储模块u4的dout[7:0]端口与中央控制模块u8的dout[7:0]端口连接；所述WIFI接口模块u5的clks端口分别连接输入信号clks和中央控制模块u8的clks端口，所述WIFI接口模块u5的din端口连接输入信号wifi_rv，所述WIFI接口模块u5的d232[7:0]端口连接中央控制模块u8的d232[7:0]端口，所述WIFI接口模块u5的rst端口分别连接输入信号rst、中央控制模块u8的rst端口和风扇方向切换模块u1的rst端口，所述WIFI接口模块u5的sce端口与中央控制模块u8的sce端口，所述WIFI接口模块u5的rdout[7:0]端口与中央控制模块u8的rdout[7:0]端口连接，所述WIFI接口模块u5的rwfg端口与中央控制模块u8的rwfg端口连接，所述WIFI接口模块u5的txa端口连接输出信号wifi_tx，所述WIFI接口模块u5的t10fg端口与中央控制模块u8的t10fg端口连接；所述内侧PM传感器u6的clk_led_in_i端口分别与中央控制模块u8的clk_led端口和外侧PM传感器u7的clk_led_out_i端口连接，所述内侧PM传感器u6的in_dust[7:0]端口连接输入信号in_dust[7:0]，所述内侧PM传感器u6的clk_led_in_a端口连接输出信号clk_led_in_o；所述外侧PM传感器u7的out_dust[7:0]端口与输入信号out_dust[7:0]连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊佢，陈昌志，肖楠馨，公立政，常亮，甘承月，黎美希，徐天宇，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50