[发明专利]空气净化器控制系统

摘要

本发明涉及一种空气净化器控制系统。本发明中的传感器电路对外界温湿度、异味、PM2.5进行采集和处理，传感器电路将电压信号送给主控电路，并将采集的数据经过转换显示在人机交互电路，主控电路通过脉冲信号控制传感器电路，并且根据传感器电路所采集的数据，通过开关控制电路控制风量大小，光触媒以及消毒，也可以将传感器电路采集的数据以及人机交互电路的显示状态通过WiFi通信电路发送到用户手机。人机交互电路也可以通过主控电路控制开关控制电路。本发明使用电容触摸液晶显示屏使得用户体验效果达到明显的提升，可以对周围环境的温湿度、异味、PM2.5数据进行采集，能使用户方便直观地了解室内空气质量和空气净化器的工作状态。

主权项

空气净化器控制系统，包括电源电路，高压电源控制电路，主控电路，人机交互电路，传感器电路和WiFi通信电路，其特征在于：电源电路包括电源转换芯片U1、电源转换芯片U2、接插件J1、行程开关S1、保险丝F1、变压器J2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、共模电感T1、功率电感L1、钽电容C34、C36、安规电容C2、C35、C37、电解电容C3、C5、电容C1、C4、C6、压敏电阻R3、电阻R1、R2、R4；接插件的1脚接电源零线，2脚接火线，3脚接地，行程开关S1的一端与接插件J1的2脚连接，行程开关S1的另一端与保险丝F1的一端连接，保险丝F1的另一端分别与安规电容C2的一端、压敏电阻R3的一端、共模电感T1的1脚相连，接插件J1的1脚分别接安规电容C2的另一端、压敏电阻R3的另一端、共模电感T1的2脚连接，共模电感T1的3脚接火线输出AC L、4脚与零线输出AC N相连；变压器J2的1脚接火线输出AC L、2脚接零线输出AC N、3脚分别与二极管D1的阳极和二极管D3的阴极相连、4脚分别与二极管D2的阳极和二极管D5的阴极相连，二极管D1、D2的阴极分别与电解电容C3的正极、12V电源输出、电容C6的一端、电阻R4的一端和电源转换芯片U1的6脚相连，二极管D3、D4、D5的阳极、电解电容C3的阴极、电容C6的另一端与地相连，电源转换芯片U1的1脚、7脚、8脚与电阻R4的另一端相连，电源转换芯片U1的2脚分别与二极管D4的阴极、功率电感L1的一端相连，功率电感L1的另一端分别与电容C4的一端、电解电容C5的正极和电阻R2的一端连接，电源转换芯片U1的3脚与电容C1的一端相连，电源转换芯片U1的4脚与电容C1的另一端接地，电源转换芯片U1的5脚分别与电阻R1的一端和电阻R2的另一端连接，电阻R1的另一端、电容C4的另一端和电解电容C5的阴极接地；电源转换芯片U2的1脚与地相连，3脚分别与电解电容C5的阳极，钽电容C34的阳极，电容C35的一端相连，钽电容C34的阴极与电容C35的另一端相连，接地，电源转换芯片U2的2脚与4脚相连，与钽电容C36的阳极，电容C37的一端相连，钽电容C36的阴极与电容C37的另一端相连，接地；高压电源控制电路包括集成达林顿晶体管阵列U3、继电器K1、K2、K3、K4、K5、电容C8；集成达林顿晶体管阵列U3的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚分别与主控芯片U8的20脚、21脚、22脚、23脚、24脚连接，6脚、7脚、8脚接地、9脚与电容C8的一端和12V电源连接，16脚、15脚、14脚、13脚、12脚分别与继电器K1、K2、K3、K4、K5的3脚相连，继电器K1、K2、K3、K4、K5的1脚与火线输出AC L连接、4脚与12V电源输出连接，继电器K1的2脚与消毒电源连接，继电器K2的2脚与电机低速运行电源连接，继电器K3的2脚与电机中速运行电源连接，继电器K4的2脚与电机高速运行电源连接，继电器K5的2脚与光触媒电源连接；人机交互电路包括显示屏U6、液晶显示驱动芯片U5、触摸驱动芯片U7、红外接收头U11、工字电感L2、电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、电解电容C19、C21、电容C13、C20、C22、C23、C24、C25；显示屏U6的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚、19脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚、25脚、26脚、27脚、28脚、29脚、30脚、31脚、32脚、33脚分别与液晶显示驱动芯片U5的21脚、22脚、23脚、24脚、8脚、7脚、6脚、5脚、4脚、3脚、2脚、1脚、48脚、47脚、46脚、45脚、44脚、43脚、42脚、41脚、40脚、39脚、38脚、37脚、36脚、35脚、34脚、33脚、32脚、31脚、30脚、29脚、28脚连接，显示屏U6的34脚、35脚与电阻R29的一端连接，电阻R29的另一端与触摸驱动芯片U7的6脚连接，显示屏U6的36脚、37脚与电阻R28的一端连接，电阻R28的另一端与触摸驱动芯片U7的5脚连接，显示屏U6的38脚、39脚与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端与触摸驱动芯片U7的4脚连接，显示屏U6的40脚、41脚与电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端与触摸驱动芯片U7的3脚连接，显示屏U6的42脚、43脚与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端与触摸驱动芯片U7的2脚连接，显示屏U6的44脚、45脚与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与触摸驱动芯片U7的1脚连接，显示屏的50脚、52脚、55脚、57脚与控制显示屏背光输出V_LED连接，显示屏U6的51脚、53脚、54脚、56脚分别与电阻R19、R20、R21、R22的一端连接，电阻R19、R20、R21、R22的另一端接地，液晶显示驱动芯片U5的17脚分别与电阻R14、R15、电容C13的一端连接，电阻R14的另一端接5V电源，电阻R15的另一端接液晶显示驱动芯片U5的16脚连接，电容C13的另一端和液晶显示驱动芯片U5的13脚接地，液晶显示驱动芯片U5的12脚为数据输入端DATA，与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端接5V电源，液晶显示驱动芯片U5的11脚为写入使能端WR，与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端接5V电源，液晶显示驱动芯片U5的9脚为片选端CS，与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端接5V电源，触摸驱动芯片U7的7脚接电容C25的一端，触摸驱动芯片U7的8脚接电容C25的另一端并接地，触摸驱动芯片U7的11脚分别接电阻R30的一端和电容C24的一端，电容C24的另一端接地，触摸驱动芯片U7的12脚分别接工字电感L2的一端和电阻R30的另一端，工字电感L2的另一端接到5V电源、并与电容C20和电解电容C19的阳极相连，电容C20的另一端和电解电容C19的阴极接地，红外接收头U11的2脚与电解电容C21的阴极、电容C22、C23的一端相连接地，红外接收头U11的3脚分别与电解电容C21的阳极、电容C22、C23的一端、电阻R27的一端连接，电阻R27的另一端与电阻R31的另一端相连并接到5V电源；主控电路包括主控芯片U8、晶振X1、三极管Q4、按键S2、电阻R33、R35、R36、电容C17、C18、C26、C27、C29、C30、C31、C32、C33；主控芯片U8的4脚分别与开关S2、电容C30、电阻R33的一端连接，电容C30、开关S2的另一端接地，电阻R33的另一端接5V电源，主控芯片U8的1脚与电容C31的一端连接，电容C31的另一端接模拟地，主控芯片U8的2脚与电容C32的一端连接，电容C32的另一端接模拟地，主控芯片U8的15脚分别与晶振X1的2脚、电容C27的一端连接，主控芯片U8的16脚分别与晶振X1的1脚、电容C29的一端连接，电容C27、C29的另一端接地，主控芯片U8的18脚、电容C33的一端相连，主控芯片U8的17脚、电容C33的另一端接地，主控芯片U8的28脚接电阻R35的一端连接，电阻R25的另一端与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极接5V电源，三极管Q4的发射极分别与电解电容C17的阳极、电容C18的一端连接，作为控制显示屏背光输出V_LED，电解电容C17的阴极与电容C18的另一端连接到地，主控芯片U8的41脚接5V电源，主控芯片的42脚与电容C26的一端相连接到5V电源，电容C26的另一端接地，模拟地接电阻R36的一端，数字地接电阻R36的另一端；传感器电路包括PM2.5传感器U4、异味传感器U9、温湿度传感器U10、三极管Q2、功率电阻R12、R13、电阻R32、R9、R10、R11、R7、R8、电解电容C28；PM2.5传感器U4的1脚分别接电阻R32的一端和电解电容C28的阳极，电阻R32的另一端和PM2.5传感器U4的6脚接5V电源，电解电容C28的阴极与PM2.5传感器U4的2脚、4脚接地，电阻R10的一端为输出控制端CON，电阻R10的另一端分别为三极管Q2的基极和电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与三极管Q2的发射极相连接到5V电源，三极管Q2的集电极接电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与电阻R12的一端相连，电阻R12的另一端与电阻R13的一端相连，电阻R13的另一端为0.9V输出端与异味传感器U9的3脚相连，异味传感器U9的2脚为数据输出端，与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端接到5V电源，异味传感器U9的1脚接地，温湿度传感器U10的1脚与电阻R8的一端相连并接5V电源，温湿度传感器U10的2脚为数据输出端与电阻R8的另一端相连，温湿度传感器U10的4脚接地；WiFi通信电路包括WiFi转换模块U12、三极管Q5、Q6、LED灯D7、D8、电阻R38、R37、钽电容C38；WiFi转换模块U12的2脚与钽电容C38的阳极相连并接3V3电源，钽电容C38的阴极与WiFi转换模块的1脚相连，并接地，WiFi转换模块U12的3脚与主控芯片U8的48脚相连，WiFi转换模块U12的4脚与主控芯片U8的47脚相连，WiFi转换模块U12的5脚与主控芯片U8的46脚相连，WiFi转换模块U12的6脚与主控芯片U8的45脚相连，WiFi转换模块U12的9脚与电阻R38的一端相连，电阻R38的另一端与三极管Q5的基极相连，三极管Q5的发射极与3V3电源相连，三极管Q5的集电极与LED灯D7的阳极相连，LED灯D7的阴极接地，WiFi转换模块U12的10脚与电阻R37的一端相连，电阻R37的另一端与三极管Q6的基极相连，三极管Q6的发射极与3V3电源相连，三极管Q6的集电极与LED灯D8的阳极相连，LED灯D8的阴极接地；主控芯片U8采用Nuvoton公司的Cortex‑M0系列的M058LAN，电压转换芯片U1采用ST公司的MC34063ACD‑TR，电源转换芯片U2采用Maxium公司的AMS1117，集成达林顿晶体管阵列U3采用TI公司的ULN2003ADR，液晶显示屏驱动芯片U5采用HOLTEK公司的HT1621B，显示屏U6采用深圳市荣鑫凯电子科技有限公司制作的STN段码屏，液晶触摸屏驱动芯片U7采用WTC公司的WTC6208BSI，红外接收头U11采用EVERLIGHT公司的IRM138H，温湿度传感器U10采用AOSONG公司的DHT11，异味传感器U9采用的是FIS公司的SB‑AQ1‑04，PM2.5传感器U4采用SHARP公司的GP2Y1010AU0F，WiFi转换模块U12采用济南有人物联网技术有限公司的USR‑WIFI232‑T模块，继电器K1、K2、K3、K4、K5采用厦门宏发电声股份有限公司的JZC‑32F/012‑HS。