CN205826471U - 粉尘含量检测系统 - Google Patents

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俞梁英
陈玲玲
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Abstract

本实用新型提供了一种粉尘含量检测系统,包括:粉尘传感器,用于检测空气中的粉尘含量;显示模块,用于显示粉尘含量;按键模块,用于输入设置的粉尘含量阈值以作为报警值;报警模块,用于在粉尘含量超出报警值时进行报警;EEPROM存储器,用于存储报警值;控制器,用于控制所述粉尘传感器进行检测,并在接收所述粉尘含量数据后发送至显示模块进行显示,还用于接收来自按键模块输入的报警值,并将报警值写入EEPROM存储器,以及根据EEPROM存储器中存储的报警值判断当前的粉尘含量数据是否超标,如超标则控制报警模块进行报警。本实用新型提供的粉尘含量检测系统可以凭借其便携式、体积小、运行稳定等优点应用于各个领域。

Description

粉尘含量检测系统
技术领域
本实用新型涉及粉尘含量检测技术领域,特别涉及一种粉尘含量检测系统。
背景技术
近几年来,经济的快速发展给人们带来了便利的生活。但是经济的快速发展同样也带来了诸多问题,其中最突出的就是对环境的污染,尤其是空气质量日益下降。粉尘是空气质量的一项重要指标,粉尘含量的多少就决定了空气质量的好坏。
现有的粉尘含量检测设备主要采用光散射法来测量粉尘浓度,因为它研究成果成熟,性价比高,可以对空气中粉尘浓度进行在线检测,更加适应于生产。但这种方法的检测设备体积较大、不易携带。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种粉尘含量检测系统,以解决现有的粉尘含量检测设备所存在的体积较大、不易携带的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种粉尘含量检测系统,包括:
粉尘传感器,用于检测空气中的粉尘含量,并将粉尘含量数据发送给单片机;
显示模块,用于显示粉尘含量;
按键模块,用于输入设置的粉尘含量阈值以作为报警值;
报警模块,用于在粉尘含量超出报警值时进行报警;
EEPROM存储器,用于存储所述报警值;
控制器,用于控制所述粉尘传感器进行粉尘含量检测,并在接收所述粉尘含量数据后将其发送至所述显示模块进行显示,还用于接收来自按键模块输入的报警值,并将所述报警值写入所述EEPROM存储器,以及根据EEPROM存储器中存储的报警值判断当前的粉尘含量数据是否超标,如超标则控制报警模块进行报警。
较佳地,所述粉尘传感器为光学法测量粉尘浓度的传感器。
较佳地,所述显示模块包括一液晶显示屏。
较佳地,所述控制器包括一STC12C5A60S2型单片机及其外围电路。
较佳地,还包括可编程看门狗电路,所述可编程看门狗电路与所述控制器相连。
较佳地,所述EEPROM存储器包括一24C02芯片。
较佳地,所述按键模块包括2个并联的独立按键,所述独立按键与所述控制器相连,所述独立按键分别用于对所述报警值进行增加或减少。
较佳地,还包括与所述控制器相连的电源模块,所述电源模块为5V直流USB电源或手机移动电源或5V直流电源。
本发明提供的粉尘含量检测系统可以凭借其便携式、体积小、运行稳定等优点应用于各个领域。其中包括了疾病的预防控制、矿山的开采、环境的保护等领域。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例提供的粉尘含量检测系统组成图;
图2为本实用新型优选实施例提供的粉尘传感器部分电路图;
图3为本实用新型优选实施例提供的液晶显示屏部分电路图;
图4为本实用新型优选实施例提供的EEPROM存储器部分电路图;
图5为本实用新型优选实施例提供的按键模块部分电路图。
具体实施方式
为更好地说明本实用新型,兹以一优选实施例,并配合附图对本实用新型作详细说明,具体如下:
如图1所示,本实施例提供的一种粉尘含量检测系统,包括:
粉尘传感器10,用于检测空气中的粉尘含量,并将粉尘含量数据发送给单片机;
显示模块20,用于显示粉尘含量;
按键模块30,用于输入设置的粉尘含量阈值以作为报警值;
报警模块40,用于在粉尘含量超出报警值时进行报警;
EEPROM存储器50,用于存储所述报警值;
控制器60,用于控制粉尘传感器10进行粉尘含量检测,并在接收到来自粉尘传感器10的粉尘含量数据后将其发送至显示模块20进行显示,并根据EEPROM存储器50中存储的报警值判断当前的粉尘含量数据是否超标,如超标则控制报警模块40进行报警,此外,控制器还用于接收来自按键模块30输入的报警值,并将所述报警值写入所述EEPROM存储器50。
还包括可编程看门狗电路70,可编程看门狗电路与所述控制器相连。
具体地,本实施例中的控制器包括一STC12C5A60S2型单片机及其外围电路。该型号的单片机作为控制器可以通过电的方式对单片机进行程序的擦除和编写,且支持串口程序烧写。而独立设置可编程看门狗电路70与该单片机相连,可以为该单片机提供复位、中断等功能。这种方式即可使单片机执行的运算量更加简化,且提高了系统的安全性。
本实施例中通过在单片机中进行编程的方式将其设置为按以下流程工作:系统启动时,会先进行初始化,紧接着单片机会从EEPROM存储器中读取出预先设定好的浓度最大限(也可以通过按键重新输入一个新的浓度最大限)。接着单片机会将浓度最大限显示在液晶屏上,同时单片机会发送信号给粉尘传感器,粉尘传感器接收到信号之后,会再次的采集当前空气中的粉尘浓度,并将检测结果输送给单片机中。随后单片机会将当前浓度与之前设定好的浓度最大限进行比较,若当前浓度大于浓度最大限时,系统会进行报警并显示,同时会采取相应的降尘措施。如果不大于报警值,则系统显示出测得的浓度值后,会延时5秒继续采集当前浓度值,就这样一次又一次的循环下去。
如图2所示,本实施例中的粉尘传感器为光学法测量粉尘浓度的传感器。具体地,采用型号为夏普GP2Y1010作为本系统的粉尘传感器。该传感器结构轻巧,在使用时,只需把它的六根线按图2所示与单片机相连即可,用它来检测粉尘含量十分方便。在系统启动时,粉尘传感器会抽取一定量的含尘空气,这时粉尘传感器里的红外线发光二极管会发射出一道平行光,这道光经过被测空气时,会因为遇到粉尘发生散射现象,光的强度将被减弱。根据这一特性,只需接收反射光,根据反射光的强弱再结合入射光的相对衰减率测得粉尘浓度,最后传感器会输出信号到单片机中。单片机记录下测量结果,同时显示出来。5秒间隔之后,单片机会再次发出检测信号给粉尘传感器,传感器会再次采集当前空气,并测量空气中粉尘含量同时把结果输送给单片机里。
本实施例中的显示模块包括一液晶显示屏。如图3所示,具体为采用与控制器相连的LCD1602液晶显示器进行粉尘浓度的显示。在LCD1602液晶屏中,引脚1接地;引脚2连接到电源正极;第3引脚我们可以接入一个10K电位器,用来调节显示屏的对比度;第4引脚RS的功能是选择寄存器;第五引脚R/W是读写信号线;第六引脚E端是使能端;而7到14脚是双向数据总线,直接与单片机连接;最后两个脚分别为背光电源的正负极。该显示器的数字式接口直接连接到单片机引脚上,无需其它外围辅助电路,给系统节约了空间。且该显示器的耗电量要比其它显示器低很多,大大节约了供电资源,提升了系统本身的续航能力。
如图4所示,本实施例中的EEPROM存储器包括一24C02芯片。该芯片可以用电的方式对它进行擦除和编写,它能在系统掉电情况下完好的保存数据,不会发生数据丢失的状况,使用起来也方便简单。具体地,其引脚5、6与单片机相连,以接收来自单片机的报警值数据。其用于存储通过按键模块预先设定的浓度最大限(报警值),节约了本系统运行需要重新输入报警值的时间。
如图5所示,本实施例中的按键模块包括2个并联的独立按键,所述独立按键与所述控制器相连,所述独立按键分别用于对所述报警值进行增加或减少。本模块利用独立按键方式,利用两个独立按键输入报警值,在开机状态下,长按S3按键可以增大报警值。反之长按S2按键可以降低报警值。由于在不同的工作环境中对粉尘浓度的要求不一样,所以在更换环境时即可使用本模块设置不同的浓度参考值(报警值),当浓度值超过所设定的报警值时,粉尘检测系统就会自动报警。当系统启动时,系统会先进行初始化,然后会自动检测按钮是否被按下,一旦按钮被按下时,系统将检测所按下的键是加或减按钮键。如果系统没有检测到有按键按下,那么系统会根据程序的设定继续进行检测,直到检测到为止。按键模块是粉尘检测系统与用户进行互动的关键模块,用户可以利用按键来输入不同的浓度最大限。在实际使用中,不同作业场所对粉尘含量值有着不同的要求,所以系统必须要能够改变浓度最大限,这样一来可以方便用户的使用。
此外,本实施例中提供的报警模块40,可以设置为一与单片机相连的蜂鸣器,当单片机检测到当前粉尘含量超标时,控制蜂鸣器进行报警。当然,在其他情况下也可以通过显示模块进行报警显示。
本实施例中的粉尘含量检测系统还包括与所述控制器相连的电源模块,所述电源模块为5V直流USB电源或手机移动电源或5V直流电源。
该系统工作时,系统内的粉尘传感器,负责检测空气中的粉尘含量,并把检测结果输送给单片机。此外,在单片机外部,增加的EEPROM存储器电路,可以把设置的报警值记录下来。当系统启动时,EEPROM存储器会发送上次输入的报警值给单片机。通过这种方式,避免了每启动一次系统需要重新设计报警值的时间,极大地方便了用户的使用。此外,按键模块用来设置报警值,以应对在不同工作环境下,作业场所对空气中粉尘浓度的不同要求,实现了人与机器之间的互动。报警模块是当空气中的粉尘浓度值超过设定的报警值时,自动发出警报,通知使用者进行降尘处理,更加智能化。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,对本实用新型所做的变形或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种粉尘含量检测系统,其特征在于,包括:
粉尘传感器,用于检测空气中的粉尘含量,并将粉尘含量数据发送给单片机;显示模块,用于显示粉尘含量;
按键模块,用于输入设置的粉尘含量阈值以作为报警值;
报警模块,用于在粉尘含量超出报警值时进行报警;
EEPROM存储器,用于存储所述报警值;
控制器,用于控制所述粉尘传感器进行粉尘含量检测,并在接收所述粉尘含量数据后将其发送至所述显示模块进行显示,还用于接收来自按键模块输入的报警值,并将所述报警值写入所述EEPROM存储器,以及根据EEPROM存储器中存储的报警值判断当前的粉尘含量数据是否超标,如超标则控制报警模块进行报警。
2.根据权利要求1所述的粉尘含量检测系统,其特征在于,所述粉尘传感器为光学法测量粉尘浓度的传感器。
3.根据权利要求1所述的粉尘含量检测系统,其特征在于,所述显示模块包括一液晶显示屏。
4.根据权利要求1所述的粉尘含量检测系统,其特征在于,所述控制器包括一STC12C5A60S2型单片机及其外围电路。
5.根据权利要求1或4所述的粉尘含量检测系统,其特征在于,还包括可编程看门狗电路,所述可编程看门狗电路与所述控制器相连。
6.根据权利要求1所述的粉尘含量检测系统,其特征在于,所述EEPROM存储器包括一24C02芯片。
7.根据权利要求1所述的粉尘含量检测系统,其特征在于,所述按键模块包括2个并联的独立按键,所述独立按键与所述控制器相连,所述独立按键分别用于对所述报警值进行增加或减少。
8.根据权利要求1所述的粉尘含量检测系统,其特征在于,还包括与所述控制器相连的电源模块,所述电源模块为5V直流USB电源或手机移动电源或5V直流电源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109444007A (zh) * 2018-11-08 2019-03-08 金肯职业技术学院 基于stm32的pm2.5浓度检测系统及其检测方法
CN111595745A (zh) * 2020-06-19 2020-08-28 河海大学常州校区 基于云端数据库的粉尘检测报警系统

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