专利名称：一种智能清新剂释放器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及清新剂释放器，具体涉及一种智能清新剂释放器。
背景技术：
清新的环境一直是人们生活质量的保证，而目前公共场所(如教学楼、车站，宿 舍)及家居建筑里厕所的臭味却一直困扰着人们。为了摆脱恶臭的缠绕，采用了很多的方 法。例如为了掩盖厕所的臭气，采用大量使用空气清新剂以掩盖臭味的方法，因此市面上多 出现了开放式或定时式喷气式清新剂释放的方式，尽管具有一定的效果，但同时也带来了 不少问题。例如，空气清新剂无法完全去除臭气存在问题，且过量的清新剂使用，其本身的 巨大气味又成为了人们的一大问题；且浓度的清新剂(主要成分为乙醚、香精等)对人体也 产生不良影响；大量的清新剂的使用，本身也是一种资源的浪费，且不便于使用成本的管理 控制。故实现智能化控制清新剂的释放是很有必要的，本实用新型解决了上述问题，通过创 新设计实现清新剂释放、空气过滤和空气交换的智能化控制。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种智能清新剂释放
ο本实用新型通过如下技术方案实现一种智能清新剂释放器，其包括将被检测对象的浓度含量信号转化为电信号的气 味检测�？椋萜都觳饽？榇凸吹拇聿煌杜ǘ群康牡缧藕趴刂浦葱心？� 工作的主控制器�？椋陀糜谥葱兄骺刂破髂？榉⑺凸吹目刂泼畹闹葱心？椋凰鲋� 行�？榘ㄇ逍录潦头牌�、排风机和活性炭过滤装置；所述气味检测�？�、主控制器�？楹� 执行�？樗承蛄�。上述的智能清新剂释放器，所述气味检测�？榘ㄓ衅舸衅�。上述的智能清新剂释放器，所述主控制器�？榘ㄖ骺刂菩酒⒌缱璧缙阶坏� 路、通信信号转换电路、直流隔离驱动电路、交流隔离驱动电路、输出控制接口和本地显示 装置；主控制器模块接收气味检测�？榇偷钠都觳庑藕牛诒镜叵允咀爸弥邢允酒� 检测信号，并对执行�？榉⑺涂刂泼睿恢骺刂破髂？橹械牡缱璧缙阶坏缏酚肫都觳� �？榈钠舸衅髁樱邮盏降男藕抛晃缙叫藕糯椭林骺刂菩酒煌ㄐ判藕抛� 换电路与主控制芯片连接，将主控制芯片发送的通信信号转换为适合远程显示装置的显示 信号并传送至远程显示装置；本地显示装置与主控制芯片连接，显示主控制芯片发送的显 示信号；直流隔离驱动电路的输入端通过输出控制信号输出接口与主控制芯片连接，接收 主控制芯片传送的控制信号，直流隔离驱动电路直接与执行�？榱踊蛲ü涣鞲衾肭� 电路与执行�？榱印Ｉ鲜龅闹悄芮逍录潦头牌鳎鲋葱心？榘ㄇ逍录潦头牌鳎欧缁突钚蕴脊� 滤装置；执行�？橛胫骺刂破髂？榱樱邮罩骺刂破髂？榉⑺偷目刂泼睿凑湛刂泼钪葱卸郧逍录潦头牌�、排风机和活性炭过滤装置的启停动作。上述的一种智能清新剂释放器的运行方法如下步骤一气味检测�？槎运嗖獾某『系募嗖舛韵笃宓呐ǘ冉屑嗖猓⒎⒊� 监测信号至主控制模块；步骤二主控制�？槎圆街枰凰黾嗖庑藕沤写恚坏玫降缙叫藕挪⒆� 化为数字量和进行完成中值滤波，将滤波后的值进行�：恚玫侥：淞浚坏饔媚：� 推理程序，对�：淞拷心：评恚贸鲇糜诳刂浦葱心？槎鞯哪：涑霰淞浚桓葜� 行�？槿鲋葱械ピ牟煌刂埔螅直鸲阅：涑霰淞拷薪饽：怂悖玫讲煌� 能的控制信号参数，输出至执行�？椋徊街枞葱心？榻邮詹街瓒隹刂泼睿葱锌刂泼睿迪种葱心？橹械那� 新剂释放器、排风机、活性炭过滤装置的启停。上述的运行方法中，步骤一根据所监测场合的主要监测气体的种类，选择相应的 气敏传感器，对被监测场合中的气体浓度进行监测，采集气体浓度信号，转换为电阻信号传 送至主控制�？�。上述的运行方法，步骤二中主控制�？橹械牡缱璧缙阶坏缏方邮詹街枰淮偷� 监测信号，转换为电平信号，并将该电平信号传送至主控制芯片，经处理得到显示信号和控 制命令信号；显示信号传送至本地显示装置和通信信号转换电路，控制命令经控制信号输 出接口传送至直流隔离驱动电路，直流隔离驱动电路再将控制命令传输给执行�？�。上述的运行方法，步骤三中执行�？榻邮詹街瓒偷闹葱忻睿迪种葱心？� 中的清新剂释放器、排风机、活性炭过滤装置的启停。上述的运行方法，步骤二中主控制�？槎允黾嗖庑藕沤写砭咛灏ㄈ缦虏� 骤a.主控制模块接收到气敏传感器检测根据被监测对象浓度含量而输出得电阻信 号，经转换得到电平信号，并将电平信号值转化为数字量；存储最近5次采集的数据量，选 取中间值，完成中值滤波；b.将滤波后的值，以及该值相对于前一个时刻的变化量，进行�：恚Ａ裟� 糊化所得的�：淞浚籧.调用�：评沓绦颍媚：淼玫降哪：淞浚：评淼贸鲇糜诳� 制执行�？槎鞯哪：涑霰淞浚籨.根据执行�？橹星逍录潦头帕恳�、活性炭过滤装置控制要求和排风机运转速 度要求等不同输出功能的参数要求，分别对模糊输出变量进行解�：怂悖玫秸攵陨鲜� 三种不同功能要求的控制信号参数，输出至执行�？�。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和效果1.气味检测�？橹械钠寮觳庠梢愿荼臼涤眯滦褪褂贸『系谋浠邢� 应的选择，在公共卫生间的以含氨气为主的使用场合，选择氨敏电阻作为检测元件；在监测 煤气或其他气体的使用场合时，可选择煤气或其他气体的检测元件。本实用新型的应用领 域得到了扩大。2.本实用新型通过主控制器�？槭涑鱿允拘藕藕涂刂菩藕�。显示信号可以在本地 实时显示气体浓度含量，也可以通过通信信号转换电路传送至远程端，进行远程实时监控，为集中管理大型建筑物中的多个被检测场合提供条件。控制信号可以对执行�？榻芯� 控制。3.通过接受主控制�？榈目刂菩藕牛葱心？槎云渲械娜鲋葱械ピ�(清新剂释 放装置、排风机、活性炭过滤装置)分别进行精确控制，以达到根据被监测气体浓度含量的 变化，自动精确控制被监测场合空气流通速度，空气过滤速度和清新剂释放时间和释放剂 量大�。锏浇谑∽试春湍芎牡哪康�。
图1是本实用新型智能清新剂释放器总体组成结构示意图；图2是智能清新剂释放器的应用实例示意图；图3是实施例中主控制芯片的工作流程图；图4是实施例中主控制芯片的核心算法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施作进一步说明，但本实用新型的实施和保 护范围不限于此。一种智能清新剂释放器，其构成如附图1所示，主要包括以下三个�？槠都觳饽？椋善艏觳馄鞴钩桑媚？榻患觳舛韵蟮钠迮ǘ群啃藕抛� 化为电信号。主控制器�？椋芍骺刂菩酒�、电阻电平转换电路、通信信号转换电路、直流隔离 驱动电路、交流隔离驱动电路、本地显示装置和控制信号输出接口组成。该�？槎云都觳� �？榇凸吹拇聿煌杜ǘ群康牡缧藕沤写恚⒊鱿允拘藕藕涂刂泼睿� 实现显示气体浓度和控制执行�？楣ぷ鳎恢葱心？椋墒苈龀逍藕趴刂频那逍录潦头牌�、受信号继电器控制的排风机、受脉 冲宽度调制技术(PWM)信号控制的活性炭过滤装置组成。该�？橛糜谥葱兄骺刂破髂？榉� 送过来的控制命令，实现执行�？橹械那逍录潦头牌�、排风机、活性炭过滤装置的启停。1.气味检测�？�。本�？檠∮冒逼衅�(氨敏元件)作为检测元件，该检测器 在不同的氨气浓度中表现出不同的电阻值，便于将信号传输到主控制器中进行分析，并对 臭气浓度状态进行数字标定，进而对洗手间的抽风机和空气清新剂释放器进行自动控制。 为了应用于其他场合，也可根据需要选用其他气体(例如煤气)检测器作为检测元件，以扩 大本实用新型的使用领域。2.主控制器�？�。本�？榻邮掌都觳饽？榇吹牡缙叫藕牛ü诓磕：刂� 系统的核心算法，具体分析出氨气浓度情况，从而输出不同的控制信号以控制执行�？�。本 模块还输出显示信号至本地显示装置，可在现场显示出氨气浓度数据；该显示信号并传送 至通信线路转换装置，通过该转换装置传送至远程控制端，以实现远程实时监控。为实现模 拟/数字信号的转换，本�？檠≡窨梢宰员喑痰牡テ魑骺刂菩酒哉鱿低辰凶� 控制，并采用脉冲宽度调制技术(PWM)，具有定时功能以及�：刂乒δ�。图3是主控制芯片的详细工作流程，主控制芯片的工作包括一个始终循环的主 程序，三个定时(分别为1秒、0.2秒、0.01毫秒)中断程序和一个串口中断程序。
5[0037]3.执行�？椤１灸？楦萁邮湛刂破魇涑龅牟煌慷鹊男藕爬粗葱芯咛宓某艄� 能，以最有效的实现各自功能；确定该�？椴捎萌志咛逯葱械ピ直鹞�1)清新剂释放装置。本单元主要根据主控制�？槭涑龅目刂菩藕趴刂瓶掌逍录� 释放剂量的大小。本实用新型对已有的封闭型空气清新剂释放装置进行改装，增加接收脉 冲信号的控制开关，清新剂释放器受脉冲信号控制。通过主控制器�？槭涑龅穆龀逍藕趴� 制其喷气脉冲频率，进而实现智能控制清新剂的释放剂量。2)排风机。本单元接收主控制器�？槭涑龅目刂菩藕爬纯刂婆欧缁钠敉�。排风 机受信号继电器控制，采用信号继电器控制排风机，用工作频率为IOkHz的驱动信号以控 制信号继电器的启停来控制排风机的启停。3)活性炭过滤装置。本单元接收主控制器�？槭涑龅目刂菩藕牛刂苹钚蕴抗� 装置中的气体流速，以实现活性炭过滤装置可根据氨气浓度自动调节过滤吸收作用的强度 大小。活性炭过滤装置受脉冲宽度调制技术(PWM)信号控制，其两端装有12伏特直流驱动 风扇，填充过滤装置的过滤物可按需配置，本实用新型采用活性炭填充。采用通过主控制器 �？槭涑龅目刂菩藕趴刂苹钚蕴抗俗爸弥械姆缟鹊钠敉＜案谋涓梅缟鹊那缪梗允� 现对风扇的转速控制，以改变空气流经活性炭过滤装置的流速，达到根据氨气浓度自动调 节过滤吸收作用的强度大小的目的。本实施方式中，系统采用分布式结构。在远程监控中心14使用个人电脑做上位机 与通信信号转换电路13联接，利用人机界面便于远程监控中心14获得实时数据。采用核心算法，实现模糊控制，将输入输出�：蛊涫屎先嗣撬嘉冶阌诒� 程，计算量小。以下再结合附图2，说明本实用新型的工作过程。气味检测模块(此处采用氨敏电阻2)安装在被监测空间洗手间空间1中，能实时 跟踪监测氨气浓度，并传送检测信号至主控制�？榈缏钒�4。主控制�？榈缏钒�4可以安 装在被监测空间洗手间空间1，也可以安装在距离较远的专用的控制室内。执行�？榈娜� 个单元(清新剂释放器9、排风机10、活性炭过滤装置11)安装在被监测空间洗手间空间1 中，以执行主控制�？榉⒊龅目刂泼睿迪挚刂瓶掌魍ㄋ俣�、空气过滤速度和清新剂释 放时间及释放剂量大小。一、以洗手间臭气中典型成分氨气作为检测对象，采用氨敏电阻(MQ137)实时监 测，输出电阻信号，氨敏电阻2根据需要选择氨气浓度较大的安装位置，采用单独制版以适 合安装位置要求。电阻电平转换电路3安装于主控制器电路板4上，利用运算电路，将电阻 信号转化为电压信号，便于模/数转换。二、主控制芯片5选用ATMEGA16单片机，该单片机外设简单自带模数转换环节。主控制器的任务包括，1.将输入进来的电压信号进行模数转换，转化为数字信号。 2.对输入信号由程序实现的模糊算法进行计算和判决。3.将计算结果转化为各种PWM控 制信号由控制信号输出接口 6进行输出。三、驱动电路将PWM控制信号转化为驱动信号以驱动执行�？�。驱动电路包括直 流驱动电路7和交流驱动电路8。直流驱动电路7对执行�？榈那逍录潦头牌�9和活性炭 过滤装置11进行驱动，利用工作在开关状态的三极管对驱动信号进行放大，利用光偶对驱 动信号进行隔离。交流驱动电路8对执行�？橹械呐欧缁�10进行驱动，并使用信号继电器以隔离驱动信号。驱动电路均单独制版，便于替换和保持电器独立性。四、驱动信号驱动三种不同的执行器件控制洗手间异味。1.清新剂释放器9负责 喷射空气清新剂，控制喷射频率即可改变气味浓度。2.排风机10负责控制洗手间内空气流 通速度，以排除臭气和过量的空气清新剂。3.通过控制活性炭过滤装置11中的风扇的启停 及改变该风扇的驱动电压，实现对流经活性炭过滤装置11的空气流速控制，达到根据氨气 浓度自动调节过滤吸收作用的强度大小的目的。五、主控制芯片5将显示信号传送至本地显示装置12，通过改变本地显示装置12 上的灯的不同颜色组合和亮度变化，直观的显示出被检测空间的气体浓度含量。六、主控制芯片5可将控制信号和显示信号经通信信号转换电路13进行转换，并 通过通信线路传输至远程监控中心14，从而可实现远程实时监控，并实现多个组成系统的 集中监控。图3是主控制芯片的详细工作流程，分为五个部分一个不断循环的主程序，三个 定时中断程序，一个串口输入中断程序。1. Is定时中断程序1s —次的定时中断开启模数转换中断，进而对信号转换�？� 输入的0 3V电平做模数转换，便于主程序进行模糊算法的处理。2.主程序不断循环保证系统上电后一直处于工作状态，主要完成以下工作对 采样值进行滤波，对滤波后的值进行�：媚：嬖蚪信芯觯饽：媒饽� 糊化的结果改变控制量(占空比、触发周期)。3. 0. Olms中断程序进行99 0的计数，当数值小于等于控制量的占空比设定值 的时候开启，否则关闭完成多路PWM输出。4 0. 2s中断程序进行N 0的计数，N由触发周期决定，每次计数到0就开启清 新剂释放器0. 2秒进行清新剂释放。5串口输入中断程序读取上位机发出的广播号数，如果与本机相同则输出相应 的�：刺�。图4是主控制芯片自编程软件中的主程序，所采用的核心算法的详细工作流程如 下1.气敏传感器检测空气中被监测对象浓度含量，输出电阻信号(大约60K 120K 欧姆)给主控制模块，主控制�？橹械牡缱璧缙阶坏缏范越邮盏降牡缱栊藕沤凶唬� 得到电平信号，并将电平信号值转化为10位16进制的数字量。存储最近5次采集的数字 量，选取中间值，完成中值滤波。2.将滤波后的值，以及该值相对于前一个时刻的变化量，分别根据对应的模糊化 数据表进行�：�。保留�：玫哪：淞浚：粜院土ナ舳�。3.调用模糊规则的控制参数表和�：评沓绦颍媚：砗蟛哪：� 量，经模糊推理后产生用于控制执行�？槎鞯哪：涑霰淞�。4.根据执行�？橹星逍录潦头帕恳�、活性炭过滤装置运转要求和排风机运转速 度要求等不同输出功能的参数要求，分别对�：涑霰淞拷薪饽：怂悖玫秸攵陨鲜� 三种不同功能要求的控制信号参数，输出至执行�？椤�
权利要求一种智能清新剂释放器，其特征在于包括将被检测对象的浓度含量信号转化为电信号的气味检测�？椋萜都觳饽？榇凸吹拇聿煌杜ǘ群康牡缧藕趴刂浦葱心？楣ぷ鞯闹骺刂破髂？椋陀糜谥葱兄骺刂破髂？榉⑺凸吹目刂泼畹闹葱心？椋凰鲋葱心？榘ㄇ逍录潦头牌�、排风机和活性炭过滤装置；所述气味检测�？椤⒅骺刂破髂？楹椭葱心？樗承蛄印�
2.根据权利要求1所述的智能清新剂释放器，其特征在于所述气味检测�？榘ㄓ衅� 敏传感器。
3.根据权利要求1所述的智能清新剂释放器，其特征在于所述主控制器�？榘ㄖ骺� 制芯片、电阻电平转换电路、通信信号转换电路、直流隔离驱动电路、交流隔离驱动电路、输 出控制接口和本地显示装置；各部分的信号连接关系为主控制器模块接收气味检测�？� 传送的气味检测信号，在本地显示装置中显示气味检测信号，并对执行�？榉⑺涂刂泼�; 主控制器�？橹械牡缱璧缙阶坏缏酚肫都觳饽？榈钠舸衅髁樱邮盏降男藕� 转换为电平信号传送至主控制芯片；通信信号转换电路与主控制芯片连接，将主控制芯片 发送的通信信号转换为适合远程显示装置的显示信号并传送至远程显示装置；本地显示装 置与主控制芯片连接，显示主控制芯片发送的显示信号；直流隔离驱动电路的输入端通过 输出控制信号输出接口与主控制芯片连接，接收主控制芯片传送的控制信号，直流隔离驱 动电路直接与执行模块连接或通过交流隔离驱动电路与执行�？榱�。
4.根据权利要求1 3任一项所述的智能清新剂释放器，其特征在于所述执行�？榘� 括清新剂释放器，排风机和活性碳过滤装置；执行�？橛胫骺刂破髂？榱�。
专利摘要本实用新型公开一种智能清新剂释放器，智能清新剂释放器包括气味检测�？�、主控制器�？楹椭葱心？椋恢葱心？榘ㄈ鲋葱械ピ逍录潦头牌�、排风机和活性炭过滤装置。主控制�？槎云都觳饽？榈募嗖庑藕沤写恚坏玫降缙叫藕挪⒆至亢徒型瓿芍兄德瞬ǎ瞬ê蟮闹到心：恚玫侥：淞浚坏饔媚：评沓绦颍阅：淞拷心：评恚贸鲇糜诳刂浦葱心？槎鞯哪：涑霰淞浚桓葜葱心？槿鲋葱械ピ牟煌刂埔螅直鸲阅：涑霰淞拷薪饽：怂悖玫讲煌δ艿目刂菩藕挪问涑鲋林葱心？�。本实用新型可以在本地实时显示气体浓度含量，也可以进行远程实时监控，实现对清新剂释放的精确控制。
文档编号G01N27/00GK201752509SQ20102027817
公开日2011年3月2日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者刘明雨, 易启胜, 牟文杰, 荣军 申请人:华南理工大学
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