CN204316593U - 一种测量环境参数的手机外设装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于手机外设技术领域，具体提供了一种测量环境参数的手机外设装置，通过USB接头，将装置插入到手机的USB口中，实现外设与手机的连通；通过手机上的控制软件，控制外设的处理器测量当前环境中的参数指标，包括PM2.5浓度、温度、湿度、甲醛、可燃性气体、电磁辐射强度，并将测量结果上传到手机软件终端，通过手机屏幕显示测量结果；本装置除了可以通过USB口实现装置与手机的通信，还可以通过内置的无线模块与手机进行通信，内置的无线模块包括WIFI模块和蓝牙模块；电源可以通过USB口从手机取电，也可以安装电池使用；该装置结构简单，使用方便，成本低廉，可以使用户随时掌握当前环境的情况，从而及时选择防护措施，保护健康。

Description

一种测量环境参数的手机外设装置

技术领域

本实用新型属于手机外设技术领域，涉及一种测量环境参数的手机外设装置，适用于各型号带USBOTG功能的智能手机，使用方便，让手机具有更加实用的扩展功能，同时是用户可以随时掌握所处环境中的各项指标参数，及时的采取保护措施，保护身体健康。

背景技术

随着社会的发展，科技腾飞带来的环境压力也越来越大，人们也越来越关心自身生活的环境是否存在问题。随着近年来不断在全国蔓延的雾霾天气的加剧，对环境中各项参数指标也越来越重视，比如环境中PM2.5值的含量、装修完成后房屋内甲醛的含量、新买家具甲醛含量、家里是否出现燃气泄露等问题，因为这些直接影响人们的身体健康，若能及时掌握所处环境中相关参数，可以帮助人们及时的调整应对的政策，保护自身健康。

现在市场上对于PM2.5测量的装置和仪器种类较少，而且由于测量原理的复杂性以及准确测量PM2.5值的软件复杂性使得这一参数的测量变为难题。由于高精度测量型仪表本身对器件的要求较高，加上在显示屏处理器上的成本，使得这类仪器在市场上的售价普遍比较高；甲醛及可燃性气体由于本身传感器的价格高昂，再加上处理器和显示部分，使得其价格更高，通用性得不到保证，推广性也不强。

针对这种情况，本实用新型结合现在非常流行的智能手机，围绕其开发外设装置，由于手机本身的硬件分担了硬件的成本，所以硬件成本低廉，加上对软件算法的改进提升测量的精度，使得本装置在PM2.5测量、甲醛及可燃性气体方面的测量有极高的实用价值，具体提供了一种测量环境参数的手机外设装置，包括外壳、USB接头、处理器、电源、USB驱动电路、传感器、无线通信模块，控制板，通过USB接头，将装置插入到手机的USB口中，实现外设与手机的连通；通过手机上的控制软件，控制外设的处理器测量当前环境相关参数，并将测量结果上传到手机软件终端，通过手机屏幕显示测量结果；本装置可以通过USB口实现装置与手机的通信，也可以通过内置的无线模块与手机进行同行，内置的无线模块可以选择使用WIFI模块或者蓝牙模块；电源可以通过USB口从手机取电，也可以安装电池使用；该装置结构简单，使用方便，成本低廉，可以使用户随时掌握当前环境的情况，从而及时选择防护措施，保护健康。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中成本高、便携性差问题。

为此，本实用新型提供了一种测量环境参数的手机外设装置，包括外壳、USB接头、处理器、电源、USB驱动电路、传感器、无线通信模块，板载USB口、控制板，其中：

所述的外壳为塑料方形外壳，根据不同的手机型号定制不同的装置外壳，外壳上有两个USB开孔和网孔，分别用于USB接头的伸出、板载USB口露出和环境空气输入传感器；

所述的USB接头为迷你USB公头，为现智能手机通用接口，可直接插入手机的充电口中，USB接头焊接在控制板上，通过外壳上的USB开孔向外伸出；

所述的USB驱动电路，焊接在控制板上，与USB接头相连接，同时与处理器和电源相连接，主要的功能是实现装置与手机的有线通信；

所述的处理器，焊接在控制板上，与电源、USB驱动电路、传感器、无线通信模块相连接；

所述的电源，焊接在控制板上，与处理器、USB驱动电路、传感器、无线通信模块相连接，电源通过USB驱动电路从手机获取电源，经过稳压处理后供给其他模块；

所述的传感器，固定在外壳的内部，传感器的进气口对准外壳上的网孔，传感器与电源和处理器相连接；

所述的无线通信模块，焊接在控制板上，包括WIFI模块和蓝牙模块，其与处理器和电源相连接；

所述的板载USB口，为一迷你USB母头，焊接在控制板上，安装时不露出外壳，但是与外壳上的另一个USB开孔对准，板载USB口与电源相连接；

所述的控制板，安装在外壳的内部。

上述一种测量环境参数的手机外设装置，所述的传感器可以是灰尘传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、可燃性气体传感器，也可以是这几种传感器的组合。

上述一种测量环境参数的手机外设装置，所述的无线通信模块，可以根据需要进行添加和删除，也可以选择不添加任何无线模块，采用USB和手机进行通信。

上述一种测量环境参数的手机外设装置，所述的电源也可以通过电池取电，电池可以是干电池也可以是锂电池。

上述一种测量环境参数的手机外设装置，所述的板载USB口，可以使用户在使用外设装置时给手机充电，同时可以给装置供电；WIFI或者蓝牙模式下，通过板载USB口可以供电和充电。

本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面：

（1）通过手机OTG与手机连接，可以免去对装置的供电，使装置的外形可以做到更小，便于携带；

（2）通过手机OTG与手机通信，装置本身的处理器可以不用处理复杂的运行和额外的显示，对处理器要求低，成本低廉；

（3）通过装置与手机的通信，将测量结果显示在手机上，从而可以使装置本身不需要增加显示屏，大大降低了硬件成本；

（4）可以搭载无线通信模块和电池，无线通信又可以根据需要选择WIFI通信模式或者是蓝牙通信模式，从而使装置具有更广的使用范围，根据不同的用户不同的需求，选择不同的硬件工作模式，从而提高了装置的适应性，方便了用户的生活；

（5）及时为用户提供环境参数值，包括PM2.5、甲醛、可燃性气体、温湿度值及电磁辐射强度，并根据测量结果提醒用户增加相应的防护措施，保护用户的身体健康；

（6）通过手机作为移动互联网的接入点，可以记录用户周边的环境测量结果，为相关的检测部门提供测量参考数据。

（7）装置自带USB口，在使用装置时，也可以给手机充电，不影响手机的正常使用；WIFI或者蓝牙模式下，通过板载USB口可以供电和充电，可以不需要安装电池。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型一种测量环境参数的手机外设装置的示意图。

图2是本实用新型一种测量环境参数的手机外设装置的实施例2图。

图3是本实用新型一种测量环境参数的手机外设装置的实施例3图。

图4是本实用新型一种测量环境参数的手机外设装置的实施例4图。

附图1标记说明：1、外壳；2、USB接头；3、处理器；4、电源；5、USB驱动电路；6、传感器；7、无线通信模块；8、板载USB口；9、控制板。

附图2标记说明：A1、外壳；A2、USB接头；A3、处理器；A4、电源；A5、USB驱动电路；A6、传感器；A7、控制板；A8、板载USB口；A9、手机USB接口；A10、手机。

附图3标记说明：B1、外壳；B2、控制板；B3、处理器；B4、电源；B5、电源开关；B6、传感器；B7、蓝牙模块；B8、板载USB口；B9、手机USB接口；B10、手机。

附图4标记说明：C1、外壳；C2、控制板；C3、处理器；C4、电源；C5、电源开关；C6、传感器；C7、WIFI模块；C8、设置面板；C9、板载USB口；C10、手机USB接口；C11、手机。

具体实施方式

实施例1

如图1是本实用新型一种测量环境参数的手机外设装置的示意图，包括外壳1、USB接头2、处理器3、电源4、USB驱动电路5、传感器6、无线通信模块7，板载USB口8、控制板9，其中，外壳1为塑料方形外壳，其上有USB开孔和网孔；USB接头2为迷你USB公头，可直接插入手机的充电口中，USB接头2焊接在控制板9上，通过外壳1上的USB开孔向外伸出。

USB驱动电路5焊接在控制板9上，与USB接头2相连接，同时与处理器3和电源4相连接；处理器3焊接在控制板9上，与电源4、USB驱动电路5、传感器6、无线通信模块7相连接；电源4焊接在控制板9上，电源4通过USB驱动电路5从手机获取电源，经过稳压处理后供给其他模块，也可以通过电池获取电源，供给其他模块，电池可以使用干电池，也可以使用锂电池；传感器6固定在外壳1的内部，传感器6的进气口对准外壳1上的网孔，传感器6与电源4和处理器4相连接；无线通信模块7焊接在控制板9上，包括WIFI通信接口和蓝牙通信接口，其与处理器3和电源4相连接；板载USB口8为一迷你USB母头，焊接在控制板9上，安装时不露出外壳1，但是与外壳1上的另一个USB开孔对准， 板载USB口8与电源4相连接；控制板9安装在外壳的内部。

这里无线通信模块7，可以根据需要进行添加和删除，也可以选择不添加任何无线模块，而采用USB和手机进行通信。这里的传感器6可以是灰尘传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、可燃性气体传感器，也可以是这几种传感器的组合。

在制作过程中，我们选择了灰尘传感器和甲醛传感器的组合，灰尘传感器选用夏普公司的产品，处理器3我们选用意法半导体公司的STM32，电源4我们采用从手机USB取电的方式。

使用时，用户需要安装本模块相应的应用软件程序，通过相应的通信模式的选择，实现与手机的通信连接，将测量到的测量用户当前环境的PM2.5值和甲醛浓度值的结果显示在手机显示屏上，并指示当前PM2.5值和甲醛浓度值对应的环境定位，提醒用户相应的保护措施。如果用户在使用的过程中，手机需要充电，只需将手机充电头插入到板载USB口8上，即可完成对手机的充电。

实施例2

如图2是本实用新型一种测量环境参数的手机外设装置的实施图，包括外壳A1、USB接头A2、处理器A3、电源A4、USB驱动电路A5、传感器A6、控制板A7、板载USB口A8。

其中，外壳A1为塑料方形外壳，其上有两个USB开孔和网孔；USB接头A2为迷你USB公头，可直接插入手机的充电口中，USB接头A2焊接在控制板A7上，通过外壳A1上的USB开孔向外伸出。

USB驱动电路A5焊接在控制板A7上，与USB接头A2相连接，同时与处理器A3和电源A4相连接；处理器A3焊接在控制板A7上，与电源A4、USB驱动电路A5、传感器A6、相连接；电源A4焊接在控制板A7上，电源A4通过USB驱动电路A5从手机获取电源，经过稳压处理后供给其他模块，也可以通过电池获取电源，供给其他模块，电池可以使用干电池，也可以使用锂电池；传感器A6固定在外壳A1的内部，传感器的进气口对准外壳A1上的网孔，传感器与电源A4和处理器A4相连接；板载USB口A8为一迷你USB母头，焊接在控制板A7上，安装时不露出外壳A1，但是与外壳A1上的另一个USB开孔对准；控制板A7安装在外壳的内部。

这里的传感器A6可以是灰尘传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、可燃性气体传感器，也可以是这几种传感器的组合。制作的过程中我们选择电磁传感器，处理器A3我们选用意法半导体公司的STM32，电源A4我们采用从手机USB取电的方式。

使用时，用户需要安装本模块相应的应用软件程序。当用户将此装置插入到手机上时，手机会自动弹出软件程序，用户可以通过软件程序的提示选择操作。装置会自动测量用户当前环境的电磁辐射强度，并将测量结果显示在手机显示屏上，并指示当前电磁辐射对应的环境定位，提醒用户相应的保护措施。如果用户在使用的过程中，手机需要充电，只需将手机充电头插入到板载USB口A8上，即可完成对手机的充电。

实施例3

如图3是本实用新型一种测量环境参数的手机外设装置的实施图，包括外壳B1、控制板B2、处理器B3、电源B4、电源开关B5、传感器B6、蓝牙模块B7、板载USB口B8。

其中，外壳B1为塑料方形外壳，其上有电源开关孔、USB通孔和网孔；电源开关B5焊接在控制板B2上并通过电源开关孔露出，电源开关B5与电源B4相连接；处理器B3焊接在控制板B2上，与电源B4、传感器B6、蓝牙模块B7相连接；电源B4焊接在控制板B2上，电源B4通过电池获取电源，供给其他模块；传感器B6固定在外壳B1的内部，传感器B6的进气口对准外壳B1上的网孔，传感器B6与电源开关B5和处理器B3相连接，控制板B2安装在外壳B1的内部，板载USB口为一迷你USB母口，焊接在控制板B2上，安装时不伸出外壳B1，但是通过外壳B1上的USB通孔可以接插。

这里的传感器B6可以是灰尘传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、可燃性气体传感器，也可以是这几种传感器的组合。制作时我们选择灰尘传感器和温湿度传感器的组合，处理器B3我们选用意法半导体公司的STM32，灰尘传感器采用夏普公司的产品，电池我们选用干电池。

使用时，用户需要安装本模块相应的应用软件程序。当用户需要测量PM2.5和温湿度时，打开装置上的电源开关B4，打开手机蓝牙和应用程序，程序会自动搜索到手机并上传测量数据。手机接收到装置测量的用户当前环境的PM2.5值的大小以及环境的温湿度，并将测量结果显示在手机显示屏上，并指示当前PM2.5值对应的环境定位，提醒用户相应的保护措施。

如果用户不希望通过电池取电，也可以使用连接线通过板载USB口B8供电，注意，由于供电设计采用干电池，不能充电，所以使用板载USB口B8供电是一定要取出干电池，以免发生意外，推荐此款装置不使用USB供电。

实施例4

如图4是本实用新型一种测量测量环境参数的手机外设装置的实施图，包括外壳C1、控制板C2、处理器C3、电源C4、电源开关C5、传感器C6、WIFI模块C7、设置面板C8、板载USB口C9。

其中，外壳C1为塑料方形外壳，其上有电源开关孔、USB通孔和网孔；电源开关C5焊接在控制板C2上并通过电源开关孔露出，电源开关C5与电源C4相连接；处理器C3焊接在控制板C2上，与电源C4、传感器C6、WIFI模块C7相连接；电源C4焊接在控制板C2上，电源C4通过电池获取电源，供给其他模块；传感器C6固定在外壳C1的内部，传感器C6的进气口对准外壳C1上的网孔，传感器C6与电源开关C5和处理器C3相连接，控制板C2安装在外壳C1的内部，设置面板C8安装在外壳C1的外表面，板载USB口C9焊接在控制板C2上。

这里的传感器C6可以是灰尘传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、可燃性气体传感器，也可以是这几种传感器的组合。制作时我们选择甲醛传感器和温湿度传感器的组合，处理器B3我们选用意法半导体公司的STM32，电池我们选用锂电池。

使用时，用户需要安装本模块相应的应用软件程序。当用户需要测量环境甲醛和温湿度时，打开装置上的电源开关C4，通过设置面板C8设置WIFI接入密码，密码设置由硬件完成，用户不需要每次都设置；手机识别到装置的WIFI信号会自动弹出软件程序，用户可以通过软件程序的提示选择操作。装置会自动测量用户当前环境的温湿度和甲醛的含量，并将测量结果显示在手机显示屏上，并指示当前测量值对应的环境定位，提醒用户相应的保护措施。

同时，系统开启后会实时监控电池的电量，并将电量损耗情况发送给手机终端，用户根据需要可对装置的锂电池进行充电。只需要将充电头插入板载USB口C9即可，此时装置处于工作状态，从手机终端可以实时查看电池充电情况。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测量环境参数的手机外设装置，包括外壳（1）、USB接头（2）、处理器（3）、电源（4）、USB驱动电路（5）、传感器（6）、无线通信模块（7），板载USB口（8）、控制板（9），其特征在于：

所述的外壳（1）为塑料方形外壳，外壳（1）上有两个USB开孔和网孔；

所述的USB接头（2）为迷你USB公头，可直接插入手机的充电口中，USB接头（2）焊接在控制板（9）上，通过外壳（1）上的一个USB开孔向外伸出；

所述的USB驱动电路（5），焊接在控制板（9）上，与USB接头（2）相连接，同时与处理器（3）和电源（4）相连接；

所述的处理器（3），焊接在控制板（9）上，与电源（4）、USB驱动电路（5）、传感器（6）、无线通信模块（7）相连接；

所述的电源（4），焊接在控制板（9）上，与处理器（3）、USB驱动电路（5）、传感器（6）、无线通信模块（7）相连接，电源（4）通过USB驱动电路（5）从手机获取电源，经过稳压处理后供给其他模块；

所述的传感器（6），固定在外壳（1）的内部，传感器（6）的进气口对准外壳（1）上的网孔，传感器（6）与电源（4）和处理器（3）相连接；

所述的无线通信模块（7），焊接在控制板（9）上，包括WIFI模块和蓝牙模块，与处理器（3）和电源（4）相连接；

所述的板载USB口（8），为一迷你USB母头，焊接在控制板（9）上，安装时不露出外壳（1），但是与外壳（1）上的另一个USB开孔对准， 板载USB口（8）与电源（4）相连接；

所述的控制板（9），安装在外壳（1）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种测量环境参数的手机外设装置，其特征在于：所述的传感器（6）可以是灰尘传感器、温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、可燃性气体传感器、电磁传感器，也可以是这几种传感器的组合。

3.根据权利要求1所述的一种测量环境参数的手机外设装置，其特征在于：所述的无线通信模块（7），可以根据需要进行添加和删除，也可以选择不添加任何无线模块，采用USB和手机进行通信。

4.根据权利要求1所述的一种测量环境参数的手机外设装置，其特征在于：所述的电源（4）也可以通过电池取电，电池可以是干电池也可以是锂电池。

5.根据权利要求1所述的一种测量环境参数的手机外设装置，其特征在于：所述的板载USB口（8），可以使用户在使用外设装置时给手机充电，同时可以给装置供电；WIFI或者蓝牙模式下，通过板载USB口（8）可以供电和充电。