CN204718646U - 一种新型室内有害气体成分检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型室内有害气体成分检测系统，包括用于对甲醛、氨气、空气质量数据、温湿度数据、距离数据和噪音数据进行采集的数据采集模块，用于对采集的数据进行无线传输的无线射频模块，以及用于对采集的数据进行处理并显示的处理显示模块，所述数据采集模块通过无线射频模块与处理显示模块之间无线通讯，所述无线射频模块由第一无线射频模块和第二无线射频模块组成，第一无线射频模块与第二无线射频模块之间无线通讯。本实用新型可以对多种环境数据进行检测，包括比如甲醛、氨气、空气质量、温湿度、距离和噪音，功能齐全；系统主要采用传感器、STC12C5A60S2单片机和APC220芯片实现，结构简单，便于携带，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及室内环境检测技术领域，尤其是一种新型室内有害气体成分检测系统。
背景技术
20世纪末，电子技术飞速发展，在其推动下，电子产品也在发生着巨大变化，环境质量已经成为人们生活中密不可分的话题，例如：温度、湿度、PM2.5等信息，以及装修房子后房间中的有害气体，这些都是人们关心的对象。因此，研究检测环境质量产品，有着非常重要的意义。
目前的室内有害气体成分检测系统存在以下缺陷：第一，体积大，不便于携带；第二，功能单一，只能对一种环境数据进行检测；第三，成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种成本低，功能全面，便于携带的新型室内有害气体成分检测系统。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种新型室内有害气体成分检测系统，包括用于对甲醛、氨气、空气质量数据、温湿度数据、距离数据和噪音数据进行采集的数据采集模块，用于对采集的数据进行无线传输的无线射频模块，以及用于对采集的数据进行处理并显示的处理显示模块，所述数据采集模块通过无线射频模块与处理显示模块之间无线通讯，所述无线射频模块由第一无线射频模块和第二无线射频模块组成，第一无线射频模块与第二无线射频模块之间无线通讯。
所述数据采集模块包括用于对甲醛进行采集的甲醛传感器、用于对氨气进行采集的氨气传感器、用于对空气质量数据进行采集的空气质量传感器、用于对温湿度数据进行采集的温湿度传感器、用于对距离数据进行采集的距离传感器以及用于对噪音数据进行采集的膜片式传感器，甲醛传感器的输出端与放大电路的输入端相连，膜片式传感器的输出端与放大滤波及V/F转换电路的输入端相连，放大电路、氨气传感器、空气质量传感器、温湿度传感器、距离传感器、放大滤波及V/F转换电路的输出端均与第一微控制器的输入端相连，第一微控制器的输出端与第一无线射频模块的输入端相连。
所述处理显示模块由第二微控制器、TFT显示电路和按键组成，所述第二微控制器的输入端分别与按键、第二无线射频模块的输出端相连，第二微控制器的输出端与TFT显示屏的输入端相连。
所述的第一无线射频模块与第二无线射频模块均采用APC220芯片。
所述第一微控制器采用第一STC12C5A60S2单片机。
所述第二微控制器采用第二STC12C5A60S2单片机。
由上述技术方案可知，本实用新型的优点在于：第一，可以对多种环境数据进行检测，包括比如甲醛、氨气、空气质量、温湿度、距离和噪音，功能齐全；第二、系统主要采用传感器、STC12C5A60S2单片机和APC220芯片实现，结构简单，便于携带，降低了成本；第三、数据采集模块与处理显示模块分离开，以达到对其他地区监测的目的。
附图说明
图1 为本实用新型的电路框图。
具体实施方式
如图1所示，一种新型室内有害气体成分检测系统，包括用于对甲醛、氨气、空气质量数据、温湿度数据、距离数据和噪音数据进行采集的数据采集模块1，用于对采集的数据进行无线传输的无线射频模块，以及用于对采集的数据进行处理并显示的处理显示模块2，所述数据采集模块1通过无线射频模块与处理显示模块2之间无线通讯，所述无线射频模块由第一无线射频模块和第二无线射频模块组成，第一无线射频模块与第二无线射频模块之间无线通讯。
如图1所示，所述数据采集模块1包括用于对甲醛进行采集的甲醛传感器、用于对氨气进行采集的氨气传感器、用于对空气质量数据进行采集的空气质量传感器、用于对温湿度数据进行采集的温湿度传感器、用于对距离数据进行采集的距离传感器以及用于对噪音数据进行采集的膜片式传感器，甲醛传感器的输出端与放大电路的输入端相连，膜片式传感器的输出端与放大滤波及V/F转换电路的输入端相连，放大电路、氨气传感器、空气质量传感器、温湿度传感器、距离传感器、放大滤波及V/F转换电路的输出端均与第一微控制器的输入端相连，第一微控制器的输出端与第一无线射频模块的输入端相连，所述的第一无线射频模块与第二无线射频模块均采用APC220芯片。所述处理显示模块2由第二微控制器、TFT显示电路和按键组成，所述第二微控制器的输入端分别与按键、第二无线射频模块的输出端相连，第二微控制器的输出端与TFT显示屏的输入端相连。所述第一微控制器采用第一STC12C5A60S2单片机，所述第二微控制器采用第二STC12C5A60S2单片机。TFT显示屏是用来显示实时数据的，按键用于选择进入的界面以及设定参数。
以下结合图1对本实用新型作进一步的说明。
由于甲醛传感器产生的电流信号较弱，需要外部的放大电路对其电流信号进行放大，才能采集到外部的信号；在得到采集信号后，需要进行A/D转换，考虑到单片机的I/O口的资源问题，选择了第一STC12C5A60S2单片机P1口的内部自带A/D转换功能，有效的节约了I/O资源。对于氨气传感器、空气质量传感器采集到的信号可直接利用第一STC12C5A60S2单片机的A/D转换功能对其进行数模转换，得到外部数据。
温湿度传感器的传输方式是：先传输湿度的整数部分，再传输湿度的小数部分，再传输温度的整数部分，再传输温度的小数部分，最后传输检校位，当检校位与前面传输的数据之和相等，则说明数据传输没有问题，这是可以获取实时温湿度数据了。
所述距离传感器采用HC-SR04超声波传感器，是利用发射超声波，发射出去的超声波一旦遇到其他物体，就会反射会信号。通过计算这段时间，而这段时间为往返时间，需要除以2，并与声速相乘，便可得到相应的距离。
当外界有声源时，会使膜片式传感器的膜片震动，产生电压差，但产生的电压差较小，需要对其放大，为了使得到的数据稳定、准确，要对其进行滤波，最后通过V/F转换电路，得到相应的频率，第一STC12C5A60S2单片机对其计数处理。
在得到采集数据后，数据采集模块1会通过串口将数据发射出去，上位机即处理显示模块2接收到数据后，对数据进行分析，查看数据是否是符合要求的数据，若是符合要求的数，就对其进行处理、分析，并显示；若不符合要求，在对其数据进行接收，直到数据符合要求为止。
处理显示模块2的处理包括：对于气体采集方面传来的数据，只是一个电压值，当上位机得到电压值后，而电压值与气体的浓度之间存在电压值，通过线性关系求的气体的浓度。对于温湿度传传过来的数据，是一个整数部分与小数部分在一起的值，在得到数据后，要对数据进行分割处理，将温度数据的小数部分与整数部分进行分离，同时也将湿度的整数部分与小数部分进行分离，最后将处理过的数据进行显示。
综上所述，本实用新型可以对多种环境数据进行检测，包括比如甲醛、氨气、空气质量、温湿度、距离和噪音，功能齐全；系统主要采用传感器、STC12C5A60S2单片机和APC220芯片实现，结构简单，便于携带，降低了成本。
Claims (6)
1.一种新型室内有害气体成分检测系统，其特征在于：包括用于对甲醛、氨气、空气质量数据、温湿度数据、距离数据和噪音数据进行采集的数据采集模块（1），用于对采集的数据进行无线传输的无线射频模块，以及用于对采集的数据进行处理并显示的处理显示模块（2），所述数据采集模块（1）通过无线射频模块与处理显示模块（2）之间无线通讯，所述无线射频模块由第一无线射频模块和第二无线射频模块组成，第一无线射频模块与第二无线射频模块之间无线通讯。
2.根据权利要求1所述的新型室内有害气体成分检测系统，其特征在于：所述数据采集模块（1）包括用于对甲醛进行采集的甲醛传感器、用于对氨气进行采集的氨气传感器、用于对空气质量数据进行采集的空气质量传感器、用于对温湿度数据进行采集的温湿度传感器、用于对距离数据进行采集的距离传感器以及用于对噪音数据进行采集的膜片式传感器，甲醛传感器的输出端与放大电路的输入端相连，膜片式传感器的输出端与放大滤波及V/F转换电路的输入端相连，放大电路、氨气传感器、空气质量传感器、温湿度传感器、距离传感器、放大滤波及V/F转换电路的输出端均与第一微控制器的输入端相连，第一微控制器的输出端与第一无线射频模块的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的新型室内有害气体成分检测系统，其特征在于：所述处理显示模块（2）由第二微控制器、TFT显示电路和按键组成，所述第二微控制器的输入端分别与按键、第二无线射频模块的输出端相连，第二微控制器的输出端与TFT显示屏的输入端相连。
4.根据权利要求1所述的新型室内有害气体成分检测系统，其特征在于：所述的第一无线射频模块与第二无线射频模块均采用APC220芯片。
5.根据权利要求2所述的新型室内有害气体成分检测系统，其特征在于：所述第一微控制器采用第一STC12C5A60S2单片机。
6.根据权利要求3所述的新型室内有害气体成分检测系统，其特征在于：所述第二微控制器采用第二STC12C5A60S2单片机。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106292474A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-01-04 | 合肥科迈捷智能传感技术有限公司 | 一种基于单片机控制的环境数据采集记录装置 |
| CN106768086A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-05-31 | 四川理工学院 | 一种室内空气检测系统 |
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