一种用于空气净化器的智能控制模块及其控制方法与流程

本发明涉及一种智能控制模块及其控制方法，尤其是涉及一种用于空气净化器的智能控制模块及其控制方法。

背景技术：

近代科技的飞速发展也带来了严峻的环境污染问题，人们所处的室内环境空气污染问题已经影响到了人体的健康。具有针对性处理作用的空气净化器产品应用而生，然而由于市场上空气净化器产品种类繁多，技术水平参差不齐，部分产品难以满足用户对空气净化的需求，且用户难以直观感受到空气净化产品在净化空气过程中的显著效果。目前，市场上急需一种可以直观提示用户当前空气质量，体现产品空气净化效果并根据当前空气质量调整设备运行状态的智能化空气净化器控制系统。如公开日为2015年08月12日，公开号为CN104833064A的中国专利中，公开了一种智能空气净化器系统及其控制方法，又如公开日为2014年11月26日，公开号为CN104165434A的中国专利中，公开了一种空气净化器智能控制方法以及公开日为2014年08月27日，公开号为CN104006511A的中国专利中，公开了一种空气净化器智能控制系统，均难以真正方便、有效的达到直观提示用户当前空气质量，体现产品空气净化效果的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种用于空气净化器的智能控制模块及其控制方法。含有该智能控制模块的智能空气净化器实现了自动检测当前空气中污染物的含量并评定其空气质量等级，并根据当前空气质量等级显示不同的指示灯颜色，就当前的空气质量给用户直观的提醒；在连接网络的过程中，自动控制指示灯进入闪烁状态，用以提示用户；该智能控制模块还可以通过网络与移动端APP相连接，可以远程监控设备的运行状态，并控制设备的运行；该智能控制模块拥有自动控制空气净化器运行的功能，在接收并识别当前空气质量等级，并根据空气质量等级自动调节风机的运行。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于空气净化器的智能控制模块主要包括主控板、旋钮模块、指示灯和风机模块。该智能控制模块综合了数据分析模块、传感器模块、智能旋钮模块和指示灯模块。其中主控板中包含了控制系统，且还集成了数据分析模块、传感器模块、WIFI模块和多个接头；旋钮模块中含有编码器；风机模块中含有电机。且主控板和旋钮模块、指示灯模块及风机模块相连接。传感器模块包括多种空气污染物浓度检测传感器，用于实时监测空气中各种污染物的浓度，控制系统则接收传感器模块传送的空气污染物检测数据，通过检测数据比对标准值判断当前空气质量，根据当前空气质量等级控制指示灯的颜色，达到直观提醒用户的目的；当用户通过智能旋钮传达信号至控制模块控制开启连接网络的过程中，控制模块同时控制开启指示灯闪烁状态直至网络连接完成，以达到提示用户的目的。此外，控制系统通过网络和服务器相连接，再通过服务器与移动端APP相连接，在运行过程中，用户可以通过在移动端APP上进行操作达到控制空气净化器控制系统的目的。在自动控制模式下，上述控制系统根据当前空气质量等级自动控制空气净化器运行，若空气质量等级低，则增大风机转速，加快空气净化效率；若空气质量等级高，则减小风机转速，在保证空气质量满足要求的条件下尽量节约能耗。

作为优选，所述的控制系统可以选用多种智能控制系统，其承载在主控板上，该控制系统能自主发送指令控制相关部件的运行，为了实现智能化控制，配备了相应的算法软件。为实现智能化控制，主控板和以下硬件设备连接：旋钮模块、指示灯模块、风机模块、WIFI模块及其他扩展性功能零件。

作为优选，所述的数据分析模块位于主控板上，与控制系统相连接，具备数据信号的分析处理功能；数据分析模块根据所接收到的传感器检测数据，进行分析和处理所接受到的数据信息，并将分析结果传输至控制系统，为控制系统所发出的质量提供数据支持。

作为优选，所述的指示灯模块主要包括三基色指示灯，且该三基色指示灯和主控板相连接，主控板发出控制指令控制三基色指示灯的颜色显示。在智能空气净化器工作的过程中，传感器模块将其检测到的空气中污染物浓度数据传输至主控板，经过主控板内相关模块的分析处理之后输出当前空气质量等级，主控板根据当前空气质量等级而向指示灯发出其显示相对应的颜色。例如，当前空气质量等级为优时，指示灯显示为绿色；当前空气质量等级为合格时，指示灯显示为黄色；当前空气质量等级为不合格时，指示灯显示为红色。

指示灯的闪烁状态也受主控板的控制，当设备进行连接网络状态时，主控板控制指示灯进入闪烁状态，达到预设的时间后停止闪烁。

此外，为了显示均匀的光线，达到显著的提示效果，在指示灯的安装过程中，通常安装多个指示灯，以提高其亮度和光线均匀度。

作为优选，所述的旋钮模块包括旋钮、按钮和智能化编码器，其中旋钮和智能化编码器相互连接，以便实现调节信号的传输。按钮和智能化编码器与控制系统的数据分析模块相连接，可以将按钮和旋钮的信号传输至控制系统，使得手动控制的信号及时传输至主控板，实现对该系统的控制。

作为优选，所述的风机模块包括风机驱动、风机。其中风机驱动模块和控制系统相连，根据控制系统发出的指令信号，驱动和控制风机的运行。另外，风机驱动模块也和智能旋钮模块相连接，也可以实现手动旋转调速器而达到调节风机转速的目的。

作为优选，所述的WIFI模块安装在主控板上，实现了控制系统的网络连接。在设备运行的过程中，控制系统通过上述WIFI网络连接服务器、移动终端和其他网络数据。

一种所述的用于空气净化器的智能控制模块的智能模块控制方法，其特点在于：所述智能模块控制方法的步骤如下：传感器模块实时监测空气中各种污染物的浓度，控制系统则接收传感器模块传送的空气污染物检测数据，通过检测数据比对标准值判断当前空气质量，根据当前空气质量等级控制指示灯的颜色，达到直观提醒用户的目的；当用户通过智能化旋钮传达信号至控制模块控制开启连接网络的过程中，控制模块同时控制开启指示灯闪烁状态直至网络连接完成，以达到提示用户的目的；此外，控制系统通过网络和服务器相连接，再通过服务器与移动端APP相连接，在运行过程中，用户可以通过在移动端APP上进行操作达到控制空气净化器控制系统的目的；在自动控制模式下，上述控制系统根据当前空气质量等级自动控制空气净化器运行，若空气质量等级低，则增大风机转速，加快空气净化效率；若空气质量等级高，则减小风机转速，在保证空气质量满足要求的条件下尽量节约能耗。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1. 采用智能化控制系统，实现了对空气净化器运行的自主智能化控制；2. 控制系统实时接收传感器模块上传的检测数据，评定当前空气质量等级，通过控制指示灯的颜色直观地提示用户；3. 控制系统实时接收传感器模块上传的检测数据，评定当前空气质量等级，自动调节风机的运行速率，从而达到最小的能耗，最高的净化效率的目的；4. 控制系统根据网络连接按钮的信号，控制指示灯的闪烁状态，以起到提示用户的作用；5. 通过对当前空气质量等级进行评定，最后通过指示灯提示用户，成本低廉，提示效果明显；6. 通过网络与移动APP相连接，实现了对空气净化器设备的远程控制。

传感器模块可以有效实时监测空气中的污染物浓度，并可以将数据实时传输至相连接的控制系统以便实现相应的数据处理，使得设备可以获取准确的当前环境中多种污染物的浓度并发出相应的控制步骤，以达到高效净化空气的作用。

在提示设备当中，显示屏可以起到直观显示的作用，然而成本较高，难以在普通家电产品中应用，且需要近距离观察。多色指示灯是一个简单的模组，在运行过程中可以根据控制系统的指令显示不同的颜色及闪烁状态，可以清晰地指示设备的多个参数，起到明确提示用户的作用。WIFI模块可以实现设备的连接网络功能，设备可以通过网络与移动APP相连接，轻易地实现移动端对设备的远程控制。

该智能控制模块内通过零件间的堆积排布，降低了其占用的体积。将主控板和PM2.5模块堆叠安装，减少了其占用的面积；同时在其中心位置打孔使得内部空气更流通，克服了堆叠安装引起的散热效果差的问题。

由于该智能控制模块中含有天线装置，该天线装置与主控板相连接，由于天线装置的信号易受到金属外壳的屏蔽影响，减弱其信号强度；且传感器组件要求与空气充分接触，可以得到更准确的检测数据。所以本发明中将天线装置安装于外侧，使得其信号免受金属外壳的影响，传输效果更好。对于传感器组件，通常要求其安装在外侧，在该智能控制模块中将传感器组件的位置让出留给天线装置，将其安装位置换至机器内部，采用通风口与空气充分接触，保障了测量效果的准确性。

主控板在工作的过程中会发热，放出的热量使得温湿度传感器的测量数据有偏差，为了克服这一问题，将温湿度传感器安装在智能控制模块的边沿位置，并在温湿度传感器的周围设置密封挡墙，将温湿度传感器与发热的零部件尽量隔开，将内部干扰将至最低，使得测量结果更准确。

附图说明

图1为用于空气净化器装置的智能控制模块组件示意图。

图2为用于空气净化器装置的工作流程示意图。

图3为指示灯颜色控制流程示意图。

图4为指示灯闪烁状态控制流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1。

该智能控制模块主要包括主控板及其上的数据分析模块、WIFI模块、传感器模块及多个接头，与之配合的输入装置为智能旋钮模块；输出装置包括风机模块和多色指示灯模块。

如图1至图4所示，本发明提供了一种拥有该智能控制模块的智能化空气净化器，其包括空气净化器壳体、智能旋钮、风机模块、净化模块、多色指示灯和主控板等。依次将TVOC传感器、PM2.5传感器、甲醛传感器和温湿度传感器固定安装到主控板上相应的位置，形成传感器模块。将数据分析模块和WIFI模块安装到主控板相应的位置上，同时在主控板上预留多个接头备用。选取含有编码器的智能旋钮装置并安装到智能空气净化器相应的位置，将其内部的编码器与主控板相连接；将多色指示灯安装到空气净化器内相应的预留位置并将其和主控板相连接；再将风机模块与主控板相连接，完成空气净化器内智能控制部分的安装，最后完成智能空气净化器其他部分的安装，得到含有上述智能控制模块的智能化空气净化器。

接通电源，长按智能旋钮3秒以上开启上述智能控制净化器，使之进入至待机状态。顺时针转动调节智能旋钮，其内部的编码器将信号传输至主控板，主控板对数据进行转化处理之后再发出增大风机转速的指令，以提高空气净化器的处理量；逆时针转动调节智能旋钮，通过编码器-主控板-风机模块的传递之后达到降低风机转速的目的。

其中传感器模块将实时检测的当前空气中污染物溶度数据传输至控制系统，再由其进行分析计算出当前空气质量等级为优；则控制系统控制指示灯模块，使其显示绿色，用于提示用户。

实施例2。

在完成该含有智能化控制模块的智能空气净化器之后，长按智能旋钮3秒以上开启上述智能控制净化器，使之进入至待机状态。按压智能旋钮开启网络连接功能，其控制信号由智能旋钮-控制系统-WIFI模块，再由WIFI实施网络连接功能。在开启网络连接功能的过程中，控制系统同时向指示灯模块发出控制指令，控制其进入闪烁状态直至网络连接完成。

在手机上安装上相对应的APP，完成手机APP与该智能空气净化器的连接之后，可以通过手机APP远程控制上述智能空气净化器的运行；也可以远程查看当前空气质量等级及各种污染物浓度明细。

其中传感器模块将实时检测的当前空气中污染物溶度数据传输至控制系统，再由其进行分析计算出当前空气质量等级为合格；则控制系统控制指示灯模块，使其显示黄色，用于提示用户。

实施例3。

在完成该含有智能化控制模块的智能空气净化器之后，长按智能旋钮3秒以上开启上述智能控制净化器，使之进入至待机状态。按压智能旋钮开启网络连接功能，完成网络连接。再通过网络和手机APP相连接，在手机APP上实现远程控制上述智能空气净化器的运行。

在手机APP上将上述智能空气净化器的运行状态为自动，使其进入自动运行状态。其中传感器模块将实时检测的当前空气中污染物溶度数据传输至控制系统，再由其进行分析计算出当前空气质量等级为不合格；则控制系统控制指示灯模块，使其显示红色，用于提示用户。同时，控制系统向风机模块发出提高风量的指令，使风机运行速率增大，净化效率得到提高，达到快速净化空气的目的。

实施例4。

在完成该含有智能化控制模块的智能空气净化器之后，长按智能旋钮3秒以上开启上述智能控制净化器，使之进入至待机状态。按压智能旋钮开启网络连接功能，完成网络连接。再通过网络和手机APP相连接，在手机APP上实现远程控制上述智能空气净化器的运行。

在手机APP上将上述智能空气净化器的运行状态为自动，使其进入自动运行状态。其中传感器模块将实时检测的当前空气中污染物溶度数据传输至控制系统，再由其进行分析计算出当前空气质量等级为优；则控制系统控制指示灯模块，使其显示绿色，用于提示用户。同时，控制系统向风机模块发出提高风量的指令，使风机运行速率减小，达到在净化空气的同时，适当降低净化器的能耗。

本发明中的数据分析模块又可以称为MCU模块，WIFI模块又可以称为网络连接模块。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。