CN111256752A - 一种便携式空气质量监测设备 - Google Patents

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CN111256752A CN201911142664.0A CN201911142664A CN111256752A CN 111256752 A CN111256752 A CN 111256752A CN 201911142664 A CN201911142664 A CN 201911142664A CN 111256752 A CN111256752 A CN 111256752A
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air quality
quality monitoring
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portable air
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臧竞之
李桃英
李希平
郭继坤
胡云峰
黄乃柱
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Hangzhou Guangan Automobile Electric Co ltd
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    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种便携式空气质量监测设备，包括AQM空气质量监测模块和APP终端，所述AQM空气质量监测模块包括单片机MCU模块，单片机MCU模块分别与电源模块、传感器模块、USB烧写模块、LCD驱动模块、蓝牙模块相连，电源模块与开关键相连，LCD驱动模块与液晶屏相连，蓝牙模块与APP终端通过蓝牙协议连接。上述设备使用集成传感器模块，且仅设置一个开关键，简化了电路，采用可充电电池，减小产品体积，便于携带，并且在不工作时随时进入休眠状态，降低了功耗，增加续航能力，并且满足汽车级产品使用标准，与同类型便携式空气质量监测设备相比，监测温度范围更广，精度更高。

Description

一种便携式空气质量监测设备
技术领域
本发明涉及空气质量检测领域，尤其涉及一种便携式空气质量监测设备。
背景技术
随着近年来人们生活品质不断的提高，环保意识也在逐渐增强，而空气污染也越发严重，因此对所在的生活环境进行空气质量检测有必要性。对于环境监测，国家也早有行动，各个地方都有相对应的空气质量监测台，能实时监测当前地区的空气质量情况，空气质量监测的指标一般有PM2.5、PM10、二氧化碳浓度和VOC(挥发有机物)等。公共环境的空气质量能被实时监测，对于一些私人空间，如住宅、车内等也有小型监测设备供人选择。但这种应用于私人空间的小型设备往往是固定式的，安装完成就不能移动，适合安装在家中，但人们对其他私人空间也存在空气质量监测的需求，为满足人们的需求，需要一种便携式、低功耗、可实时查看私人空间空气质量的产品。
中国专利文献CN109061060A公开了一种“空气质量监测器”。包括若干固定式空气质量监测器、数据处理站、若干移动终端，所述移动终端包括移动终端空气污染管理模块，所述固定式空气质量监测器安装在企业不动产地、商圈和居民住宅小区内，还包括若干移动式空气质量监测器和若干移动式空气质量监测器通讯站，所述移动式空气质量监测器和移动式空气质量监测器通讯站之间为无线电连接，所述移动式空气质量监测器通讯站与数据处理站之间通过无线通讯连接。该发明由于空气质量监测器为固定式，且若干移动终端仅能在监测空气质量监测器安装位置固定范围内使用，局限性大，适用范围小。
发明内容
本发明主要解决原有的空气质量监测器难以移动工作的技术问题，提供一种便携式空气质量监测设备，使用集成传感器模块，且仅设置一个开关键，简化了电路，采用可充电电池，减小产品体积，便于携带，并且在不工作时随时进入休眠状态，降低了功耗，增加续航能力。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括AQM空气质量监测模块和APP终端，所述AQM空气质量监测模块包括单片机MCU模块，单片机MCU模块分别与电源模块、传感器模块、USB烧写模块、LCD驱动模块、蓝牙模块相连，电源模块与开关键相连，LCD驱动模块与液晶屏相连，蓝牙模块与APP终端通过蓝牙协议连接。开关键控制电源模块的供电从而控制空气质量监测设备的开闭，且只设置一个开关键，简化了电路，降低功耗，减小体积。LCD驱动模块与液晶屏相连控制液晶屏显示使用户能够直接通过液晶屏获取监测数据。蓝牙模块与APP终端通过蓝牙协议连接，将监测数据传输到用户手机上并存储，用户能够在手机上实时查看当前空气质量指标和空气质量历史。
作为优选，所述的传感器模块包括集成传感器模块和传感器控制模块，集成传感器模块经过传感器控制模块与单片机MCU模块相连。传感器控制模块通过单片机MCU控制三极管和MOS管的开断，从而控制电池与集成传感器模块供电的导通，从而控制传感器的开启，配合开关键。
作为优选，所述的集成传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10浓度传感器和挥发有机物传感器。集成传感器模块通过UART通信方式与单片机MCU连接，能实时把数据快速传输到单片机处理。多种传感器集成实时监测多种参数，更加全面，缩小了体积，更便于携带。
作为优选，所述的电源模块包括5V可充电电池、线性稳压芯片、二极管稳压电路和电容滤波电路。线性稳压芯片将电池电压5.0V稳压成3.3V输出，给单片机供电。二极管稳压电路和电容滤波电路使电源的输入输出更加稳定。
作为优选，所述的USB烧写模块包括USB烧写芯片和外围电路。用于主控单片机烧写程序。
作为优选，所述的LCD驱动模块包括44X4 LCD控制驱动芯片和电源控制电路，电源控制电路与液晶屏相连。44X4 LCD控制驱动芯片连接到单片机MCU，通过串行数据输入。单片机MCU通过控制三极管开关，控制电源和液晶屏供电导通，从而控制液晶屏开关。
本发明的有益效果是：使用集成式传感器模块，且仅设置一个开关键，简化了电路，采用可充电电池，减小产品体积，便于携带，并且在不工作时随时进入休眠状态，降低了功耗，增加续航能力，并且满足汽车级产品使用标准，与同类型便携式空气质量监测设备相比，监测温度范围更广，精度更高。
附图说明
图1是本发明的一种电路原理连接结构框图。
图中1AQM空气质量监测模块，1.1单片机MCU模块,1.2电源模块,1.3传感器模块,1.31集成传感器模块，1.32传感器控制模块,1.4USB烧写模块,1.5LCD驱动模块,1.6蓝牙模块,2APP终端,3液晶屏,4开关键。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种便携式空气质量监测设备，如图1所示，包括AQM空气质量监测模块1和APP终端2，所述AQM空气质量监测模块1包括单片机MCU模块1.1，单片机MCU模块1.1分别与电源模块1.2、传感器模块1.3、USB烧写模块1.4、LCD驱动模块1.5、蓝牙模块1.6相连。电源模块1.2与开关键4相连，开关键控制电源模块的供电从而控制空气质量监测设备的开闭，且只设置一个开关键，简化了电路，降低功耗，减小体积。LCD驱动模块1.5与液晶屏3相连，LCD驱动模块与液晶屏相连控制液晶屏显示使用户能够直接通过液晶屏获取监测数据。蓝牙模块1.6与APP终端2通过蓝牙协议连接。蓝牙模块与APP终端通过蓝牙协议连接，将监测数据传输到用户手机上并存储，用户能够在手机上实时查看当前空气质量指标和空气质量历史。
传感器模块1.3包括集成传感器模块1.31和传感器控制模块1.32，集成传感器模块1.31包括温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10浓度传感器和挥发有机物传感器。集成传感器模块通过UART通信方式与单片机MCU连接，能实时把数据快速传输到单片机处理。多种传感器集成实时监测多种参数，更加全面，缩小了体积，更便于携带。集成传感器模块1.31经过传感器控制模块1.32与单片机MCU模块1.1相连。传感器控制模块通过单片机MCU控制三极管和MOS管的开断，从而控制电池与集成传感器模块供电的导通，从而控制传感器的开启，配合开关键。电源模块1.2包括5V可充电电池、线性稳压芯片、二极管稳压电路和电容滤波电路。线性稳压芯片将电池电压5.0V稳压成3.3V输出，给单片机供电。二极管稳压电路和电容滤波电路使电源的输入输出更加稳定。USB烧写模块1.4包括USB烧写芯片和外围电路用于主控单片机烧写程序。LCD驱动模块1.5包括44X4 LCD控制驱动芯片和电源控制电路，电源控制电路与液晶屏3相连。44X4 LCD控制驱动芯片连接到单片机MCU，通过串行数据输入。单片机MCU通过控制三极管开关，控制电源和液晶屏供电导通，从而控制液晶屏开关。
工作时，将蓝牙模块1.6与手机上APP终端2通过蓝牙协议连接，通过开关键4打开空气质量监测设备。传感器控制模块1.32通过单片机MCU控制三极管和MOS管的开断，从而控制电池与集成传感器模块供电的导通，开启集成传感器模块1.31，集成传感器模块1.31开始工作，采集温度、湿度、CO2浓度、PM2.5/PM10浓度和挥发有机物的各种数据，然后通过UART通信方式将数据传递到单片机MCU模块1.1。LCD驱动模块1.5获取数据并在液晶屏3上显示，同时单片机MCU模块将数据通过蓝牙模块1.6传输到手机上APP终端2显示并记录，以便于用户能够在手机上实时查看当前空气质量指标和空气质量历史。

Claims (6)

1.一种便携式空气质量监测设备，其特征在于，包括AQM空气质量监测模块(1)和APP终端(2)，所述AQM空气质量监测模块(1)包括单片机MCU模块(1.1)，单片机MCU模块(1.1)分别与电源模块(1.2)、传感器模块(1.3)、USB烧写模块(1.4)、LCD驱动模块(1.5)、蓝牙模块(1.6)相连，电源模块(1.2)与开关键(4)相连，LCD驱动模块(1.5)与液晶屏(3)相连，蓝牙模块(1.6)与APP终端(2)通过蓝牙协议连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式空气质量监测设备，其特征在于，所述传感器模块(1.3)包括集成传感器模块(1.31)和传感器控制模块(1.32)，集成传感器模块(1.31)经过传感器控制模块(1.32)与单片机MCU模块(1.1)相连。
3.根据权利要求2所述的一种便携式空气质量监测设备，其特征在于，所述集成传感器模块(1.31)包括温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器、PM2.5/PM10浓度传感器和挥发有机物传感器。
4.根据权利要求1所述的一种便携式空气质量监测设备，其特征在于，所述电源模块(1.2)包括5V可充电电池、线性稳压芯片、二极管稳压电路和电容滤波电路。
5.根据权利要求1所述的一种便携式空气质量监测设备，其特征在于，所述USB烧写模块(1.4)包括USB烧写芯片和外围电路。
6.根据权利要求1所述的一种便携式空气质量监测设备，其特征在于，所述LCD驱动模块(1.5)包括44X4 LCD控制驱动芯片和电源控制电路，电源控制电路与液晶屏(3)相连。
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