CN105806758A - 可联网发送数据的pm2.5测量显示装置及联网交互方法 - Google Patents

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李伟昌
于兆勤
刘建群
吴静婷
林锡浩
孙城翠
瞿小童
卢盛贤
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Guangdong University of Technology
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06Investigating concentration of particle suspensions
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems

Abstract

本发明公开了一种联网式PM2.5检测装置及其联网交互方法,包括:机箱、指示灯、灰尘传感器、显示屏以及控制器和网络模块。其中,控制器和网络模块嵌在同一块主板上。所述指示灯采用单色LED,指示装置的启动停止。所述灰尘传感器将空气检测信息传送给控制器,控制器一方面通过显示屏显示收集的信息,另一方面通过网络模块将信息发送至指定的数据库。所述显示屏采用0.96寸OLED液晶屏。所述控制器采用ARM Cortex‑M3处理器。所述联网交互方法通过ENC28J60网络模块,采用HTTP协议实现Web Service的调用,通过HTTP‑POST和HTTP‑GET请求,实现装置的联网交互。本发明的性能优越,可靠性高,成本低,易推广,并具有本地显示和联网查询功能,方便用户远程查看或分析数据,以满足更多的用户需求。

Description

可联网发送数据的PM2.5测量显示装置及联网交互方法
技术领域
本发明涉及空气监测领域,尤其涉及一种可联网发送数据的PM2.5测量显示装置及联网交互方法。
背景技术
近年来,人们越来越关注空气质量,环境问题。面对雾霾,国家政府出台一系列政策治理大环境下的空气污染问题。而市面上也涌现大量PM2.5测量装置以供人们了解当前环境的空气质量。但大多数的PM2.5测量装置只具备现场测量和显示功能,其不足之处在于:1、测量后仅仅将数据保存在本地存储器中,当存储的数据达到上限时,新的数据会将旧数据覆盖,导致旧数据丢失;2、受到本地存储器的容量限制,无法查看更早的历史数据;3、当需要对更多的数据进行调取和分析时,受到测量装置的芯片性能限制,导致处理效率低、速度慢。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种性能优越、可靠性高、成本低、容易推广、可联网发送数据的PM2.5测量显示装置。
本发明的另一目的在于提供一种基于上述PM2.5测量显示装置的联网交互方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种可联网发送数据的PM2.5测量显示装置,该装置主要包括箱体、指示灯、显示屏、用于测量PM2.5数据的灰尘传感器、控制器、以及网络模块。所述指示灯和显示屏设置在箱体的正面,分别与控制器电连接。所述灰尘传感器与控制器连接,反馈检测信号。所述控制器通过网络模块与互联网连接。所述箱体上还设有用于供电的电源引脚和降压模块,所述降压模块与电源引脚连接,将电压降至5伏,所述指示灯、显示屏、灰尘传感器、控制器和网络模块通过连接降压模块获取电力。
优选的,基于OLED显示屏具有对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可以自发光不需要背光的优点,所以本发明中的所述显示屏采用0.96寸的OLED显示屏,用于实时反映当前空气中的PM2.5浓度,使用户可以直观的了解到当前室内的空气质量。
优选的,由于NEC28J60网络模块具有内部资源丰富、操作简单、使用方便、成本地、传输数据安全可靠等优点,所以本方案中的网络模块采用ENC28J60网络模块,作为PM2.5测量显示装置与互联网之间数据交互的桥梁,通过该网络模块,PM2.5测量显示装置中的数据可以快速地传输并保存到服务器中,利用服务器存储容量大、处理速度快、带宽大的优点,用户可以随时随地地对这些数据进行调取、查询和分析。
优选的,由于PM2.5测量显示装置中的指示灯的工作时间长,所需要的指示亮度高,使用户容易识别,所以基于LED发光二极管具有体积小、能耗低、寿命长、亮度高、发热量低的优点,本方案中的指示灯采用单色LED指示灯,用于指示装置的启停状态,用户可以直观地通过指示灯的亮、灭情况来判断测量显示装置的工作状态。
优选的,Cortex-M3系列处理器具有高性能、低功耗、方便调试、实时性高的优点,十分适用于小型工控产品,所以本发明中的控制器采用ARMCortex-M3处理器作为控制芯片,可以有效降低显示装置的整体功耗,同时,也可以增强数据的处理能力,提高数据的分析效率。
优选的,所述灰尘传感器通过测量空气中的PM2.5颗粒浓度并将该浓度值转化为模拟电压反馈给控制器。
一种可联网发送数据的PM2.5测量显示装置的交互方法,该交互方法具体包括如下步骤:
(1)采集灰尘传感器反馈信号并计算出当前PM2.5的数值。
(2)将PM2.5数值通过显示屏显示。
(3)控制器将当前PM2.5数据发送至网络模块,网络模块采用HTTP协议对Web Service进行调用,通过HTTP-POST和HTTP-GET的通讯方式向服务器发出和接收请求信息,并将数据存储在服务器中,实现与互联网的数据交互。
优选的,为了避免控制器长期占用服务器的资源,所述控制器向服务器发送数据的时间间隔为10秒。
本发明的工作过程和原理是:PM2.5测量显示装置通电后,指示灯显示装置的工作状态,灰尘传感器检测当前空气中的PM2.5浓度,并将该浓度值通过模拟电压传输给控制器。控制器接收并处理电压信号,算出PM2.5的浓度数据,然后将浓度数据一方面传输到给显示屏显示,另一方面通过网络模块采用HTTP协议将数据发送至服务器,服务器接收数据后保存,方便用户随时查询。本测量显示装置的结构简单、成本低,具有数据传输可靠性和稳定性高,调取历史数据速度快,分析效率高的优点。
与现有技术相比,本发明还具有以下优点:
(1)本发明在PM2.5测量显示装置上加入网络模块,使装置与互联网有数据交换,方便用户出门在外也能方便地了解到家中的空气质量情况。
(2)本发明将数据存储在服务器中,方便用户查询过往家中的空气质量情况,同时该数据也可以作为大数据分析的基础数据,方便调查人员进行调用和分析。
(3)本发明体积小巧,便携性强,可分布式放置在待检测场所进行大范围检测而不影响场所正常使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的交互方法操作流程图。
上述图中的标号说明如下:1-机箱、2-指示灯、3-显示屏、4-灰尘传感器、5-电源引脚、6-控制器、7-网络模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。
实例例1:
如图1所示,本实施例公开了一种用于与互联网进行数据交互的PM2.5检测和显示装置,该装置包括有机箱1、设在机箱1中的指示灯2、显示屏3、用于测量PM2.5浓度的灰尘传感器4、用于给装置提供电源的电源引脚5、控制器6和网络模块7。灰尘传感器4将当前空气中的PM2.5浓度值检测出来,并检测信息通过模拟电压信号传送给控制器6。控制器6接收灰尘传感器4的反馈信号,并将模拟检测信号转化为数据值传送给显示屏3进行显示,同时,控制器6还将灰尘传感器4的检测值传送给网络模块7进行联网发送。
优选的,所述显示屏采用0.96寸OLED液晶屏。所述控制器采用ARMCortex-M3处理器。所述的指示灯2采用一对单色LED灯,用于指示装置的启动和停止状态。本机通过采用OLED液晶屏可以精确显示PM2.5浓度数据,并且利用网络模块每隔10秒向互联网上传一次数据,用于实时反映家中当前的空气质量情况。
所述的网络模块7采用ENC28J60网络模块,通过路由器,以有线的方式与互联网连接。本发明可以通过算法对网络模块进行设置,使网络模块作为客户端每10秒向网络服务器发送一次PM2.5的浓度值,并可以在网页中通过查询数据库的方式查询到PM2.5的浓度值。用户在有网络条件下,可以方便地通过浏览器打开相应的检测页面,查看当前家中PM2.5的浓度值。
如图2所示,本实施例还公开了一种可联网发送数据的PM2.5测量显示装置的交互方法,该交互方法具体包括如下步骤:
(1)采集灰尘传感器反馈信号并计算出当前PM2.5的数值。
(2)将PM2.5数值通过显示屏显示。
(3)控制器将当前PM2.5数据发送至网络模块,网络模块采用HTTP协议对Web Service进行调用,通过HTTP-POST和HTTP-GET的通讯方式向服务器发出和接收请求信息,并将数据存储在服务器中,实现与互联网的数据交互。
本发明的工作过程和原理是:PM2.5测量显示装置通电后,指示灯2显示装置的工作状态,灰尘传感器4检测当前空气中的PM2.5浓度,并将该浓度值通过模拟电压传输给控制器6。控制器6接收并处理电压信号,算出PM2.5的浓度数据,然后将浓度数据一方面传输到给显示屏3显示,另一方面通过网络模块7采用HTTP协议将数据发送至服务器,服务器接收数据后保存,方便用户随时查询。本测量显示装置的结构简单、成本低,具有数据传输可靠性和稳定性高,调取历史数据速度快,分析效率高的优点。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可联网发送数据的PM2.5测量显示装置,其特征在于,包括箱体、指示灯、显示屏、用于测量PM2.5数据的灰尘传感器、控制器、以及网络模块;所述指示灯和显示屏设置在箱体的正面,分别与控制器电连接,所述灰尘传感器与控制器连接,反馈检测信号,所述控制器通过网络模块与互联网连接;所述箱体上还设有用于供电的电源引脚和降压模块,所述降压模块与电源引脚连接,将电压降至5伏,所述指示灯、显示屏、灰尘传感器、控制器和网络模块通过连接降压模块获取电力。
2.根据权利要求1所述的可联网发送数据的PM2.5测量显示装置,其特征在于,所述显示屏采用0.96寸的OLED显示屏。
3.根据权利要求1所述的可联网发送数据的PM2.5测量显示装置,其特征在于,所述网络模块采用ENC28J60网络模块接入以太网。
4.根据权利要求1所述的可联网发送数据的PM2.5测量显示装置,其特征在于,所述指示灯采用单色LED指示灯,用于指示装置的启停状态。
5.根据权利要求1所述的可联网发送数据的PM2.5测量显示装置,其特征在于,所述控制器采用ARM Cortex-M3处理器作为控制芯片。
6.一种可联网发送数据的PM2.5测量显示装置的交互方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)采集灰尘传感器反馈信号并计算出当前PM2.5的数值;
(2)将PM2.5数值通过显示屏显示;
(3)控制器将当前PM2.5数据发送至网络模块,网络模块采用HTTP协议对Web Service进行调用,通过HTTP-POST和HTTP-GET的通讯方式向服务器发出和接收请求信息,并将数据存储在服务器中,实现与互联网的数据交互。
7.根据权利要求6所述的可联网发送数据的PM2.5测量显示装置的交互方法,其特征在于,所述控制器向服务器发送数据的时间间隔为10秒。
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