CN105572002A

CN105572002A - 用于pm2.5粉尘浓度检测方法

Info

Publication number: CN105572002A
Application number: CN201410544630.5A
Authority: CN
Inventors: 张旭杰
Original assignee: XI'AN 3D COMMUNICATION CO Ltd
Current assignee: XI'AN 3D COMMUNICATION CO Ltd
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-05-11

Abstract

本发明公开了用于PM2.5粉尘浓度检测方法，包括：一温湿度检测模块，该温湿度检测模块内部将温湿度的信息转换成模拟电信号并进行放大处理，温湿度传感器通过I²C总线与处理器连接；一粉尘传感器模块，该粉尘传感器模块与处理器的GPIO口相连对数据进行读取；一处理器模块，该处理器模块对温湿度信息以及粉尘信息的采集并运算处理，转化成对应的温湿度信息以及PM2.5浓度数据，将数据保存在存储器上，然后发送到手机显示屏上进行显示，并将相关数据发送到手机的射频模块；以及一与处理器模块连接的显示屏模块和射频模块。在手机内部增加传感器，能进行空气质量的检测，并对异常情况进行报警，也可以通过网络进行数据上传分析，给人类的出行提出具体的建议。

Description

用于PM2.5粉尘浓度检测方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及用于PM2.5粉尘浓度检测方法。

背景技术

近些年来环境污染越来越严重，雾霾天气也越来越多，我们的生活环境质量变得越来越差。雾霾是对空气中各种悬浮颗粒物的笼统说法，尤其PM2.5是造成雾霾天气的主要元凶。所以我们有必要对空气中的PM2.5浓度进行检测，对生活的环境质量有更深刻的认识，才能做到抵抗雾霾，保护我们的生活环境。

目前在世界范围里研发的一些空气质量检测装置主要应用与医院，商场等公共场合的一些环境检测。也有一些便携式装置可以用于空气质量的检测，但本设计主要基于智能手机对环境质量进行检测。

与本发明相关的实现方案有：上海华勤通信技术有限公司在2010年提出的一项专利[1]，描述了一种用于空气质量检测的手机，但其检测原理主要用感光材料感知光线摄入量的变化，计算单位时间内的灰尘量。发明专利[2]，描述了一种便携式空气质量检测的仪器，采用无线传感技术，嵌入式系统对空气质量进行检测。发明专利[3]，描述了一种通过现场环境探测装置，无线收发装置，单片机系统进行环境质量的各项数据监测的装置。

[1]能检测空气质量的手机，申请号：201020639191.3发明设计人：刘凤琴

[2]便携式空气质量检测仪，申请号201320420564.1发明设计人：朱泽世

[3]一种室内空气质量监测装置，申请号201320166629.4发明人：李军，李双贵，幸坚炬，李木荣，赖倍璇，马秋慈

综上所述，现有技术的缺点就是在手机外加传感器模块，各自之间相互独立，略显累赘。或者是基于嵌入式系统的空气质量检测仪，只是单纯的通过传感器读取空气质量的数据，不能有效的与手机相结合，对通过手机网络上传数据进行详细的分析给出相应的建议。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供用于PM2.5粉尘浓度检测方法，基于智能手机，在手机内部增加传感器，能进行空气质量的检测，并对异常情况进行报警，也可以通过网络进行数据上传分析，给人类的出行提出具体的建议。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

用于PM2.5粉尘浓度检测方法，包括以下步骤：

步骤一、打开手机中的检测软件，通过检测软件进一步打开温湿度传感器和粉尘传感器；

步骤二、通过处理器运算，将温湿度传感器，以及粉尘传感器采集到的数据转化为具体地温度值和PM2.5浓度值；

步骤三、观测显示屏上的显示的温湿度值以及PM2.5浓度值，并与手机中存储的标准空气指数等参数对比，给出粗略分析，并对污染程度给予警报；

步骤四、手机选择是否将粗略分析上传与否。

本发明的一个优选实施例中，步骤四中粗略分析若上传，则通过射频模块连接网络，将数据上传到网络具体分析，并将具体分析的结果下载到手机中，结束本次操作；如不上传，则直接结束本次操作。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

不仅具有智能手机的通用功能，而且具有温湿度检测，粉尘浓度检测功能的智能手机。其特征包括内置的传感器可以对周围的环境的温湿度和粉尘浓度进行检测，传感器可以通过软件选择打开或关闭，有效的减少了功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1，用于PM2.5粉尘浓度检测方法，包括：

温湿度检测模块：温湿度检测模块主要是由温湿度传感器组成，温湿度传感器内部集成湿敏元件，内部将温湿度的信息转换成模拟电信号并进行放大处理。温湿度传感器通过I2C总线与处理器连接，处理器可以利用I2C总线对温湿度传感器的模拟电信号进行读取。

粉尘传感器模块：粉尘传感器模块主要包括了粉尘传感器，传感器采用粒子计数原理。在模块内设置了加热器，加热使气流上升，外部空气进入模块的内部，如有粉尘等粒子通过时，阻断了LED光源，光电检测器检测不到光源，光电检测器则低电位输出；如无粒子通过，则光电检测器高电位输出，形成PMW脉冲宽度调制信号，信号经过放大输出。与处理器的GPIO口相连对数据进行读取。

处理器模块：处理器模块为手机的核心基带芯片，主要完成的是对温湿度信息以及粉尘信息的采集并运算处理，转化成对应的温湿度信息以及PM2.5浓度数据，将数据保存在存储器上，然后发送到手机显示屏上进行显示，并将相关数据发送到手机的射频模块。

显示屏模块：液晶显示模块主要作用是显示采集到的温湿度信息以及PM2.5浓度等信息，并显示相关的一些分析报告以及出行建议等等。

射频模块：通过射频模块连接网络，处理器将相关的温湿度信息以及PM2.5浓度信息上传至网络，进行全面的分析处理，分析结束后将分析报告发送到手机，通过手机显示屏展现给用户。

PM2.5浓度报警模块：主要通过手机内部的喇叭和振动马达对并对环境的温湿度信息以及粉尘污染信息语音播报给用户，对污染进行报警，主要用的是手机内部的喇叭。

整个系统主要包括温湿度传感器对环境中温湿度指数的信息采集，粉尘传感器对空气重可吸入颗粒物的信息采集。处理器通过I2C总线对数据进行读取，并在处理器内部进行相应的运算分析处理，得出相关的温湿度值以及可吸入颗粒物的浓度指标。处理器将相关信息存在内存中，并在液晶屏上进行显示,并通过音频模块对用户进行提醒。处理器也可以通过射频模块将数据上传到网络分析，给出具体的一个空气质量检测报告，并给出出行的建议。

参照图2，用于PM2.5粉尘浓度检测方法，包括以下步骤：

步骤四、手机选择是否将粗略分析上传与否。

若上传，则通过射频模块连接网络，将数据上传到网络具体分析，并将具体分析的结果下载到手机中，结束本次操作；如不上传，则直接结束本次操作。

1、不仅具有智能手机的通用功能，而且具有温湿度检测，粉尘浓度检测功能的智能手机。其特征包括内置的传感器可以对周围的环境的温湿度和粉尘浓度进行检测，传感器可以通过软件选择打开或关闭，有效的减少了功耗。

所述的内置传感器由温湿度传感器和粉尘传感器组成。温湿度传感器内部集成了测湿敏感元件，测温元件，AD转换器与串行接口电路，并且内部集成相关校准程序，可以精确的对外部的温湿度信息进行采集。

2.粉尘传感器采用粒子计数原理。模块内设置加热器，加热使得气流上升，外部空气进入模块内部，如有粉尘等粒子通过时，阻断LED光源，光电检测器检测不到光源，光电检测器则低电位输出；如无粒子通过，则光电检测器高电位输出，形成PMW脉冲宽度调制信号，信号经过放大输出。传感器的低脉冲率与粉尘粒子数成线性关系。通过计算到一定时间内低脉冲的比率，参照对应的特性曲线，即可得到检测到的粒子数，从而计算出PM2.5的浓度。

3.传感器内置在手机PCB板中，无需外接模块进行操作，只需在上层打开软件即可进行检测操作，操作简单方便。传感器在打开测试软件时才会打开，在软件未打开时传感器处于关闭状态，有效的减少了手机的功耗。

4.所述的用于检测PM2.5浓度的手机可以通过射频模块将测得的数据上传网络进行分析，给用户具体的分析报告，并给用户提出出行的建议。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.用于PM2.5粉尘浓度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤四、手机选择是否将粗略分析上传与否。

2.根据权利要求1所述的用于PM2.5粉尘浓度检测方法，其特征在于，步骤四中粗略分析若上传，则通过射频模块连接网络，将数据上传到网络具体分析，并将具体分析的结果下载到手机中，结束本次操作；如不上传，则直接结束本次操作。