隨著消費者對大氣污染關(guān)注度的不斷提高，空氣凈化產(chǎn)品逐漸成為市場上的焦點，很多人家里都安裝了空氣凈化器。而各種傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使空氣凈化器的性能和功能全面提高，進一步實現(xiàn)了舒適、安全、節(jié)能。當前市面上的空氣凈化器一般都裝有三種傳感器——溫濕度傳感器、PM2.5粉塵傳感器和異味傳感器。通過本文工采網(wǎng)小編和大家一起了解一下空氣凈化器常見的傳感器應(yīng)用解決方案有哪些？

濕度傳感器是幾十年來的傳統(tǒng)元器件，目前產(chǎn)品越來越小型化，并通過精確的計算，賦予了新的應(yīng)用生命力。對于空氣凈化器而言，溫濕度傳感器是必須的，其作用是檢測室內(nèi)濕度（干燥狀態(tài)），凈化器根據(jù)該數(shù)據(jù)控制加濕量，即可保證室內(nèi)環(huán)境在一定的濕度范圍內(nèi)，以保持舒適的濕度。

PM2.5傳感器（又稱粉塵傳感器）和異味傳感器是新時代催生的產(chǎn)物，其作用是檢測室內(nèi)PM2.5污染和VOC污染情況，凈化器根據(jù)該數(shù)據(jù)進行控制空氣凈化功能，確保室內(nèi)環(huán)境中空氣的持久清新。

因此，對于一款合格的空氣凈化器產(chǎn)品來說，溫濕度傳感器、粉塵傳感器和異味傳感器是必須具備的。

空氣凈化器設(shè)計方案：

本設(shè)計將采用Silicon Labs?EFM32TG840作為主控MCU，結(jié)合Samyoung數(shù)字溫濕度一體傳感器芯片Humichip II(HCP2D-3v)、PM2.5傳感器GPSM和figaro的空氣質(zhì)量傳感器TGS2600等傳感器對環(huán)境數(shù)據(jù)采集并進行空氣質(zhì)量分析，并控制加濕裝置、空氣凈化裝置來進行空氣凈化。該空氣凈化器方案能夠?qū)κ覂?nèi)空氣質(zhì)量狀況進行實時監(jiān)測、反應(yīng)靈敏并且具有相應(yīng)的處理措施；能夠感應(yīng)人體活動有并作出判斷給出相應(yīng)處理措施能夠吸附各種有害物質(zhì)還具有殺菌功能；具有友好的人機交互界面；具有自動開關(guān)機、定時操作、多種工作模式選擇和多種操作方式。

系統(tǒng)框圖如下：

主控MCU ?

EFM32是由Silicon labs公司采用ARM Cortex-M0+\M3\M4內(nèi)核設(shè)計而來的高性能低功耗32位微控制器。該設(shè)計采用M3內(nèi)核的EFM32TG840F32單片機，其封裝為QFP64，flash和RAM資源為32KB和4KB；

溫濕度傳感器Humichip II(HCP2D-3v)

數(shù)字溫濕度一體傳感器芯片HCP2D-3v（又稱為Humichip II）：它是韓國Samyoung（三瑩）推出的新一代溫濕度傳感器，是Humichip I的改進版本，優(yōu)質(zhì)和具成本效益的濕度和溫度傳感解決方案，適用于幾乎任何類型的應(yīng)用。內(nèi)部開發(fā)和制造的電容式聚合物傳感器芯片和帶有EEPROM的CMOS集成電路集成在一個嵌入式系統(tǒng)中， SMD封裝，單獨校準和測試，HCP2D-3V在20%至80%相對濕度范圍內(nèi)精度高達±2％（整個濕度范圍內(nèi)為±4%），而且操作簡單，無需進一步校準或溫度補償即可使用。HCP2D-3V提供線性輸出信號，符合客戶要求的各種接口-標準I2C接口非常適合空氣凈化器應(yīng)用。

空氣質(zhì)量傳感器TGS2600

空氣質(zhì)量傳感器TGS2600：它是日本figaro推出一款針對空氣質(zhì)量測量的半導(dǎo)體傳感器，對極其微弱的空氣污染氣體具有很高的靈敏度（側(cè)重于香煙煙氣、異味）。像香煙煙霧中存在的氫氣或一氧化碳，此空氣質(zhì)量傳感器可檢測到幾個ppm的氫氣。TGS2600由于實現(xiàn)了小型化，加熱器電流僅需42mA，外殼采用標準的TO-5金屬封裝。?它具有低功耗、對污染空氣有高靈敏度、 使用壽命長、成本低、應(yīng)用電路簡單、 體積小等特點，已廣泛以用于空氣清新機控制、通風控制、空氣質(zhì)量監(jiān)測等場合。

PM2.5傳感器GPSM

PM2.5傳感器GPSM：它是一款凝聚了韓國Samyoung（三瑩）20年知識與技術(shù)開發(fā)的新一代紅外PM2.5/PM1.0專用傳感器，對超細顆粒物的探測能力有了極大提升，可測到0.3?~5.0?的顆粒物。這使其能夠比現(xiàn)有傳感器更精確地細分PM2.5/PM1.0。 相比傳統(tǒng)紅外PM2.5傳感器，GPSM系列精度、靈敏度更高，可為用戶提供可靠信息，檢測能力可達到激光的水平，精度也有很大提升，但是價格比激光便宜很多。很適合應(yīng)用在空氣凈化儀、空調(diào)和空氣質(zhì)量檢測設(shè)備等產(chǎn)品上。

電源模塊

空氣凈化器為市電供電，帶電壓轉(zhuǎn)換電路，可根據(jù)MCU、傳感器、EEPROM等來選擇轉(zhuǎn)換電壓。

空氣凈化裝置

采用雙波長光氫等離子空氣凈化器，能夠吸附并電解空氣中的細小顆粒，對空氣中的細菌、病毒及有機污染物進行殺滅、降解，使得室內(nèi)的空氣得以凈化，從而提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。

加濕裝置

采用超聲波加濕裝置，超聲波加濕器已被廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域。超聲波加濕器采用每秒200萬次的超聲波高頻震蕩，將水霧化為1微米到5微米的超微粒子和負氧離子，負氧離子，達到均勻加濕，能清新空氣，增進健康，一改冬季暖氣的燥熱，營造舒適的生活環(huán)境。

顯示模塊

采用段式LCD進行顯示，顯示數(shù)據(jù)包括當前凈化器狀態(tài)、空氣溫濕度、控制質(zhì)量、灰塵顆粒濃度等，由于主控MCU EFM32TG840F32積成了LCD驅(qū)動，外部可以省去一個LCD驅(qū)動芯片。

按鍵控制

按鍵主要為人工設(shè)置、信息查看等提供人機交互接口，本設(shè)計采用普通機械按鍵。

EEPROM

用于存儲相關(guān)參數(shù)，數(shù)據(jù)量并不大，可采用8K或者16K即可。

紅外遙控

紅外遙控采用一體化紅外遙控接收頭，它將紅外接收管(光電二極管)、放大器、濾波器及解調(diào)器集成在個硅片上,不僅尺寸小、無需外部元件,并且具有抗光電干擾性能好(無需外加磁屏蔽及濾光片)、并有接收角度寬等特點。

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