新风机系统主控电路方案设计与实现

(整期优先)网络出版时间:2017-04-14
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新风机系统主控电路方案设计与实现

张银建王竞

重庆川仪自动化股份有限公司重庆401121

摘要:随着近几年空气污染情况日益加剧,室内的空气净化器相关产品变的日益火爆,新风机项目就此应运而生,如果将滤芯比作新风机肺,那么新风机的主控电路就是新风机的大脑。本文正是基于我司新风机项目而写,主控电路主要有STM8S单片机最小系统,CO2、PM2.5、温湿度数据采集以及风机控制电路组成,以达到室内空气状况监测以及空气净化目的。

关键词:新风机;STM8S;CO2;PM2.5;温湿度;风机控制

1引言

随着空气污染的日益严重,新风机相关产品在这种环境与需求下应运而生。

本论文主要论述新风机控制系统电路方案的具体设计与实现,主控电路要通过各个传感器对室内空气质量进行检测,并通过检测指标调整室内空气净化的风速程度,主控电路集数据采集,处理以及控制于一体,为新风机的重要组成部分。

2方案设计

论文将对新风机控制系统的构成与具体实现做主要讲解。

2.1设计要求

新风机系统对主控电路部分有以下性能要求:(1)待机功耗<0.5W;(2)主要测量指标,CO2测量范围为0-2000ppm,PM2.5测量范围为50-2000ug/m3,温度范围-40℃到80℃,±1℃误差范围,环境湿度范围为0-95%RH;(3)要求采用触摸按键控制;(4)有开机,关机,按键触发按键音提示;(5)风机控制要求进风量大小分等级可控。

2.2设计方案

系统单片机选择性价比较高的STM8S系列芯片,用三极管组成开关电路,控制电源开关降低功耗;二氧化碳传感器采用四方光电的CM1102芯片,测量范围有0-2000ppm;PM2.5采用SM-PWM-01A传感器,测量范围为10-2000ug/m3;温湿度测量采用奥松电子的AM2320芯片,温度测量范围-40℃到80℃,测量精度为±0.1℃,湿度范围为0-99%RH,以上传感器均满足设计要求;触摸按键选用BS814A-2芯片,采用电容式按键方式检测;按键提示音可以通过蜂鸣器进行提醒,电路上设计简单的同时也满足设计要求;风机控制采用两路PWM输出,直接控制直流风机转速,风机转速与环境的检测结果在程序上做档位匹配。系统整体框图如下图所示:

4结束语

本文主要论述了新风机系统的主控电路的电路方案设计与具体电路实现,从主控电路数据采集与控制的技术指标出发,按照指标要求进行传感器选型,单片机选型,到具体电路设计与实现,最终完成电路设计方案的完整设计,电路在设计完成后,经过PCB制板到程序调试,达到了新风机的设计要求指标。

参考文献:

[1]STM8S微控制器参考手册.ST

[2]数字温湿度传感器AM2320产品手册.AOSONG

[3]红外二氧化碳传感器CM1102产品手册.武汉四方光电科技有限公司

[4]触控按键芯片BS814A-2产品手册.盛群半导体股份有限公司

作者简介:

张银建(1987-),男,河北人,工程师,主要从事物联网相关设备开发。