[发明专利]一种基于单片机的紫外LED阵列的控制系统

说明书

一种基于单片机的紫外LED阵列的控制系统，包括电路基板、紫外LED发光源、紫外线滤光镜、LED驱动电路、MCU控制器、单片机控制单元、散热单元、活性催化剂层；所述单片机控制单元采用89C52系列单片机，也可采用PIC系列单片机加输出口扩展芯片的组合，所述单片机控制单元采用5V电源供电，输入采用4*4阵列式键盘，键盘包括0‑9数字键以及复位键和功能键，输出采用4位LED数码管进行显示。另留出8bit数据总线对LED阵列进行选通控制，通过键盘设定工作LED号，单片机控制该选通单元进行工作。

技术领域

本发明涉及一种基于单片机的紫外LED阵列的控制系统的设计方法。

背景技术

紫外线作为重要的消毒手段已经被广泛应用于各个领域。而传统的紫外汞灯响应速度慢，耗能高，且驱动电路负担大，发热高，并且因为体积、功率的问题难以做成控制阵列，影响控制效率。

紫外LED一般指发光中心波长在405nm以下的LED，LED业界通常将发光波长位于355～405nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED。目前在LED的研究和生产中用到最多的材料GaN的禁带宽度为3.4eV，对应的发光波长为365nm，刚好处于近紫外波段范围，因此，近紫外LED中一般采用GaN作为基材。而深紫外LED通过在基材GaN中添加Al扩大带隙，获得更短的发光波长。按照更详细的波段与用途，紫外LED可以分为以下三类：(1)UVA：波长在315～405nm之间，主要用于固化，医疗，印刷，光刻，验钞和光催化等；(2)UVB：波长在280～315nm之间，主要用于医疗，生物分析(如DNA)等；(3)UVC：波长小于280nm，主要用于杀菌(水、空气净化)和成分分析等。

目前紫外LED虽然已有少量应用于消毒、杀菌等领域，但基于智能控制系统的多LED阵列的复合消毒除味一体化装置尚未见报道。

与紫外LED类似，光触媒等催化氧化技术也在空气净化领域得到了广泛应用，本发明将催化氧化的空气净化技术与紫外LED消毒系统相结合。

发明内容

本发明的目的是利用高能源效率的的LED发光源作为基础，提供一种智能可控、消毒除味效果好的复合系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于单片机及紫外LED阵列的消毒除味装置，包括电路基板、紫外LED发光源、紫外线滤光镜、LED驱动电路、MCU控制器、单片机控制单元、散热单元、活性催化剂层；所述电路基板采用双面铜箔结构以利散热，并且预留等间距的LED器件插孔阵列，所述LED器件插孔中填充有导热材质，所述导热材质与电路板的铜箔相接触，所述铜箔与散热单元相接触，实现热量的迅速释放；单片机控制单元通过地址选通的方式实现紫外LED阵列的选择，同时通过数码管显示现在工作的紫外LED的数量；LED驱动电路、MCU控制器的数量与LED发光源的数量相同，也通过单片机进行选通；所述散热单元包括散热片、散热风扇，所述散热片表面涂覆有纳米二氧化钛与活性氧化铝的复合物涂层，散热片的温度升高可以加强所述复合物涂层的空气净化作用，通过散热风扇的作用，加快气流流动，一方面可促进散热，另一方面也提高了空气净化作用的效率。散热模组内设置有温度传感器以及加热电阻，由单片机完成温度控制。

与现有的类似技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、通过使用紫外LED发光源，功率大幅度下降；

2、通过阵列化的设计以及单片机的智能控制，实现工作LED位置、工作LED数量的灵活控制；

3、通过完善的散热设计以及热量的利用，促进催化剂的净化效果。

4、通过散热模组温度区间的控制，进一步增强净化效果。

附图说明

图1是一种基于单片机的紫外LED阵列的控制系统的结构框图。