CN106033045A - 一种光机电一体化pm2.5检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光机电一体化PM2.5检测系统，其特征在于 ：包括采集模块、定位模块、检测模块以及数据传输模块，所述检测模块和所述定位模块连接所述采集模块，所述检测模块和所述定位模块还与所述传输模块连接，所述采集模块包括PM2.5数据采集器 J1、主控芯片 U8，所述主控芯片选用 AT89S52 型号的单片机，其引脚 13 接地，其引脚 10 接PM2.5数据采集器J1的引脚3，其引脚12接PM2.5数据采集器J1的引脚1，所述PM2.5数据采集器J1的引脚2 接地。
Description
技术领域
本发明涉及光机电一体化技术领域，尤其涉及一种光机电一体化PM2.5检测系统。
背景技术
PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 μm 的颗粒物，直径不到人的头发丝粗细的1/20。这个值越高，代表空气污染越严重。可吸入颗粒物又称为PM10，指空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物。PM2.5在大气成分中含量很少，但对空气质量和能见度等有重要影响。2012年2月，国务院发布《环境空气质量标准》增加细颗粒物监测指标。北京城六区PM2.5年均上限60微克，未达国家标准。2013年9月2日发布清洁空气《重点任务分解》，计划北京城六区PM2.5浓度年均降三成。2014年1月14日，2013年《中国气候公报》正式公布，2013年的霾天创52年来最多。卫星遥感监测表明，2014年2月23日我国中东部地区空气污染影响面积约为98万平方公里，其中空气污染较重面积约为80万平方公里。2015年8月5日，中国科学家发现PM2.5中煤烟聚集物最具毒性。
PM2.5的浓度在呈逐步增大的趋势，虽然各地实施了车辆单双号的限行制度，但是PM2.5高浓度的来源至今仍未被揭开，而为揭开这个谜底，就需要对PM2.5进行准确的位置检测，现有的检测技术缺少可流动性以及准确定位功能。
所以如何提供一种光机电一体化PM2.5检测系统，克服现有技术的缺陷，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光机电一体化PM2.5检测系统，解决现有技术中存在的问题，具体方案如下：
一种光机电一体化PM2.5检测系统，其特征在于 ：包括采集模块、定位模块、检测模块以及数据传输模块，所述检测模块和所述定位模块连接所述采集模块，所述检测模块和所述定位模块还与所述传输模块连接，所述采集模块包括PM2.5数据采集器 J1、主控芯片 U8，所述主控芯片选用 AT89S52 型号的单片机，其引脚 13 接地，其引脚 10 接PM2.5数据采集器J1的引脚3，其引脚12接PM2.5数据采集器J1的引脚1，所述PM2.5数据采集器J1的引脚2 接地。
具体的，所述数据传输模块包括芯片 U3、电阻 R1、二极管 D1，所述芯片 U3 选用 MAX485 型号的芯片，其引脚 1接电阻R1的一端、二极管D1的阳极，其引脚2接二极管D1的阴极且都接地，起引脚6接地，所述电阻 R1 的另一端接主控芯片 U8 的引脚 5。
具体的，所述定位模块包括芯片 U2、二极管 D3、发光二极管 D2、电阻 R3，所述芯片 U2 选用
HwaNavChip-1 型号的芯片，其引脚 1 接电阻 R2 的一端、发光二极管 D2 的阴极，其引脚 2 接主控芯片 U8的引脚2，其引脚 3 接主控芯片 U8 的引脚 3，其引脚 4 接二极管 D3 的阳极，其引脚 7 接二极管 D3 的阴极且都接地，所述电阻R2的另一端接电阻R3的一端且都接芯片U3的引脚5，所述发光二极管 D2 的阳极接电阻 R3 的另一端、芯片 U3 的引脚 3 和引脚 4 且都接电压 +12V。
进一步的，所述数据传输模块与无线信号发射装置连接。
进一步的，还包含有便携式光伏供电装置。
本发明与现有技术相比，具有的优点是： 1、通过PM2.5数据采集器对不同位置的空气样品进行采集检测，最终由数据传输模块将定位信息和PM2.5检测数据传输出去，其定位准确。2、由芯片U3、电阻R1、二极管D1组成数据传输模块，实现最高250kbps的无差错数据传输，大大提高数据传输的抗干扰能力。3、采用对卫星信号的二维捕获、载波相位和码相位的跟踪，并将信号传递给单片机处理，其定位精确。4、本专利结构简单，各器件相对较少，成本低，体积小，便于安装，又具有独立的光伏供电设施，适用于流动测量。5、无线发射装置可以使控制中心最早拿到各地流通的第一手PM2.5数据信息，为揭开霾成因的真实面纱提供数据基础。
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为本发明的结构框示意图；
图2为本发明的采集控制模块的电路原理图；
图3为本发明的数据传输模块和定位模块的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明要求保护一种光机电一体化PM2.5检测系统，包括采集模块、定位模块、检测模块以及数据传输模块，所述检测模块和所述定位模块连接所述采集模块，所述检测模块和所述定位模块还与所述传输模块连接。
如图1所示，所述采集模块包括PM2.5数据采集器 J1、主控芯片 U8，所述主控芯片选用AT89S52型号的单片机，AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes
ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，其引脚 13 接地，其引脚 10 接PM2.5数据采集器J1的引脚3，其引脚12接PM2.5数据采集器J1的引脚1，所述PM2.5数据采集器J1的引脚2 接地。
具体的，图3中，所述数据传输模块包括芯片 U3、电阻 R1、二极管 D1，所述芯片 U3 选用 MAX485 型号的芯片，其引脚 1接电阻R1的一端、二极管D1的阳极，其引脚2接二极管D1的阴极且都接地，起引脚6接地，所述电阻 R1 的另一端接主控芯片 U8 的引脚 5。
具体的，图3中，所述定位模块包括芯片 U2、二极管 D3、发光二极管 D2、电阻 R3，所述芯片 U2 选用
HwaNavChip-1 型号的芯片，其引脚 1 接电阻 R2 的一端、发光二极管 D2 的阴极，其引脚 2 接主控芯片 U8的引脚2，其引脚 3 接主控芯片 U8 的引脚 3，其引脚 4 接二极管 D3 的阳极，其引脚 7 接二极管 D3 的阴极且都接地，所述电阻R2的另一端接电阻R3的一端且都接芯片U3的引脚5，所述发光二极管 D2 的阳极接电阻 R3 的另一端、芯片 U3 的引脚 3 和引脚 4 且都接电压 +12V。
具体的，所述数据传输模块与无线信号发射装置连接，以实现本检测系统具备随时无线上传检测信息的目的。
具体的，还包含有便携式光伏供电装置。
本专利通过PM2.5数据采集器对不同位置的空气样品进行采集检测，并将样品的PM2.5数据传递给主控芯片处理，同时定位装置也将定位信息传输给主控芯片处理，接着由主控芯片将检测数据和定位传输给数据传输模块，最终由数据传输模块将定位信息和PM2.5的检测数值通过无线网络传输出去，其定位准确，由芯片 U3、电阻 R1、二极管 D1 组成数据传输模块，实现最高 250kbps 的无差错数据传输，大大提高数据传输的抗干扰能力。
Claims (5)
1.一种光机电一体化PM2.5检测系统，其特征在于 ：包括采集模块、定位模块、检测模块以及数据传输模块，所述检测模块和所述定位模块连接所述采集模块，所述检测模块和所述定位模块还与所述传输模块连接，所述采集模块包括PM2.5数据采集器 J1、主控芯片 U8，所述主控芯片选用 AT89S52 型号的单片机，其引脚 13 接地，其引脚 10 接PM2.5数据采集器J1的引脚3，其引脚12接PM2.5数据采集器J1的引脚1，所述PM2.5数据采集器J1的引脚2 接地。
2.根据权利要求 1 所述的光机电一体化PM2.5检测系统，其特征在于 ：所述数据传输模块包括芯片 U3、电阻 R1、二极管 D1，所述芯片 U3 选用 MAX485 型号的芯片，其引脚 1接电阻R1的一端、二极管D1的阳极，其引脚2接二极管D1的阴极且都接地，起引脚6接地，所述电阻 R1 的另一端接主控芯片 U8 的引脚
5。
3.根据权利要求 1 所述的光机电一体化PM2.5检测系统，其特征在于 ：所述定位模块包括芯片 U2、二极管 D3、发光二极管 D2、电阻 R3，所述芯片 U2 选用
HwaNavChip-1 型号的芯片，其引脚 1 接电阻 R2
的一端、发光二极管 D2 的阴极，其引脚 2 接主控芯片 U8的引脚2，其引脚 3 接主控芯片 U8 的引脚 3，其引脚 4 接二极管 D3 的阳极，其引脚 7 接二极管
D3 的阴极且都接地，所述电阻R2的另一端接电阻R3的一端且都接芯片U3的引脚5，所述发光二极管 D2 的阳极接电阻 R3 的另一端、芯片 U3 的引脚 3
和引脚 4 且都接电压 +12V。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光机电一体化PM2.5检测系统，其特征在于：所述数据传输模块与无线信号发射装置连接。
5.根据权利要求4所述的光机电一体化PM2.5检测系统，其特征在于：还包含有便携式光伏供电装置。
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