一種室內空氣品質監控系統與方法
2023-12-04 23:01:31 1
一種室內空氣品質監控系統與方法
【專利摘要】本發明提供一種基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，包括以下步驟：通過配置使得一單片機控制空氣品質監控的實現，通過配置溫溼度傳感器、二氧化碳傳感器檢測空調房的質量數據；通過配置顯示器顯示檢測數據；設定溼度、溫度及二氧化碳濃度的質量判斷標準；通過配置實現利用單片機對空調和加溼器的控制；在工作過程中，利用單片機向空調遙控器的對應開關發送脈衝和環保模式的繼電器發送低電子脈衝，使空調以環保模式工作，同時檢測房間的質量數據；在預定時間間隔內，單片機進行房間空氣品質判斷，當溫度、溼度、二氧化碳濃度中的任一項超出允許值時，通過單片機控制空調遙控器中的遙控器用繼電器以改變空調運行，實現對空氣品質的調節。
【專利說明】一種室內空氣品質監控系統與方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及空氣品質監控與調節系統領域，具體而言涉及一種室內空氣品質監控系統與方法。
【背景技術】
[0002]空調房由於與外界的空氣交換不足，存在嚴重的空氣品質問題，主要集中於溼度和二氧化碳含量這兩個方面，同時對於溫度的調節不夠人性化。新式的空調大多數都對此作出了改進，增加了監測調節溼度，溫度和二氧化碳濃度的功能，但是對於目前還佔大多數的傳統空調的使用家庭，空氣品質仍然是一個問題。
【發明內容】
[0003]本發明目的在於提供一種室內空氣品質監控系統與方法，從傳統空調出發，以儘可能低成本、少複雜的方式改裝傳統空調，達到自動監測調節空調房空氣品質的目的。
[0004]為達成上述目的，本發明提出一種基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，包括以下步驟:
步驟1、通過配置使得一單片機作為核心處理模塊控制整個空氣品質監控的實現，通過配置一溫溼度傳感器來檢測空調房的溫度和溼度，通過配置一二氧化碳傳感器來檢測空調房的二氧化碳濃度；以及通過配置一顯示器顯示檢測數據；
步驟2、設定溼度、溫度以及二氧化碳濃度的質量判斷標準；
步驟3、通過配置使得所述單片機輸出高低電平控制多個遙控器用繼電器，並將每個遙控器用繼電器的兩端連接到空調遙控器上對應按鍵的兩個電連接點，以實現利用單片機對空調的控制；
步驟4、安裝一加溼器在所述空調下方，並且通過配置使得該加溼器通過單獨的外部交流電供電，且使得所述單片機控制一第二繼電器，該第二繼電器連接到該加溼器的內部供電線路中，以實現單片機對該加溼器的控制；
步驟5、在工作過程中，利用單片機向空調遙控器上的對應開關發送脈衝和向環保模式的繼電器發送低電子脈衝，使得該繼電器內部導通，空調以環保模式工作，此時設定的溫度為26攝氏度，風速最小，同時檢測房間的溫度、溼度和二氧化碳濃度；
步驟6、在預定時間間隔內，單片機將檢測到的溫度、溼度和二氧化碳濃度分別與設定好的質量判斷閾值區間相比較，當溫度、溼度、二氧化碳濃度中的任意一項超出允許值時，通過單片機控制空調遙控器中的遙控器用繼電器以改變空調的運行，以實現對空氣品質的調節。
[0005]進一步的實施例中，前述設定的質量判斷標準包括:
溫度的允許區間；溼度的允許區間以及二氧化碳濃度的允許區間。
[0006]進一步的實施例中，前述設定的質量判斷標準包括:
溫度的允許區間是25攝氏度至27攝氏度； 溼度的允許區間是50%至65% ；
二氧化碳濃度的允許區間為0-5%。
[0007]進一步的實施例中，在前述步驟6中，包括:
如果檢測到的溫度超出允許區間，則通過單片機發送N個脈衝至所述空調遙控器上的升溫或降溫按鍵的繼電器，從而實現升溫N攝氏度或降溫N攝氏度。
[0008]進一步的實施例中，在前述步驟6中，包括:
如果檢測到的二氧化碳濃度超出允許區間，則通過單片機發送N個脈衝至空調遙控器上的提升風速按鍵的繼電器，將進風量調至最大；如果檢測到的二氧化碳濃度恢復到允許區間，則通過單片機發送N脈衝至空調遙控器上的降低風速按鍵的繼電器，使得進風量恢復到默認值。
[0009]進一步的實施例中，在前述步驟6中，包括:
如果檢測到的溼度低於允許區間的下限時，則通過單片機發送一個脈衝至所述第二繼電器控制加溼器工作；如果檢測到的溼度恢復到允許區間，則通過單片機發送一個脈衝至所述第二繼電器控制加溼器停止工作。
[0010]由以上本發明的技術方案可知，本發明所提出的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，從傳統空調出發，以儘可能低成本、少複雜的方式改裝傳統空調，達到自動監測調節空調房空氣品質的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明一實施方式室內空氣品質監控方法實現的原理圖。
[0012]圖2為本發明前述圖1實施例的室內空氣品質監控方法的監測流程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例並配合所附圖式說明如下。
[0014]如圖1和圖2所示，根據本發明的較優實施例，一種基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，包括以下步驟:
步驟1、通過配置使得一單片機作為核心處理模塊控制整個空氣品質監控的實現，通過配置一溫溼度傳感器來檢測空調房的溫度和溼度，通過配置一二氧化碳傳感器來檢測空調房的二氧化碳濃度；以及通過配置一顯示器顯示檢測數據；
步驟2、設定溼度、溫度以及二氧化碳濃度的質量判斷標準；
步驟3、通過配置使得所述單片機輸出高低電平控制多個遙控器用繼電器，並將每個遙控器用繼電器的兩端連接到空調遙控器上對應按鍵的兩個電連接點，以實現利用單片機對空調的控制；
步驟4、安裝一加溼器在所述空調下方，並且通過配置使得該加溼器通過單獨的外部交流電供電，且使得所述單片機控制一第二繼電器，該第二繼電器連接到該加溼器的內部供電線路中，以實現單片機對該加溼器的控制；
步驟5、在工作過程中，利用單片機向空調遙控器上的對應開關發送脈衝和向環保模式的繼電器發送低電子脈衝，使得該繼電器內部導通，空調以環保模式工作，此時設定的溫度為26攝氏度，風速最小，同時檢測房間的溫度、溼度和二氧化碳濃度； 步驟6、在預定時間間隔內，單片機將檢測到的溫度、溼度和二氧化碳濃度分別與設定好的質量判斷閾值區間相比較，當溫度、溼度、二氧化碳濃度中的任意一項超出允許值時，通過單片機控制空調遙控器中的遙控器用繼電器以改變空調的運行，以實現對空氣品質的調節。
[0015]本實施例中，採用通過空調遙控器的方式間接控制空調，輸入相當於空調遙控器某按鍵按下，將空調遙控器按鍵等效為一個導體，遙控器的對應按鍵按下相當於把遙控器的電路板上對應的兩端(點連接點)短接；輸出就是空調上的溫度升降，換氣等。因此本實施例中利用單片機輸出高低電平控制空調遙控器用繼電器的通斷，並把繼電器兩端接到空調遙控器對應的按鍵兩端，從而實現了利用單片機對空調的控制。
[0016]如前所示，之所以不在空調內部的電路板上做改動是因為在沒有電路圖紙的情況下改動較困難，並且可能會改變其電氣特性，從而影響空調的正常工作。改裝空調遙控器電路板時，也並沒有詳細分析其電路，而是把整個遙控器等效為一個黑盒，僅僅考慮其輸入輸出即可。
[0017]對於溼度的調節部分，通過在空調下方外置加溼器，把加溼器升騰的溼氣吹向室內來實現，因為加溼器外部是單獨交流供電，所以採用一個地兒繼電器接到加溼器內部直流供電線路的兩端，用單片機控制加溼器的工作與否。
[0018]在一些實施例中，前述設定的質量判斷標準包括:
溫度的允許區間；溼度的允許區間以及二氧化碳濃度的允許區間。
[0019]例如，作為可選的方式，前述設定的質量判斷標準包括:
溫度的允許區間是25攝氏度至27攝氏度；
溼度的允許區間是50%至65% ；
二氧化碳濃度的允許區間為0-5%。
[0020]在另外的實施例中，溫度、溼度和二氧化碳濃度的質量判斷標準均可配置成根據實際需要進行調節。
[0021]優選地，前述溫溼度傳感器可選用DHll溫溼度傳感器。
[0022]優選地，前述二氧化碳傳感器採用MG811 二氧化碳傳感器。
[0023]顯示器可炫耀LED顯示器，用於顯示溫溼度、二氧化碳濃度。在另外的實施例中，還可採用數碼管來顯示二氧化碳濃度。
[0024]前述迆單片機採用51系列的單片機。
[0025]結合圖2所示的監測流程，如步驟5所述，在通電工作後，利用單片機向空調遙控器上的對應開關發送脈衝和向環保模式的繼電器發送低電子脈衝，使得該繼電器內部導通，空調以環保模式工作，此時設定的溫度為26攝氏度，風速最小，同時檢測房間的溫度、溼度和二氧化碳濃度。
[0026]然後，在接下來的步驟6中，在預定時間間隔內，例如每隔5分鐘，將各項檢測到的數據(溫度、溼度和二氧化碳濃度)與設定好的範圍進行比較，當溫度、溼度、二氧化碳濃度中的任意一項超出允許值時，通過單片機控制空調遙控器中的遙控器用繼電器以改變空調的運行，以實現對空氣品質的調節。
[0027]如圖2所示，前述步驟6中:
如果檢測到的溫度超出允許區間，則通過單片機發送N個脈衝至所述空調遙控器上的升溫或降溫按鍵的繼電器，從而實現升溫N攝氏度或降溫N攝氏度。
[0028]在前述步驟6中，包括:
如果檢測到的二氧化碳濃度超出允許區間(即超過最大上限值，如前述的例如5%)，則通過單片機發送N個脈衝至空調遙控器上的提升風速按鍵的繼電器，將進風量調至最大；如果檢測到的二氧化碳濃度恢復到允許區間，則通過單片機發送N脈衝至空調遙控器上的風速調節按鍵(降低風速按鍵)的繼電器，使得進風量恢復到默認值。
[0029]在前述步驟6中，包括:
如果檢測到的溼度低於允許區間的下限時，則通過單片機發送一個脈衝至所述第二繼電器控制加溼器工作；如果檢測到的溼度恢復到允許區間，則通過單片機發送一個脈衝至所述第二繼電器控制加溼器停止工作。
[0030]雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬【技術領域】中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1.一種基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟1、通過配置使得一單片機作為核心處理模塊控制整個空氣品質監控的實現，通過配置一溫溼度傳感器來檢測空調房的溫度和溼度，通過配置一二氧化碳傳感器來檢測空調房的二氧化碳濃度；以及通過配置一顯示器顯示檢測數據； 步驟2、設定溼度、溫度以及二氧化碳濃度的質量判斷標準； 步驟3、通過配置使得所述單片機輸出高低電平控制多個遙控器用繼電器，並將每個遙控器用繼電器的兩端連接到空調遙控器上對應按鍵的兩個電連接點，以實現利用單片機對空調的控制； 步驟4、安裝一加溼器在所述空調下方，並且通過配置使得該加溼器通過單獨的外部交流電供電，且使得所述單片機控制一第二繼電器，該第二繼電器連接到該加溼器的內部供電線路中，以實現單片機對該加溼器的控制； 步驟5、在工作過程中，利用單片機向空調遙控器上的對應開關發送脈衝和向環保模式的繼電器發送低電子脈衝，使得該繼電器內部導通，空調以環保模式工作，此時設定的溫度為26攝氏度，風速最小，同時檢測房間的溫度、溼度和二氧化碳濃度； 步驟6、在預定時間間隔內，單片機將檢測到的溫度、溼度和二氧化碳濃度分別與設定好的質量判斷閾值區間相比較，當溫度、溼度、二氧化碳濃度中的任意一項超出允許值時，通過單片機控制空調遙控器中的遙控器用繼電器以改變空調的運行，以實現對空氣品質的調節。
2.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，前述設定的質量判斷標準包括: 溫度的允許區間；溼度的允許區間以及二氧化碳濃度的允許區間。
3.根據權利要求1或2所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，前述設定的質量判斷標準包括: 溫度的允許區間是25攝氏度至27攝氏度； 溼度的允許區間是50%至65% ； 二氧化碳濃度的允許區間為0-5%。
4.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，在前述步驟6中,包括: 如果檢測到的溫度超出允許區間，則通過單片機發送N個脈衝至所述空調遙控器上的升溫或降溫按鍵的繼電器，從而實現升溫N攝氏度或降溫N攝氏度。
5.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，在前述步驟6中,包括: 如果檢測到的二氧化碳濃度超出允許區間，則通過單片機發送N個脈衝至空調遙控器上的提升風速按鍵的繼電器，將進風量調至最大；如果檢測到的二氧化碳濃度恢復到允許區間，則通過單片機發送N脈衝至空調遙控器上的降低風速按鍵的繼電器，使得進風量恢復到默認值。
6.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，在前述步驟6中,包括: 如果檢測到的溼度低於允許區間的下限時，則通過單片機發送一個脈衝至所述第二繼電器控制加溼器工作；如果檢測到的溼度恢復到允許區間，則通過單片機發送一個脈衝至所述第二繼電器控制加溼器停止工作。
7.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，前述步驟I中，選用DHll溫溼度傳感器進行溫溼度檢測。
8.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，前述步驟I中，選用採用MG811 二氧化碳傳感器進行二氧化碳濃度檢測。
9.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，前述步驟I中，選用LED顯示器，用於顯示溫溼度、二氧化碳濃度。
10.根據權利要求1所述的基於傳統空調改裝的室內空氣品質監控方法，其特徵在於，前述步驟I中，採用數碼管來顯示二氧化碳濃度。
【文檔編號】F24F11/00GK104180481SQ201410457104
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】韓熠 申請人:韓熠