CN202995323U

CN202995323U - 多功能室内检测仪的控制系统

Info

Publication number: CN202995323U
Application number: CN 201220534579
Authority: CN
Inventors: 李琳
Original assignee: Hebi College of Vocation and Technology
Current assignee: Hebi College of Vocation and Technology
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-10-19

Abstract

一种多功能室内检测仪的控制系统，包括单片机、以及与单片机连接的看门狗模块、复位模块、存储器、键盘模块、甲醛检测模块、温湿度检测模块、一氧化碳和甲烷检测模块、报警模块、显示模块，该系统还包括有一接口电路，所述的键盘模块、甲醛检测模块、显示模块通过该接口电路与单片机连接，所述的单片机通过驱动电路与一氧化碳和甲烷检测模块连接并驱动其工作，一氧化碳和甲烷检测模块的输出端与单片机的输入接口连接。该多功能室内检测仪的控制系统集成了一氧化碳和甲烷、甲醛检测功能，选用新型传感器，简化了电路结构，提升了检测效率。

Description

多功能室内检测仪的控制系统

技术领域

本实用新型涉及检测仪器的技术领域，特别是涉及一种多功能室内检测仪的控制系统。

背景技术

目前我国环境保护的形势越来越严峻，环境污染和生态破坏已经在一定程度上严重制约了经济的发展并日益威胁现代人的健康安全，其中由于空气污染所造成的经济损失和人群发病率的升高都十分惊人，特别是在室内，居室装修导致室内空气污染的加重，对人类的危害也越来越突出，易导致头痛、眩晕、行动迟缓、记忆力衰退等症状，当浓度超过一定界限时，可直接对生命造成严重危害。所以对有毒有害气体的检测显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种多功能室内检测仪的控制系统。

本实用新型的技术方案是：一种多功能室内检测仪的控制系统，包括单片机、以及与单片机连接的看门狗模块、复位模块、存储器、键盘模块、甲醛检测模块、温湿度检测模块、一氧化碳和甲烷检测模块、报警模块、显示模块，该系统还包括有一接口电路，所述的键盘模块、甲醛检测模块、显示模块通过该接口电路与单片机连接，所述的单片机通过驱动电路与一氧化碳和甲烷检测模块连接并驱动其工作，一氧化碳和甲烷检测模块的输出端与单片机的输入接口连接。

所述的甲醛检测模块包括甲醛传感器、检测放大电路、模数转换器(A/D)，所述的甲醛传感器与检测放大电路连接，所述的检测放大电路与模数转换器连接，模数转换器通过专用接口与接口电路连接。

所述的温湿度检测模块包括温湿度传感器和隔离电路，温湿度传感器通过隔离电路与单片机连接。

本实用新型的有益效果

该多功能室内检测仪的控制系统集成了一氧化碳和甲烷、甲醛检测功能，选用新型传感器，简化了电路结构，提升了检测效率。

该控制系统通过预留接口电路，实现甲醛检测模块单独制作，按需安装使用。

附图说明

图1为该多功能室内检测仪的控制系统的方框示意图；

图2为单片机控制电子开关示意图；

图3为该多功能室内检测仪的控制系统的程序流程框图。

图中1.一氧化碳和甲烷检测模块、2.温湿度检测模块、3.甲醛检测模块刀片。

具体实施方式

实施例：参见图1，图中一种多功能室内检测仪的控制系统，包括单片机、以及与单片机连接的看门狗模块、复位模块、存储器、键盘模块、甲醛检测模块、温湿度检测模块、一氧化碳和甲烷检测模块、报警模块、显示模块，该系统还包括有一接口电路，所述的键盘模块、甲醛检测模块、显示模块通过该接口电路与单片机连接，所述的单片机通过驱动电路与一氧化碳和甲烷检测模块连接并驱动其工作，一氧化碳和甲烷检测模块的输出端与单片机的输入接口连接。所述的甲醛检测模块包括甲醛传感器、检测放大电路、模数转换器(A/D)，所述的甲醛传感器与检测放大电路连接，所述的检测放大电路与模数转换器连接，模数转换器通过专用接口与接口电路连接。所述的温湿度检测模块包括温湿度传感器和隔离电路，温湿度传感器通过隔离电路与单片机连接。

具体的来说：

该系统以单片机为核心，单片机选用价格便宜的8031，系统具有对一氧化碳浓度、甲烷浓度测量与报警功能；对温度和甲醛含量的测量及显示功能；设有人工自动复位和自动上电复位以及硬件看门狗电路。单片机外接8255A并行接口芯片，8255A接键盘、显示、甲醛测量电路。通过键盘可设定室内甲烷、一氧化碳的报警值。温湿度测量采用数字化温湿度传感器LTM-8901，用4位半液晶显示温湿度和甲醛值。一氧化碳和甲烷测量电路输出分别接单片机外中断INT0和INT1，利用中断实现对一氧化碳和甲烷的实时监控。另外扩展了数据存储器和紫外线可擦除的EPROM。

1.温湿度模块

温湿度传感器采用LTM-8901，该传感器是全新的数字化温湿度传感器，适合室内环境的温湿度测量范围，无需A/D转换，可直接接单片机，使系统故障率低，便于维护。湿度测量时是传统湿敏元件和湿度变送器的融合体，本身具有很强的抗静电、抗干扰、抗反接等保护能力，且具有很强的恢复能力，并对腐蚀气体有一定的抵御能力。LTM-8901内置滤波、保护电路，功耗极低，温度补偿在生产检验时已校准完成。这种智能化修正方式可实现温湿度全量程的精确测量。如图1中，数字传感器LTM8901通过光耦器件4N35和驱动电路接单片机的并行I/O端，实现输入输出隔离，以提高系统的抗干扰能力，光耦器件4N35对于LTM8901来说，其速度基本上满足要求，若选用DSI8BO2应使用更快速地光耦。

2.一氧化碳和甲烷测量模块

采用半导体传感器SB-500测量一氧化碳和甲烷，SB-500在高低温周期变化过程中时，传感器输出信号受温度影响，高温时感应甲烷气体，低温时感应一氧化碳气体，高温0.9V*5秒，低温0.2V*15秒，因此工作电压为高电平0.9V，，低电平为0.2V的方波，占空比为1∶3，周期为20S。该方波通过设置单片机内部定时器T0的参数，由单片机的并行端口输出，在经12V供电的放大电路放大。半导体气体传感器SB-500的输出接单片机的外中断，当一氧化碳浓度超表示，被高、低电平加热的SB-500的电阻会降低，经过分压和调整分压电阻达到的外中断请求电平向单片机请求中断，通过中断处理程序实现超标报警。由于高、低电平向单片机请求中断，通过中断处理程序实现超标报警。由于高、低电平加热SB-500时呈现的电阻不同，采用不同的电阻分压以实现中断请求电平，因此需要通过单片机控制电子开关自动切换一氧化碳和甲烷的测试和报警，如附图2所示。

3.甲醛测量模块

室内甲醛污染对人体健康影响较大，标准方法绝大多数是化学分析法，使用的手段是实验室分析仪器，主要有比色计、分光计、化学滴定、气相和液相色谱。但这些方法难以做到现场实时控制，费时费力，过程复杂，大多数过程是人工操作，成本高，自动化程度低。

随着传感器和计算机技术的不断发展，现已有了基于电化学原理的甲醛传感器，其原理是空气中的甲醛在电极下发生氧化反应，产生的扩散电极电流与空气中的甲醛浓度成正比。通过检测放大电路和放大倍数的调整，经A/D转换后送单片机。由单片机现场自动控制检测并显示甲醛浓度。实际制作时，考虑到甲醛测试成本高，可将甲醛测试做成一个单独模块，仪器端安装外接插头，需要时外接即可。

4.软件设计

软件运用模块化设计，采用汇编语言与C语言混合编写，包括主程序和中断程序，有初始化模块、数据采集与处理模块、显示模块、中断模块、系统测试与报警模块。初始化时对外部接口、定时器等部件初始化；数据采集和数据处理模块是完成温湿度和甲醛的测量并对其分析处理；显示模块将循环显示温湿度和甲醛含量；中断控制模块完成一氧化碳和甲烷的超标报警；系统测试模块具有检查系统各模块是否正常，出现异常时报警的自诊断功能，具体参见附图3。

Claims

1.一种多功能室内检测仪的控制系统，包括单片机、以及与单片机连接的看门狗模块、复位模块、存储器、键盘模块、甲醛检测模块、温湿度检测模块、一氧化碳和甲烷检测模块、报警模块、显示模块，其特征是：该系统还包括有一接口电路，所述的键盘模块、甲醛检测模块、显示模块通过该接口电路与单片机连接，所述的单片机通过驱动电路与一氧化碳和甲烷检测模块连接并驱动其工作，一氧化碳和甲烷检测模块的输出端与单片机的输入接口连接。

2.根据权利要求1所述的多功能室内检测仪的控制系统，其特征是：所述的甲醛检测模块包括甲醛传感器、检测放大电路、模数转换器，所述的甲醛传感器与检测放大电路连接，所述的检测放大电路与模数转换器连接，模数转换器通过专用接口与接口电路连接。

3.根据权利要求1所述的多功能室内检测仪的控制系统，其特征是：所述的温湿度检测模块包括温湿度传感器和隔离电路，温湿度传感器通过隔离电路与单片机连接。