CN204302840U - 一种无尘室监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种无尘室监测装置涉及智能控制装置，包括单片机、PC机、LCD显示器、温湿度传感器和微尘颗粒传感器，其所述的电源模块、存储器、LCD显示器、温湿度传感器、AD转换芯片、串口通信芯片均与单片机线路连接，所述的PC机、GSM通讯模块、串口通信芯片和单片机依次线路联接，AD转换芯片上联接着噪声传感器和微尘颗粒传感器。本实用新型的一种无尘室监测装置可以对无尘室内的环境情况进行实施监测，分别从无尘室的温湿度、噪声强度和微尘颗粒物几个方面对无尘室进行监测，并将传感器采集到的信息传输给上位机，利用上位机判断无尘室内环境是否符合标准。本实用新型设计合理，实用性强，具有良好的推广价值。

Description

一种无尘室监测装置

技术领域

本实用新型涉及监测装置，尤其涉及一种无尘室监测装置。

背景技术

随着经济的飞速发展，无尘室的应用已经发展到各个行业。无尘室技术已经成为工业生产、教学科研和医疗制药等各个领域不可或缺的一项关键技术，使用无尘室技术已逐渐成为保证产品生产环境质量的必要条件，随着无尘室技术要求的提高和多样化，实质是应用空气净化技术改善生产、科研及其环境，对空气质量及尘埃粒子、温度、湿度、压力、噪声、风速和浮游颗粒等微环境进行有效控制相对密度。无尘室的监测主要从温度、湿度、静压差、微尘粒子数和空气中微生物等指标进行。然而针对无尘室监测配套设施较为落后，现有的无尘室监测设施不够完善、功能欠缺、监测指标单一。

实用新型内容

本实用新型旨在针对背景技术中存在的不足，而提供的一种无尘室监测装置，通过对无尘室内温湿度、噪声、微尘颗粒物等环境信息进行采集和分析，通过采集到的环境信息对无尘室进行监测。

本实用新型的一种无尘室监测装置，包括单片机、电源模块、PC机、LCD显示器、串口通信芯片和存储器，所述的电源模块、存储器、LCD显示器和串口通信芯片均与单片机电路连接，所述的串口通信芯片通过GSM通讯模块与PC机通讯联接；单片机连接了温湿度传感器和A/D转换芯片， A/D转换芯片上联接着噪声传感器和微尘颗粒传感器。

作为本实用新型的进一步改进，存储器和LCD显示器均通过I2C总线与单片机联接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的温湿度传感器和A/D转换芯片均通过总行串OI与单片机连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的串口通信芯片为MAX3232与单片机连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的单片机型号为C8051F410。

本实用新型的一种无尘室监测装置，可以对无尘室内的环境情况进行实施监测，分别从无尘室的温湿度、噪声强度和微尘颗粒物几个方面对无尘室进行监测，并将传感器采集到的信息传输给上位机，利用上位机判断无尘室内环境是否符合标准。本实用新型设计合理，实用性强，具有良好的推广价值。

本实用新型是利用单片机对无尘室内的环境进行监测，通过温湿度传感器、噪声强度传感器、微尘颗粒物传感器对无尘室内的环境信息进行采集，并将采集到的无尘室内的环境信息存储到存储芯片，方便对历史数据的查询，将采集到的信息通过LCD显示模块实时显示，将采集到的信息通过与单片机串口通信MAX3232和GSM通信模块传输到上位机，上位机对传输过来的无尘室内的环境信息与规定值进行比对，当无尘室内环境值超过标准值时进行预警，提醒工作人员对其进行处理。

附图说明

图1是本实用新型结构框图；

图2是本实用新型单片机与温湿度传感器和存储模块连接图；

图3是本实用新型AD7417与噪声和微尘颗粒物传感器连接图；

图4是本实用新型LCD显示屏电图；

图5是本实用新型MAX3232与GSM电路。

具体实施方式

下面结合附图1至附图5对本实用新型的一种无尘室监测装置，做进一步说明。

本实用新型的一种无尘室监测装置，包括单片机、电源模块、PC机、LCD显示器、串口通信芯片和存储器，所述的电源模块、存储器、LCD显示器和串口通信芯片均与单片机电路连接，所述的串口通信芯片通过GSM通讯模块与PC机通讯联接；单片机连接了温湿度传感器和A/D转换芯片， A/D转换芯片上联接着噪声传感器和微尘颗粒传感器。

存储器和LCD显示器均通过I2C总线与单片机联接。

所述的温湿度传感器和A/D转换芯片均通过总行串OI与单片机连接。

本实用新型的一种无尘室监测装置，具体说是由存储器24LC64、单片机C8051F410、串口通信芯片MAX3232、通信模块GSM、A/D转换芯片AD7417、温湿度传感器SHT10、微尘颗粒传感器远程空气颗粒计数器、噪声传感器选用BR—ZS1、液晶显示LCD12864等组成。硬件连接图如图1所示，在无尘室内通过温湿度传感器SHT10、AD转化芯片AD7417、微尘颗粒传感器远程空气颗粒计数器、噪声传感器选用BR—ZS1对无尘室内的环境信息进行采集传输到单片机，单片机通过LCD液晶显示电路将采集到的环境信息进行实时显示，单片机通过I²C总线将采集到的信息存储到存储芯片24LC64，单片机经串口通信芯片MAX3232通过GSM通信模块将传感器采集到的无尘室的环境信息传输到上位机，上位机将采集到的信息与规定值比对后作出判断。

    单片机C8051F410与温湿度传感器SHT10和存储器24LC64连接电路图，如图2所示，单片机C8051F410是高集成度的低功耗小封装混合信号片上系统型MCU。具有片内上电复位、VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器，调试逻辑支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、单步、运行和停机命令。SHT10温湿度传感器具有极高的可靠性和出色的长期稳定性，由1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件组成，该传感器具有功耗低、反应快、抗干扰能力强优点。24LC64具有体积小、功耗低、工作电压允许范围宽、占用引脚少、遵循I²C总线协议、容量扩展配置灵活以及读写操作相对简单的特点。将SHT10的SCL和SCK分别与单片机的P2.1和P0.7引脚相连，进行数据传输，在数据传输期间，SCK为高电平，在电源引脚之间增加100nf的电容器，用于去耦滤波。将24LC64的 SCL和SDA与单片机的P1.6和P1.7连接，实现对于采集数据信息的存储。

AD转换芯片AD7417与噪声和微尘颗粒监测电路，如图3所示，AD7417是10位、四通道ADC，具有片内温度传感器，可采用2.7V至5.5V单电源供电，转化时间为15us。噪声传感器RS—ZS1具有噪声实时监测，监测数据具有代表性，数据代表性强，能够反映噪声的真是水平，插电即可自动开始采集、分析、计算并将数据输出的优点。空气颗粒记数器输出4~20mA的电流信号，通过电阻取样得到1~5V电压信号，考虑到采样芯片与传感器间阻抗匹配，选取运放OPA335构成一个射极跟随器，构成阻抗匹配网络。将AD7417的SCL和SDA分别于单片机的P2.2和P0.6连接，通过IO串行总线将采集到的噪声和微尘颗粒信号传输到单片机。

LCD液晶显示电路，如图4所示，选用HG1286412B字符型点阵式液晶显示模块显示室内环境指数，具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等优点，点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉子，并且可以实现屏幕上下左右滚动，动画功能，分区开窗口，反转，闪烁等功能，有广泛的用途。将R/W和E分别于单片机的P1.4和P1.5引脚连接，利用IO串行总线的接口时序与单片机连接，可以准确显示数据。

串口通信芯片MAX3232与GSM电路，如图5所示，    MAX3232采用专有低压差发送器输出级，利用双电泵在3.0~5.5V电源供电时能够实现真正的RS-232性能，器件仅需四个0.1uf的外部小尺寸电荷泵电容，MAX3232确保在120kbps数据速率，同时保持RS-232输出电平。GSM模块是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块，具有GSM网络进行通信的所有基本功能。将MAX3232上的11和12引脚分别与单片机上P0.4和P0.5引脚连接，通过GSM模块将采集到的信号准确传输到上位机。

本实用新型能够对于无尘室的温度、湿度、微尘颗粒含量和噪声强度进行监测，从而提高无尘室的质量，提高工业发展的水平。针对目前无尘室内环境是否处于真正的无尘状态和无尘室清洁的时间选择的为题，实现对于无尘室内环境的监测，当温度、湿度、微尘颗粒含量和噪声强度超过规定值时进行预警。用C8051F410单片机对整个无尘室监测系统进行控制；温湿度监测模块用于对无尘室内温湿度的信息的采集，将采集到的信号进行分析和处理；噪声模块是对无尘室内噪声的强度进行监测；微尘颗粒物监测模块是对无尘室内的微尘颗粒物进行监测；存储模块是将各种传感器采集到的信息进行储存，方便查询统计历史环境参数；GSM通信模块是将采集到的信息传输到上位机，通过上位机对无尘室的温度、湿度、噪声和微尘颗粒物进行监测和分析，当超过规定值时进行预警；LCD显示模块是将采集到的环境参数实时的显示到LCD上。无尘室监测系统可以实现对无尘室内环境的监测，可以保证无尘室的工作环境，避免了因无尘室环境问题对半导体生产的影响，提高国家的工业发展水平。

Claims (5)

1.一种无尘室监测装置，包括单片机、电源模块、PC机、LCD显示器、串口通信芯片和存储器，其特征在于所述的电源模块、存储器、LCD显示器和串口通信芯片均与单片机电路连接，所述的串口通信芯片通过GSM通讯模块与PC机通讯联接；单片机连接了温湿度传感器和A/D转换芯片， A/D转换芯片上联接着噪声传感器和微尘颗粒传感器。

2.如权利要求1所述的一种无尘室监测装置，其特征在于存储器和LCD显示器均通过I2C总线与单片机联接。

3.如权利要求1所述的一种无尘室监测装置，其特征在于所述的温湿度传感器和A/D转换芯片均通过总行串OI与单片机连接。

4.如权利要求1所述的一种无尘室监测装置，其特征在于所述的串口通信芯片为MAX3232与单片机连接。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种无尘室监测装置，其特征在于所述的单片机型号为C8051F410。