本實用新型涉及一種控制系統(tǒng),尤其涉及一種專用于空氣凈化器的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

空氣凈化器的早起發(fā)展主要是“被動式”空氣凈化器，該種空氣凈化器類似于口罩的使用，即在空氣入口之前完成過濾，最著名的例子便是1854年約翰斯·滕豪斯發(fā)明的添加有木炭的防毒面罩；現(xiàn)在“被動式”空氣凈化器已經(jīng)基本上被淘汰，一般的空氣凈化器都有了自己的動力系統(tǒng)；在空氣凈化器功能不斷完善的歷程之中，歷經(jīng)過由不可干預(yù)的空氣凈化到可以人工控制的空氣凈化的轉(zhuǎn)變；；而在二十世紀(jì)末掀起信息化浪潮的大環(huán)境之下，伴隨傳感技術(shù)和邏輯運(yùn)算技術(shù)的發(fā)展，空氣凈化器也正朝著智能控制的方向發(fā)展；

一般所說的空氣凈化器的結(jié)構(gòu)構(gòu)造主要包括控制部分、動力部分和過濾部分；控制部分主要由邏輯芯片完成；伴隨集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，控制部分的選擇空間越來越廣闊，控制過程的實現(xiàn)也越來越完善；動力部分主要是產(chǎn)生氣流，吸入污染空氣排出潔凈空氣；過濾部分用來實現(xiàn)污染空氣的凈化；凈化手段有很多種，主要分為有物理凈化和化學(xué)凈化；常用的物理凈化方式有過濾凈化、吸附凈化；常用的化學(xué)凈化方式有強(qiáng)氧化凈化、光化學(xué)催化；

近幾年，國外出現(xiàn)了低溫非對稱等離子體凈化系統(tǒng)；低溫非對稱等離子體模塊，通過高壓、高頻脈沖放電形成非對稱等離子體電場，使空氣中大量等離子體之間逐級撞擊；產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，對有毒有害氣體及活體病毒、細(xì)菌等進(jìn)行快速降解，從而高效殺毒、滅菌、去異味、消煙、除塵，且無毒害物質(zhì)產(chǎn)生，被稱為21世紀(jì)環(huán)境與健康科學(xué)最值得期待的高新技術(shù)；可實現(xiàn)人機(jī)共存，凈化同時無需人員離開；節(jié)能降耗，同比可以節(jié)約80%的電能；終身免拆洗；具有快速消殺病毒、超強(qiáng)凈化能力、高效祛除異味、消除靜電功能、增加氧氣含量等功效；

隨著科技的發(fā)展，空氣凈化裝置的智能化控制必然是新潮流中的主流；而伴隨傳感器技術(shù)的發(fā)展，智能型空氣凈化也變的越來越適應(yīng)多變的環(huán)境需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單的空氣凈化器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的數(shù)據(jù)采集，及良好的控制功能；

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種智能空氣凈化器控制系統(tǒng)，包括信息采集模塊、控制模塊及空氣凈化模塊；所述信息采集模塊與控制模塊相連接；控制模塊與空氣凈化模塊相連接；其特征在于：

所述信息采集模塊包括氣體采集模塊、灰塵采集模塊；所述氣體采集模塊與控制模塊相連接；所述灰塵采集模塊與控制模塊相連接；

所述控制模塊包括控制芯片、顯示模塊、電機(jī)控制模塊及按鍵模塊；所述顯示模塊與控制芯片相連接；所述電機(jī)控制模塊與控制芯片相連接；所述控制芯片與按鍵模塊相連接；所述控制芯片還分別與氣體采集模塊、灰塵采集模塊相連接；

所述空氣凈化模塊包括電機(jī)、凈化模塊；所述電機(jī)與電機(jī)控制模塊相連接；所述凈化模塊與電機(jī)相連接；

進(jìn)一步改進(jìn)，所述凈化模塊包括HEPA凈化模塊、活性炭凈化模塊；所述HEPA凈化模塊與活性炭凈化模塊相連接；

進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制芯片為FPGA控制芯片；

進(jìn)一步改進(jìn)，所述氣體采集模塊包括空氣質(zhì)量傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片；所述空氣質(zhì)量傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片相連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與控制芯片相連接；

進(jìn)一步改進(jìn)，所述灰塵采集模塊包括灰塵傳感器，所述灰塵傳感器與控制芯片相連接；

進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)為扇葉電機(jī)，其型號為YSZ-300MM；

進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)控制模塊為放大電路及繼電器；所述放大電路與繼電器相連接；所述繼電器與電機(jī)相連接；所述放大電路與控制芯片相連接；

一種空氣凈化器，包括上述智能空氣凈化器控制系統(tǒng)；

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述方案，本實用新型的有益效果是：本實用新型利用FPGA控制芯片控制系統(tǒng)中的所有模塊工作，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的智能化，提高了數(shù)據(jù)采集的效率；同時利用控制芯片、信息采集模塊、凈化模塊的控制，實現(xiàn)了良好的控制功能，加強(qiáng)對空氣中的氣體及灰塵的凈化的效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型中的信息采集模塊結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實用新型中的控制模塊結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是本實用新型中的電機(jī)控制模塊結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是本實用新型中的空氣凈化模塊結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種智能空氣凈化器控制系統(tǒng)，包括信息采集模塊S1、控制模塊S2及空氣凈化模塊S3；所述信息采集模塊S1與控制模塊S2相連接；控制模塊S2與空氣凈化模塊S3相連接；

如圖2所示，所述信息采集模塊S1包括氣體采集模塊S11、灰塵采集模塊S12；所述氣體采集模塊S11與控制模塊S2相連接；所述灰塵采集模塊S12與控制芯片S22相連接；

進(jìn)一步的，所述氣體采集模塊S11包括空氣質(zhì)量傳感器S111、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片S112；所述空氣質(zhì)量傳感器S111與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片S112相連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片S112與控制模塊S2相連接；

優(yōu)選的，所述空氣質(zhì)量傳感器S111采用型號為QS-01的空氣質(zhì)量傳感器，利用QS-01型空氣質(zhì)量傳感器對空氣中的各種污染性氣體進(jìn)行檢測；

之所以采用QS-01型空氣質(zhì)量傳感器，主要因為QS-01型空氣質(zhì)量傳感器是一種二氧化錫半導(dǎo)體氣體傳感器，對各種空氣污染都有很高的靈敏度，并且響應(yīng)時間很快，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測到各種污染氣體；

優(yōu)選的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片S112采用型號為ADC0809的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，

氣體采集模塊S11是利用QS-01型空氣質(zhì)量傳感器從接觸的空氣中檢測特定污染氣體的濃度，然后將采集到信息經(jīng)過ADC0809型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成FPGA控制芯片所述的信號，并將信號傳送給控制芯片；

進(jìn)一步的，所述灰塵采集模塊S12包括灰塵傳感器，所述灰塵傳感器與控制芯片S22相連接；

優(yōu)選的，所述灰塵傳感器采用型號為DSM501的灰塵傳感器，利用DSM501型灰塵傳感器對空氣中的懸浮顆粒濃度進(jìn)行檢測，并將檢測到的相關(guān)信息傳送給控制模塊S2中的控制芯片；

如圖3所示，所述控制模塊S2包括控制芯片S22、顯示模塊S21、電機(jī)控制模塊S23及按鍵模塊S24；所述顯示模塊S21與控制芯片S22相連接；所述電機(jī)控制模塊S23與控制芯片S22相連接；所述控制芯片S22與按鍵模塊S24相連接；所述控制芯片S22還分別與氣體采集模塊S11、灰塵采集模塊S12相連接；

進(jìn)一步的，所述控制芯片S22為FPGA控制芯片；

進(jìn)一步的，所述電機(jī)控制模塊S23為放大電路及繼電器JK6，其連接電路如圖4所示；所述放大電路與繼電器JK6相連接；所述繼電器JK6與電機(jī)相連接；所述放大電路與控制芯片S22相連接；

優(yōu)選的，繼電器JK6采用電磁繼電器，其型號為SRS-05VDC-SL；采用SRS-05VDC-SL型電磁繼電器對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，實現(xiàn)空氣凈化；

電磁繼電器的驅(qū)動原理結(jié)構(gòu)如圖4所示，采用3.3V CMOS電平經(jīng)功率放大電路后驅(qū)動繼電器，繼電器接通220V交流電，電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)；

如圖5所示，所述空氣凈化模塊S3包括電機(jī)S31、凈化模塊S32；所述電機(jī)S31與電機(jī)控制模塊S23相連接；所述凈化模塊S32與電機(jī)S31相連接；

進(jìn)一步的，所述電機(jī)S31為扇葉電機(jī)，其型號為YSZ-300MM；該型扇葉電機(jī)可實現(xiàn)電氣化三檔調(diào)速，使用方便；

進(jìn)一步的，所述凈化模塊S32包括HEPA凈化模塊S321、活性炭凈化模塊S322；所述HEPA凈化模塊S321與活性炭凈化模塊S322相連接；

優(yōu)選的，HEPA凈化模塊S321采用HEPA凈化器，HEPA過濾器由一疊連續(xù)前后折疊的亞玻璃纖維膜構(gòu)成，形成波浪狀墊片用來放置和支撐過濾界質(zhì)；HEPA它是一種國際公認(rèn)最好的高效濾材，最初HEPA應(yīng)用于核能研究防護(hù)，現(xiàn)在大量應(yīng)用于精密實驗室、醫(yī)藥生產(chǎn)、原子研究和外科手術(shù)等需要高潔凈度的場所；HEPA由非常細(xì)小的有機(jī)纖維交織而成，對微粒的捕捉能力較強(qiáng)，孔徑微小，吸附容量大，凈化效率高，并具備吸水性，針對0.3微米的粒子凈化率為99.97%；也就是說：每10000個粒子中，只能有3個粒子能夠穿透HEPA過濾膜；因此，它的過濾顆粒物的效果是非常明顯的！

如果用它過濾香煙，那么過濾的效果幾乎可以達(dá)到100％，因為香煙中的顆粒物介于0.5—2微米之間，無法通過HEPA過濾膜；

本實用新型采用的HEPA高效率微粒濾網(wǎng)呈多層折疊，展開后面積比折疊時增加約14.5倍，濾凈效能十分出眾；以單次濾凈率計算，其濾凈效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般HEPA濾網(wǎng)，它能過濾小至0.009微米、穿透力極強(qiáng)的空氣懸浮微粒，濾凈率高達(dá)99.99%；

優(yōu)選的，活性炭凈化模塊S322采用活性炭過濾網(wǎng)組合結(jié)構(gòu)，活性炭是一種很細(xì)小的炭粒，有很大的表面積，具有豐富的微孔，具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質(zhì)）充分接觸；當(dāng)這些氣體（雜質(zhì)）被微孔吸附，起凈化作用；

但是活性炭只能暫時吸附一定的污染物，溫度、風(fēng)速升高到一定程度的時候，所吸附的污染物就有可能游離出來，再次進(jìn)入呼吸空間造成二次污染；所以要經(jīng)常更換過濾材料，避免吸附飽和；

氣味濾網(wǎng)中的活性炭由椰殼經(jīng)特殊處理制成，并被壓成圓柱體狀，在不妨礙空氣流通的前提下，讓活性炭表明接觸盡可能多的異味及化學(xué)污染物，成功提升了空氣凈化器的凈化能力，氣味濾網(wǎng)中的活性炭擁有超大吸附面積，濾凈能力超群；據(jù)相關(guān)研究，重量為1克的活性炭吸附面積可達(dá)500-1500平方米之廣，而本設(shè)計采用的氣味濾網(wǎng)采用的活性炭重達(dá)1900克，吸附面積達(dá)約160萬平方米，相當(dāng)于224個足球場面積，出色濾凈異味及有害化學(xué)污染物，其中包含2款有助濾凈甲醛的催化劑，確保更佳的甲醛濾凈效果，可以保證能在120分鐘內(nèi)對甲醛的去除率已超過90%，360分鐘內(nèi)除去94%，說明該過濾網(wǎng)可以有效凈化甲醛，防止其在空氣中傳播；

一種空氣凈化器，包括上述智能空氣凈化器控制系統(tǒng)；

本實用新型相關(guān)模塊的電路結(jié)構(gòu)，在本領(lǐng)域中是可以根據(jù)需要進(jìn)行替換或改變的，在此對相關(guān)模塊的具體電路結(jié)構(gòu)不再累述；

本實用新型的控制原理：氣體傳感器從接觸的空氣中檢測特定污染氣體的濃度，然后將信號傳給控制系統(tǒng)；灰塵傳感器用來檢測總懸浮顆粒的濃度并將信號傳給控制系統(tǒng)；同時控制系統(tǒng)接受按鍵控制信號；FPGA芯片在綜合處理各種信號之后，經(jīng)過邏輯運(yùn)算得出空氣凈化方案，控制電機(jī)S31運(yùn)轉(zhuǎn)，同時在現(xiàn)實模塊指示系統(tǒng)狀態(tài)；凈化部分則通過幾種組合的凈化方式，通過過濾、吸附、分解有害氣體，最終排出潔凈空氣；

本實用新型利用FPGA控制芯片S22控制系統(tǒng)中的所有模塊工作，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的智能化，提高了數(shù)據(jù)采集的效率；同時利用控制芯片S22、信息采集模塊S1、凈化模塊S32的控制，實現(xiàn)了良好的控制功能，加強(qiáng)對空氣中的氣體及灰塵的凈化的效果；

本實用新型不局限于上述具體的實施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。