本实用新型涉及新风交换技术领域，特别是涉及一种新风交换机系统。
背景技术：
新风交换机是一种含有全热交换芯体的新风、排风换气设备，一方面把室内污浊的空气排出室外，另一方面把室外新鲜的空气经过杀菌，消毒、过滤等措施后，再输入到室内，在空气交换的过程中采用先进的热交换技术，从而达到能量回收的功能，减少室内的能量损耗让房间里每时每刻都是新鲜干净的空气。目前，一般的新风交换机的控制方式为按键式，遥控式，以及手机终端控制式，但这几种控制方式都需要用户手动操作，不够方便。当需要对多台新风交换机同时进行控制时，则需要手动进行多次相同的操作，十分麻烦。
技术实现要素：
基于此，本实用新型的目的在于提供一种新风交换机系统，解决了现有技术中的多台新风交换机需要手动控制，操作麻烦的问题。
本实用新型所述的新风交换机系统，包括通过串口总线相互并联的多台新风交换机；所述新风交换机包括机箱、设置于所述机箱内部的控制板和电机；所述控制板上设置有相互电连接的控制器、rs485通信模块和语音交互模块；所述多台新风交换机的控制器通过所述rs485通信模块连接至所述串口总线上；所述电机连接至所述控制器的信号输出端口；所述语音交互模块连接至所述控制器的数据传输端口，接收用户语音信号传输至所述控制器；所述控制器接收所述用户语音信号，并传输至其它新风交换机的控制器；其它新风交换机的控制器接收所述用户语音信号，并向与其相连接的电机发送控制信号控制所述电机运行。
本实用新型所述的新风交换机系统，其具有能够通过语音控制多台新风交换机同步运行，操作方便的优点。
进一步地，所述语音交互模块包括语音识别芯片、与所述语音识别芯片电连接的麦克风和喇叭；所述麦克风接收用户语音信号并传输至所述语音识别芯片；所述语音识别芯片接收所述用户语音信号，识别获取语音指令信号传输至所述控制器。
进一步地，所述rs485通信模块包括相互电连接的485芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述485芯片具有第一通讯端口和第二通讯端口；所述第一通讯端口和第二通讯端口分别通过第一电阻和第二电阻连接至串口总线上；所述第三电阻并联于第一通讯端口和第二通讯端口之间；所述第一通讯端口通过第一稳压二极管接地，还通过第四电阻连接至直流电源；所述第二通讯端口通过第二稳压二极管接地，所述第二稳压二极管的两端还并联有第五电阻。
进一步地，所述485芯片还具有使能触发端口、数据发送端口和数据接收端口；所述使能触发端口连接至所述控制器的信号输入端口，同时通过第六电阻接地；所述数据发送端口连接至所述控制器的数据输出端口；所述数据接收端口连接至所述控制器的数据输入端口。
进一步地，所述控制板上还设置有电机驱动电路；所述电机驱动电路连接于所述控制器和电机之间，其包括驱动芯片和继电器；所述驱动芯片的信号输入端连接至所述控制器的信号输出端；所述继电器包括线圈和触点开关；所述继电器的线圈的控制引脚连接至所述驱动芯片的信号输出端，电源引脚连接至直流电源，所述继电器的触点开关的第一引脚连接至交流市电火线，第二引脚连接至所述电机的电源输入端子。
进一步地，各台所述新风交换机还包括设置于所述机箱外部的控制盒；所述控制盒设置有多个与所述控制器电连接的功能按键。
进一步地，所述控制盒还设置有液晶显示屏和液晶驱动芯片；所述液晶显示屏通过所述液晶驱动芯片与所述控制器的数据传输端口连接。
进一步地，所述控制板上还设置有与所述控制器电连接的时钟芯片；所述时钟芯片产生时钟信号传输至所述控制器；所述控制器接收所述时钟信号并传输至所述液晶显示屏显示。
进一步地，各台所述新风交换机的控制板上还设置有报警电路；所述报警电路连接至所述控制器的信号输出端口。
进一步地，所述控制板上还设置有电源模块；所述电源模块包括连接至交流电的整流桥、连接于所述整流桥后端的变压器、滤波二极管、第一稳压芯片和第二稳压芯片；所述整流桥对交流电进行整流后输出直流电；所述变压器将所述直流电降压，输出低压直流电至滤波二极管；所述滤波二极管对所述低压直流电进行滤波后输出第一直流电；所述第一稳压芯片对所述第一直流电进行稳压并输出第二直流电至所述第二稳压芯片；所述第二稳压芯片对所述第二直流电进行稳压并输出第三直流电。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述新风交换机系统的连接示意图；
图2是本实用新型实施例所述新风交换机的原理框图；
图3是本实用新型实施例所述控制器的电路连接原理图；
图4是本实用新型实施例所述电机驱动电路的连接原理图；
图5是本实用新型实施例所述rs485通信模块的电路连接原理图；
图6是本实用新型所述语音交互模块的电路连接原理图；
图7是本实用新型实施例所述液晶驱动芯片的电路连接原理图；
图8是本实用新型实施例所述液晶显示屏的电路连接原理图；
图9是本实用新型所述时钟芯片的电路连接原理图；
图10是本实用新型所述电源模块的电路连接原理图。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
请参阅图1，其是本实用新型实施例所述新风交换机系统的连接示意图。
本实用新型实施例所述的新风交换机系统包括通过串口总线相互并联的多台新风交换机，可以将一台新风交换机选作为主机模式，其它新风交换机作为从机模式，从机模式的新风交换机与主机模式的新风交换机之间通过串口总线实现通讯以集中控制，达到多台新风交换机之间的同步控制，无需分别去控制每一台新风交换机，十分方便。并且，每一台新风交换机上设置有语音交互模块，通过该语音交互模块可以实现新风交换机的语音控制，最后通过串口总线将控制信号传输至各台新风机的控制器，使各台新风交换机能够同步语音控制，无需手动去操作控制每一台新风交换机，操作十分便捷。
在本实施例中，所述串口总线可以为双绞线。双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成，即两根金属导线均包裹有绝缘层，采用这种方式，不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波干扰，也可以降低多对绞线之间的相互干扰。把两根金属导线互相绞在一起，干扰信号作用在这两根相互绞缠在一起的导线上是一致的，这个干扰信号叫做共模信号，在接收信号的差分电路中可以将共模信号消除，从而提取出有用信号的差模信号。为使信号的传输距离更远，控制更灵活，所述串口总线上还可以串接有多个中继，通过多个中继不断将信号传递。
另外，所述串口总线还可以采用光纤和光电转换器的方式来实现，具体包括光纤和设置于所述光纤两端部的光电转换器；通讯电信号通过所述光电转换器转换成光信号，并通过所述光纤传输，从而使信号的传输距离更远。
请参阅图2，其是本实用新型实施例所述新风交换机的原理框图。
多台所述新风交换机，如1号新风交换机、2号新风交换机以及3号新风交换机，通过串口总线并联。每一台新风交换机均包括机箱(图未示)、设置于所述机箱内部的控制板(图未示)和电机20；所述控制板上设置有相互电连接的控制器10、rs485通信模块30和语音交互模块40；所述多台新风交换机的控制器10通过所述rs485通信模块30连接至所述串口总线上；所述语音交互模块40与所述控制器10的数据传输端口连接；所述电机20连接于所述控制器10的信号输出端口；所述语音交互模块40接收用户语音信号传输至所述控制器10；所述控制器10接收所述用户语音信号，并向其它各台新风交换机的控制器发送所述用户语音信号；其它各台新风机的控制器接收所述用户语音信号，向对应的电机发送控制信号；对应的所述电机接收所述控制信号运行，从而实现多台新风交换机之间的同步语音控制。采用该新风交换机系统，用户无需手动操作按键、遥控器或app等开关，十分方便。
所述控制器10作为新风交换机的控制器件控制整个新风交换机的运行，实现新风输送，室内排风，其具体的生产厂家以及型号不做限定。本实施例中，所述控制器10的型号可以选用stm32f030，具有多个io端口供信号输入输出，并具有串行数据传输端口，其具体的电路连接原理请参阅图3，图3是本实用新型实施例所述控制器的电路连接原理图。在其他实施例中，该控制器10可以选用其他型号。
所述电机20采用现有技术中的已有设备，其具体型号并不限定。
所述控制板上还设置有连接于所述控制器10的信号输出端口和所述电机20的电源输入端子之间的电机驱动电路；所述电机驱动电路包括驱动芯片和继电器，其具体电路连接请参阅图4，图4是本实用新型实施例所述电机驱动电路的连接原理图。
本实施例中，所述电机20可以高档运行和低档运行，所述驱动芯片的型号可以为uln2001d，其信号输入端in1和in2连接至所述控制器的信号输出端口，即in1和in2分别连接至第35引脚和第36引脚，其电源输入引脚vdd和gnd之间还连接有104滤波电容。所述继电器包括分别连接至驱动芯片的信号输出端口out1和out2的ry1和ry2。所述继电器ry1的线圈的控制引脚连接至所述驱动芯片的out1端口，电源引脚连接至 12v直流电源，继电器ry1的触点开关的第一引脚连接至交流市电火线，第二引脚连接至所述电机的高档电源输入端子。所述继电器ry2的线圈的控制引脚连接至所述驱动芯片的out2端口，电源引脚连接至 12v直流电源，继电器ry2的触点开关的第一引脚连接至交流市电火线，第二引脚连接至所述电机的低档电源输入端子。所述控制器10通过控制驱动芯片uln2001d的开通与关断来控制输出继电器ry1与ry2的线圈，以达到控制新风机运行高档、低档或停止运行的目的。在其他实施例中，该驱动芯片还可以选用其他型号。
请参阅图5，其是本实用新型实施例所述rs485通信模块的电路连接原理图。
本实施例中，所述rs485通信模块30包括相互电连接的485芯片u5、第一电阻r41、第二电阻r40、第三电阻r43、第四电阻r45和第五电阻r44。其中，所述485芯片u5的型号可以为sp3485en，其是符合rs-485和rs-422串行协议的 3.3v低功耗半双工收发器。所述485芯片具有第一通讯端口a和第二通讯端口b；所述第一通讯端口a和第二通讯端口b分别通过第一电阻r41和第二电阻r40连接至串口总线上；所述第三电阻r43并联于第一通讯端口a和第二通讯端口b之间；所述第一通讯端口a通过第一稳压二极管tv1接地，所述第一稳压二极管tv1的正极接地，负极连接至第一通讯端口a，所述第一通讯端口a还通过第四电阻r45连接至 3.3v直流电源；所述第二通讯端口b通过第二稳压二极管tv2接地，所述第二稳压二极管tv2的正极接地，负极连接至第二通讯端口b；所述第二稳压二极管tv2的两端还并联有第五电阻r44。其中，所述第一电阻r41和第二电阻r44的电阻值可以为22欧，起到限流作用；第三电阻r43的电阻值可以为120欧；第四电阻r45和第五电阻r44的电阻值可为22k欧，用于保证无连接的rs485芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，增强其可靠性；第一稳压二极管tv1和第二稳压二极管tv2则用于静电浪涌保护，防止通信接口损坏。
所述485芯片还具有使能触发端口de和nre、数据发送端口txd和数据接收端口rxd；所述使能触发端口de和nre通过导线连接在一起，并连接至所述控制器10的信号输入端口pa1，同时通过第六电阻r46接地；所述数据发送端口txd连接至所述控制器10的数据输出端口pa2；所述数据接收端口rxd连接至所述控制器的数据输入端口pa3。
在其他实施例中，所述rs485通信模块30还可以采用其他结构的电路连接原理图。
所述控制器10和485芯片之间的数据传输是通过如下方式实现的：由于rs485通信为半双工通信方式，即任意时刻只能工作在“接收”或“发射”这两种模式中的一种模式，因此需要通过控制器10的io口485enb引脚来控制485芯片的de和nre引脚来使能控制该芯片的接收与发射。即当485enb为“0”低电平时，485芯片的发送器禁止，接收器有效，此时控制器10可以接收来自485总线的数据字节，当485enb为“1”高电平时，485芯片的发送器有效，此时控制器10可以向485总线发送数据字节，从而实现控制器10和485芯片之间的数据传输。
请参阅图6，其是本实用新型所述语音交互模块的电路连接原理图。
所述语音交互模块40包括语音识别芯片、与所述语音识别芯片电连接的麦克风和喇叭；所述麦克风接收用户语音信号并传输至所述语音识别芯片；所述语音识别芯片接收所述用户语音信号，识别获取语音指令信号传输至作为主机的新风交换机的控制器，再由该控制器通过rs485通信模块将控制信号传输至其他新风交换机的控制器，实现语音远程集中控制。
本实施例中，所述语音识别芯片的型号可以为ld3320，其与控制器10之间通过连接网络ld_sdi、ld_sdo和ld_sck以串口spi通信方式实现通信，操作简单，数据传输速率快。该语音识别芯片设置为非特定人语音识别，不需用户事先训练和录音，且识别率高，无需外接任何存储芯片及模数转换芯片，即可完成语音识别功能，芯片内部包含了16位a/d转换器和16位d/a转换器和功放电路，因此麦克风和单声道喇叭可以很方便地和芯片管脚直接连接，无需外加电源元件。其中，麦克风连接至驱动芯片的micp和micn引脚，喇叭连接至驱动芯片的spop和spon引脚。此外，该驱动芯片还支持mp3播放功能，无需外围辅助器件，通过控制器将mp3数据一次输入该驱动芯片就可以从相应的语音输出脚输出声音。在其他实施例中，所述语音交互模块还可以由其他电路结构组成，驱动芯片可以选用其他型号。
语音功能说明：离线试语音控制，根据语音导航、普通话说出关键字语音命令，设备即可执行相应命令，例如说：“小岛，开机”，新风交换机就立刻开机运行，并回复“您好，已开机”；说“小岛，开启02号新风机”，则可以回答“您好，已开启02号新风机”。该新风交换机在普通环境室内的声纹识别正确率高达95％以上，十分方便。
在另一个实施例中，各台所述新风交换机均包括一设置于所述机箱外部的控制盒，所述控制盒设置有液晶显示屏50和功能按键60。
其中，所述液晶显示屏50通过所述液晶驱动芯片与所述控制器10的数据传输端口连接，用于显示新风交换机的当前的运行状态及时间。请同时参阅图7和图8，其中图7是本实用新型实施例所述液晶驱动芯片的电路连接原理图；图8是本实用新型实施例所述液晶显示屏的电路连接原理图。本实施例中，所述液晶驱动芯片的型号可以为tm1729，其与控制器10之间以i2c通信方式实现通信，即通过scl和sda端口连接至所述控制器的数据传输端口scl和sda，进行数据传输。液晶驱动芯片tm1729与液晶显示屏之间通过数据端口连接，且通过led-连接至所述控制器10的信号输出端口pa11，当pa11输出高电平时，三极管q1导通使液晶显示屏的led-连接至地，以开启显示功能。当控制器10向液晶显示屏发送显示信号，并同时将需要显示的数据发送给液晶驱动芯片，液晶驱动芯片将数据解码后驱动相应的液晶显示字符段把新风交换机的当前的运行状态显示出来。
其中，所述功能按键60包括六个，均连接至所述控制器10的信号输入端口。当不使用语音控制时，用户可以通过功能按键达到同样的新风交换机的控制，还可以用过按键设置矫正相关数据。
请参阅图9，其是本实用新型所述时钟芯片的电路连接原理图。
所述控制板上还设置有与所述控制器10电连接的时钟芯片；所述时钟芯片产生时钟信号传输至所述控制器；所述控制器接收所述时钟信号并传输至所述液晶显示屏显示。本实施例中，所述时钟芯片的型号可以为pfc8563，pfc8563是一款低功耗cmos实时时钟/日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，用于该新风交换机的时钟显示。
所述控制板上还设置有报警电路；所述报警电路为蜂鸣器，其连接至所述控制器的信号输出端口pb5，当新风交换机出现异常状况时，发声报警，提示用户检修。
请参阅图10，其是本实用新型所述电源模块的电路连接原理图。
各台所述新风交换机还包括设置于所述控制板上的稳压电源模块，其电源输入端连接至220v交流市电，对交流市电进行降压整流处理输出直流电，给所述控制器10、驱动电路中的继电器、以及其他检测电路等提供电源。
本实施例中，所述稳压电源模块包括连接至交流电的整流桥mb6f、连接于所述整流桥后端的高频变压器、滤波二极管sr2100、第一稳压芯片lm785和第二稳压芯片ams117；所述整流桥mb6f对交流电进行整流后输出直流电；所述高频变压器将所述直流电降压，输出低压直流电至滤波二极管sr2100；所述滤波二极管sr2100对所述低压直流电进行滤波后输出第一直流电，即输出 12v直流电源；所述第一稳压芯片对所述第一直流电进行稳压并输出第二直流电，即输出 5v直流电源至所述第二稳压芯片；所述第二稳压芯片对所述第二直流电进行稳压并输出第三直流电，即输出 3.3v直流电源。所述第一直流电，第二直流电和第三直流电连接至各个电路模块，给各个电路模块提供相应的直流电源。在其他实施例中，所述恒压电源模块还可以是其他的电路结构。
本实用新型所述的新风交换机系统，通过在每台新风交换机的控制板上设置语音交互模块和rs485通信模块，使得每台新风交换机均能够实现语音控制，无需手动操作按键开关；同时，在有多台新风交换机需要联网集中控制时，又能够通过语音控制多台新风交换机同步运行，省去了电脑操作控制其他新风交换机的不便；并能够通过液晶显示屏读取各台新风交换机的运行状态，操作十分方便。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
1.一种新风交换机系统，其特征在于：包括通过串口总线相互并联的多台新风交换机；所述新风交换机包括机箱、设置于所述机箱内部的控制板和电机；所述控制板上设置有相互电连接的控制器、rs485通信模块和语音交互模块；所述多台新风交换机的控制器通过所述rs485通信模块连接至所述串口总线上；所述电机连接至所述控制器的信号输出端口；所述语音交互模块连接至所述控制器的数据传输端口，接收用户语音信号传输至所述控制器；所述新风交换机系统的其中一台新风交换机的所述控制器接收所述用户语音信号，并传输至各台新风交换机的控制器；各台新风交换机的控制器接收所述用户语音信号，并向与其相连接的电机发送控制信号控制所述电机运行。
2.根据权利要求1所述的新风交换机系统，其特征在于：所述语音交互模块包括语音识别芯片、与所述语音识别芯片电连接的麦克风和喇叭；所述麦克风接收用户语音信号并传输至所述语音识别芯片；所述语音识别芯片接收所述用户语音信号，获取语音指令信号传输至所述控制器。
3.根据权利要求1所述的新风交换机系统，其特征在于：所述rs485通信模块包括相互电连接的485芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述485芯片具有第一通讯端口和第二通讯端口；所述第一通讯端口和第二通讯端口分别通过第一电阻和第二电阻连接至串口总线上；所述第三电阻并联于第一通讯端口和第二通讯端口之间；所述第一通讯端口通过第一稳压二极管接地，还通过第四电阻连接至直流电源；所述第二通讯端口通过第二稳压二极管接地，所述第二稳压二极管的两端还并联有第五电阻。
4.根据权利要求3所述的新风交换机系统，其特征在于：所述485芯片还具有使能触发端口、数据发送端口和数据接收端口；所述使能触发端口连接至所述控制器的信号输入端口，同时通过第六电阻接地；所述数据发送端口连接至所述控制器的数据输出端口；所述数据接收端口连接至所述控制器的数据输入端口。
5.根据权利要求1所述的新风交换机系统，其特征在于：所述控制板上还设置有电机驱动电路；所述电机驱动电路连接于所述控制器和电机之间，其包括驱动芯片和继电器；所述驱动芯片的信号输入端连接至所述控制器的信号输出端；所述继电器包括线圈和触点开关；所述继电器的线圈的控制引脚连接至所述驱动芯片的信号输出端，电源引脚连接至直流电源，所述继电器的触点开关的第一引脚连接至交流市电火线，第二引脚连接至所述电机的电源输入端子。
6.根据权利要求1所述的新风交换机系统，其特征在于：各台所述新风交换机还包括设置于所述机箱外部的控制盒；所述控制盒设置有多个与所述控制器电连接的功能按键。
7.根据权利要求6所述的新风交换机系统，其特征在于：所述控制盒还设置有液晶显示屏和液晶驱动芯片；所述液晶显示屏通过所述液晶驱动芯片与所述控制器的数据传输端口连接。
8.根据权利要求7所述的新风交换机系统，其特征在于：所述控制板上还设置有与所述控制器电连接的时钟芯片；所述时钟芯片产生时钟信号传输至所述控制器；所述控制器接收所述时钟信号并传输至所述液晶显示屏显示。
9.根据权利要求1所述的新风交换机系统，其特征在于：所述控制板上还设置有报警电路；所述报警电路连接至所述控制器的信号输出端口。
10.根据权利要求1所述的新风交换机系统，其特征在于：所述控制板上还设置有电源模块；所述电源模块包括连接至交流电的整流桥、连接于所述整流桥后端的变压器、滤波二极管、第一稳压芯片和第二稳压芯片；所述整流桥对交流电进行整流后输出直流电；所述变压器将所述直流电降压，输出低压直流电至滤波二极管；所述滤波二极管对所述低压直流电进行滤波后输出第一直流电；所述第一稳压芯片对所述第一直流电进行稳压并输出第二直流电至所述第二稳压芯片；所述第二稳压芯片对所述第二直流电进行稳压并输出第三直流电。
技术总结