[发明专利]一种基于FPGA的滤尘换气装置及其智能控制方法

权利要求书

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K_j1a，所述光电耦合器Q₁的三极管集电极通过线圈J₁与电源V_DD连接，所述开关K_j1a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K_j1a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K_j2a和开关K_j2b，所述光电耦合器Q₂的三极管集电极通过线圈J₂与电源V_DD连接，所述开关K_j2a和开关K_j2b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K_j2a的1端和开关K_j2b的1端均与风扇方向切换模块连接，所述开关K_j2a的2端和开关K_j2b的2端均与电源V连接，所述开关K_j2a的3端和开关K_j2b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R_gi、光电耦合器Q_gi和继电器K_gi，i＝1,2,3…n，n为滤尘电网的个数，所述电阻R_gi的一端与静电除尘电网选组控制模块相连，所述电阻R_gi的另一端与光电耦合器Q_gi的二极管正极相连，所述光电耦合器Q_gi的二极管负极和三极管发射极均连接到地，所述继电器K_gi包括线圈J_gi和开关K_jgi，所述光电耦合器Q_gi的三极管集电极通过线圈J_gi与电源V_DD连接，所述开关K_jgi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K_jgi的1端均与除尘电网组连接，所述开关K_jgi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V_CC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。