CN103968892A - 一种基于太阳能式多功能pm2.5检测系统 - Google Patents

一种基于太阳能式多功能pm2.5检测系统 Download PDF

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张志通
檀朝彬
张洁
刘会凤
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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能式多功能PM2.5检测系统，包括太阳能电池、全彩LED灯、液晶显示屏、单片机、PC机、灰尘传感器和温湿度传感器；所述太阳能电池、全彩LED灯、液晶显示屏、灰尘传感器和温湿度传感器均通过导线与单片机连接，单片机通过芯片与PC机相连；该基于太阳能式多功能PM2.5检测系统在太阳能供电的情况下，能够通过单片机自带A/D转换模块将检测的空气中PM2.5颗粒物含量与温湿度数据进行处理，并通过显示屏对检测数值进行多功能显示，通过全彩LED灯4种颜色显示不同空气质量状态，单片机通过芯片转串口连接到PC机上对数据进行校验。产品采用STM8S103微型单片机处理器，大大缩小了产品的体积，具有开发成本低，功能齐全，便于携带、方便检测等特点，有利于设计产品在节能、环保和PM2.5检测等方面的广泛推广和应用。

Description

一种基于太阳能式多功能PM2.5检测系统
发明领域
本发明涉及一种基于太阳能式多功能PM2.5检测系统，属于空气质量检测应用技术领域。
背景技术
随着我国经济水平的不断向前发展，我国需求的能源越来越多，日常发电、工业生产、汽车尾气排放等逐渐增多。石油、煤炭等资源在使用过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有有毒物质会造成空气污染。近日来，雾霾天袭扰中东部大城市，空气污染指数纷纷爆表。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。雾霾天气首先影响能见度，影响道路交通；其次，霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，引发呼吸道疾患、诱发心血管疾病，严重会致死。如何有效的检测与消除雾霾天气是目前国内解决的首要问题，也是科研人员面临的突出问题。
发明内容
本发明为解决目前空气质量检测问题，旨在提供一种基于太阳能式多功能PM2.5检测系统。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案，一种基于太阳能式多功能PM2.5检测系统，包括太阳能电池、全彩LED灯、液晶显示屏、单片机、PC机、灰尘传感器和温湿度传感器；所述太阳能电池、全彩LED灯、液晶显示屏、灰尘传感器和温湿度传感器均通过导线与单片机连接，单片机通过芯片与PC机相连。
进一步，所述太阳能式多功能PM2.5检测系统，温湿度检测通过以下步骤来实现，步骤一：打开整个系统进而进入初始化；步骤二：程序执行检查温湿度传感器是否响应，如果传感器不响应则返回；步骤三：单片机读取温湿度数值并传送至液晶显示屏；步骤四：如果采集的温湿度数值正常，重复步骤三；步骤五：如果采集的温湿度数值不正常，经过驱动报警，进而温湿度检测结束；其次，所述PM2.5的颗粒物大小检测通过以下步骤实现，步骤一：打开整个系统进而进入初始化并延时一段时间；步骤二：由灰尘传感器采集PM2.5颗粒物并记录数值；步骤三：单片机处理器机读取PM2.5颗粒物数值并传送至液晶显示屏；步骤四：如果采集的PM2.5颗粒物数值正常，重复步骤二和步骤三；步骤五：如果采集的PM2.5颗粒物数值不正常，则结束。
发明效果：本发明在太阳能供电的情况下，能够通过单片机自带A/D转换模块将检测的空气中PM2.5颗粒物含量与温湿度数据进行处理，并通过显示屏PM2.5数值、PM2.5浓度变化曲线、温湿度值，让使用者通过全彩LED灯显示了解当前空气质量的污染程度，并单片机通过芯片转串口连接到PC机上方便我们对数据进行校验；该产品采用STM8S103微型单片机处理器，大大缩小了产品的体积，具有开发成本低，功能齐全，便于携带、方便检测等特点，有利于设计产品在节能、环保和PM2.5检测等方面的广泛推广和应用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的温湿度检测流程图；
图3为本发明的PM2.5颗粒物检测流程图。
具体实施方式
参见图1～3，一种基于太阳能式多功能PM2.5检测系统，包括太阳能电池1、全彩LED灯2、液晶显示屏3、单片机4、PC机5、灰尘传感器6和温湿度传感器7；所述太阳能电池1、全彩LED灯2、液晶显示屏3、灰尘传感器6和温湿度传感器7均通过导线与单片机4连接，单片机4通过芯片与PC机5相连。
进一步，所述基于太阳能式多功能PM2.5检测系统，温湿度检测通过以下步骤来实现，步骤一：打开整个系统进而进入初始化；步骤二：程序执行检查温湿度传感器是否响应，如果传感器不响应则返回；步骤三：单片机读取温湿度数值并传送至液晶显示屏；步骤四：如果采集的温湿度数值正常，重复步骤三；步骤五：如果采集的温湿度数值不正常，经过驱动报警，进而温湿度检测结束。
进一步，所述太阳能式多功能PM2.5检测系统，PM2.5的颗粒物检测通过以下步骤实现，步骤一：打开整个系统进而进入初始化并延时一段时间；步骤二：由灰尘传感器采集PM2.5颗粒物并记录数值；步骤三：单片机处理器机读取PM2.5颗粒物数值并传送至液晶显示屏；步骤四：如果采集的PM2.5颗粒物数值正常，重复步骤二和步骤三；步骤五：如果采集的PM2.5颗粒物数值不正常，则结束。
本发明的整体功能原理为：整个系统采用太阳能光伏电池供电；采用光学灰尘传感器GP2Y1010AU0F、温湿度传感器DHT11对空气的PM2.5颗粒物含量、温湿度进行检测；采用STM8S103微型单片机处理器对采集的信号进行处理；采用液晶显示屏LCD12864对检测数值进行多功能显示；系统通过全彩LED灯绿、蓝、白、红4种颜色显示当前空气质量良好、轻度污染、中度污染、重度污染四种状态，并单片机通过芯片转串口连接到PC机上方便我们对数据进行校验。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将发明例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种基于太阳能式多功能PM2.5检测系统，包括太阳能电池(1)、全彩LED灯(2)、液晶显示屏(3)、单片机(4)、PC机(5)、灰尘传感器(6)和温湿度传感器(7)；其特征在于：所述太阳能电池(1)、全彩LED灯(2)、液晶显示屏(3)、灰尘传感器(6)和温湿度传感器(7)均通过导线与单片机(4)连接，单片机(4)通过芯片与PC机(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能多功能PM2.5检测系统，其特征在于：温湿度检测通过以下步骤来实现，步骤一：打开整个系统进而进入初始化；步骤二：程序执行检查温湿度传感器是否响应，如果传感器不响应则返回；步骤三：单片机读取温湿度数值并传送至液晶显示屏；步骤四：如果采集的温湿度数值正常，重复步骤三；步骤五：如果采集的温湿度数值不正常，经过驱动报警，进而温湿度检测结束。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能多功能PM2.5检测系统，其特征在于：PM2.5的颗粒物检测通过以下步骤实现，步骤一：打开整个系统进而进入初始化并延时一段时间；步骤二：由灰尘传感器采集PM2.5颗粒物并记录数值；步骤三：单片机处理器机读取PM2.5颗粒物数值并传送至液晶显示屏；步骤四：如果采集的PM2.5颗粒物数值正常，重复步骤二和步骤三；步骤五：如果采集的PM2.5颗粒物数值不正常，则结束。
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