本實(shí)用新型專利技術(shù)具體涉及一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括傳感器采集模塊、第一單片機(jī)、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無(wú)線發(fā)送模塊、無(wú)線接收模塊、第二單片機(jī)、串口模塊、上位機(jī)、GSM模塊和電源模塊；所述傳感器采集模塊、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和無(wú)線發(fā)送模塊分別與第一單片機(jī)連接，所述無(wú)線接收模塊與第二單片機(jī)連接，所述第二單片機(jī)的輸出端一路與GSM模塊連接，另一路通過(guò)串口模塊與上位機(jī)連接；所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。通過(guò)本系統(tǒng)一方面能夠?qū)π^(qū)域氣象環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，另一方面通過(guò)無(wú)線傳輸模塊將監(jiān)測(cè)信息傳送至上位機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)域氣象環(huán)境參數(shù)隨時(shí)隨地的監(jiān)測(cè)，不受時(shí)間及地域的限制。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)
，具體涉及一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
氣象環(huán)境檢測(cè)與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、林業(yè)等諸多領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。大多區(qū)域?qū)τ跉庀蟓h(huán)境的檢測(cè)多依靠當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)，但其包含地域較廣，無(wú)法確定小區(qū)域范圍內(nèi)具體的氣象環(huán)境參數(shù)，雖然目前市面已出現(xiàn)了對(duì)于小區(qū)域范圍內(nèi)氣象環(huán)境檢測(cè)的儀器，但大多采用有線的監(jiān)測(cè)方式，很大程度上限制了數(shù)據(jù)采集的場(chǎng)合，并且現(xiàn)有的小區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)往往監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而影響人們對(duì)氣象環(huán)境的誤判斷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器采集模塊、第一單片機(jī)、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無(wú)線發(fā)送模塊、無(wú)線接收模塊、第二單片機(jī)、串口模塊、上位機(jī)、GSM模塊和電源模塊；所述傳感器采集模塊、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和無(wú)線發(fā)送模塊分別與第一單片機(jī)連接，所述無(wú)線接收模塊與第二單片機(jī)連接，所述第二單片機(jī)的輸出端一路與GSM模塊連接，另一路通過(guò)串口模塊與上位機(jī)連接；所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述傳感器采集模塊包括溫濕度傳感器、粉塵傳感器和空氣污染傳感器。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述第一單片機(jī)和第二單片機(jī)均采用MSP430F149。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述無(wú)線發(fā)送模塊和無(wú)線接收模塊均采用NRF24L01。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，還包括電壓跟隨電路，所述溫濕度傳感器、粉塵傳感器和空氣污染傳感器均分別通過(guò)電壓跟隨電路與第一單片機(jī)連接。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3；所述運(yùn)算放大器U1的反向輸入端通過(guò)第一電阻R1與運(yùn)算放大器U1的輸出端連接，所述運(yùn)算放大器U1的正向輸入端與第二電阻R2連接，所述運(yùn)算放大器U1的輸出端通過(guò)第三電阻R3與第一單片機(jī)連接。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，還包括防輻射罩，所述溫濕度傳感器、粉塵傳感器和空氣污染傳感器均分別安裝在防輻射罩內(nèi)。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述防輻射罩內(nèi)設(shè)有氣流扇，所述氣流扇包括葉片和微型電機(jī)，所述微型電機(jī)通過(guò)氣流扇驅(qū)動(dòng)電路與第一單片機(jī)連接。如上所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步說(shuō)明為，所述氣流扇驅(qū)動(dòng)電路包括光耦器件T1、三極管V1、二極管D1、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7，所述光耦器件T1包括發(fā)光二極管D2和與發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)設(shè)置的光敏三極管V2，所述發(fā)光二極管D2的陽(yáng)極通過(guò)第四電阻R4與電源模塊連接，陰極與第一單片機(jī)連接；所述光敏三極管V2的集電極通過(guò)第五電阻R5與電源模塊連接，所述光敏三極管V2的發(fā)射極一路與三極管V1的基極連接，另一路通過(guò)第七電阻R7與三極管V1的發(fā)射極連接，所述三極管V1的集電極與二極管D1的正極連接，二極管D1的負(fù)極通過(guò)第六電阻R6與電源模塊連接，所述二極管D1的正極與微型電機(jī)的負(fù)極連接，二極管D1的負(fù)極與微型電機(jī)的正極連接，三極管V1的發(fā)射極接地。本技術(shù)的有益效果是：1、通過(guò)本系統(tǒng)一方面能夠?qū)π^(qū)域氣象環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，另一方面通過(guò)無(wú)線傳輸模塊將監(jiān)測(cè)信息傳送至上位機(jī)；同時(shí)，系統(tǒng)也可利用GSM模塊將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)以短消息的形式發(fā)送至手機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)域氣象環(huán)境參數(shù)隨時(shí)隨地的監(jiān)測(cè)，不受時(shí)間及地域的限制。2、單片機(jī)均采用MSP430F149，所述MSP430F149功耗低、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，內(nèi)部中設(shè)有8路快速12位A/D轉(zhuǎn)換器、2個(gè)16位定時(shí)器、2個(gè)通用串行同步/異步通信信號(hào)接口等模塊，減少了外圍電路的設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，同時(shí)提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可滿足系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行氣象環(huán)境數(shù)據(jù)采集的要求。3、所述無(wú)線發(fā)送模塊和無(wú)線接收模塊均采用NRF24L01，NRF24L01模塊集成度高，無(wú)線通信速度快，通過(guò)單片機(jī)的I/O接口與單片機(jī)直接進(jìn)行連接。4、通過(guò)設(shè)置電壓跟隨電路，能夠減少信號(hào)的損失失真，具有高輸入阻抗和低輸出阻抗，具有隔離和緩沖的作用，能夠?qū)鞲衅骱蛦纹瑱C(jī)電路進(jìn)行隔離，使信號(hào)快速地傳遞，減少電路中反饋信號(hào)的干擾，避免相互間串?dāng)_，從而使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。5、通過(guò)設(shè)置防輻射罩，及在防輻射罩內(nèi)設(shè)立氣流扇，從而保護(hù)傳感器的同時(shí)，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確合理，從而使人們對(duì)氣象環(huán)境有更加準(zhǔn)確的了解。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)結(jié)構(gòu)框圖。圖2為電壓跟隨電路電路原理圖。圖3為防輻射罩結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為氣流扇驅(qū)動(dòng)電路電路原理圖。圖中：1、防輻射罩；2、氣流扇。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)實(shí)施方式做進(jìn)一步的闡述。如圖1所示，本技術(shù)提供的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，適用于小區(qū)域內(nèi)的氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括傳感器采集模塊、第一單片機(jī)、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無(wú)線發(fā)送模塊、無(wú)線接收模塊、第二單片機(jī)、串口模塊、上位機(jī)、GSM模塊和電源模塊；所述傳感器采集模塊、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和無(wú)線發(fā)送模塊分別與第一單片機(jī)連接，所述無(wú)線接收模塊與第二單片機(jī)連接，所述第二單片機(jī)的輸出端一路與GSM模塊連接，另一路通過(guò)串口模塊與上位機(jī)連接，所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供電源，電源模塊將電壓經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化后，為系統(tǒng)提供不同的工作電壓，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，電源模塊為現(xiàn)有技術(shù)，這里不做詳細(xì)闡述。所述傳感器采集模塊包括溫濕度傳感器、粉塵傳感器和空氣污染傳感器，所述的溫濕度傳感器將監(jiān)測(cè)的溫濕度信號(hào)傳遞給第一單片機(jī)，溫濕度傳感器的型號(hào)可以選為DHT22，DHT22包括一個(gè)NTC測(cè)溫元件和一個(gè)電容式感濕元件，與第一單片機(jī)連接，具有響應(yīng)快速、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，也可以選用其他型號(hào)的溫濕度傳感器，這里不做限定。所述的粉塵傳感器將監(jiān)測(cè)的空氣中粉塵信號(hào)傳遞給第一單片機(jī)，粉塵傳感器可以選用SDS011型號(hào)的激光PM2.5傳感器，該傳感器對(duì)空氣PM2.5參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。激光PM2.5傳感器主要是采用激光散射的原理，當(dāng)傳感器上電時(shí)，激光照射到通過(guò)檢測(cè)位置的顆粒物時(shí)會(huì)產(chǎn)生微弱的光散射，在特定方向上的光散射波形與顆粒直徑有一定關(guān)系，從而可檢測(cè)到空氣中0.3～10微米懸浮顆粒物的濃度，數(shù)字化輸出，響應(yīng)快速，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，也可以選用其他型號(hào)的粉塵傳感器，這里不做限定。所述的空氣污染傳感器可以對(duì)空氣中有害氣體含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸給第一單片機(jī)，所述的空氣污染傳感器可以采用MQ135氣體傳感器，該傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氣、芳族化合物、硫化物、煙霧等有害氣體濃度的準(zhǔn)確探測(cè)。第一單片機(jī)將溫濕度傳感器、粉塵傳感器和空氣污染傳感器傳輸過(guò)來(lái)的監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后，一方面通過(guò)顯示器顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果，所述顯示器可以為液晶顯示器，也可以為數(shù)碼管顯示，這里不做具體的限定；另一方面通過(guò)無(wú)線發(fā)送模塊發(fā)送出去，同時(shí)還將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器中，方便操作人員的隨時(shí)調(diào)用查看。所述的第一單片機(jī)采用MSP430F149，MSP430F149功耗低、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，內(nèi)部中設(shè)有8路快速12位A/D轉(zhuǎn)換器、2個(gè)16位定時(shí)器、2個(gè)通用串行同步/異步通信信號(hào)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括傳感器采集模塊、第一單片機(jī)、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無(wú)線發(fā)送模塊、無(wú)線接收模塊、第二單片機(jī)、串口模塊、上位機(jī)、GSM模塊和電源模塊；所述傳感器采集模塊、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和無(wú)線發(fā)送模塊分別與第一單片機(jī)連接，所述無(wú)線接收模塊與第二單片機(jī)連接，所述第二單片機(jī)的輸出端一路與GSM模塊連接，另一路通過(guò)串口模塊與上位機(jī)連接；所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括傳感器采集模塊、第一單片機(jī)、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、無(wú)線發(fā)送模塊、無(wú)線接收模塊、第二單片機(jī)、串口模塊、上位機(jī)、GSM模塊和電源模塊；所述傳感器采集模塊、顯示器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和無(wú)線發(fā)送模塊分別與第一單片機(jī)連接，所述無(wú)線接收模塊與第二單片機(jī)連接，所述第二單片機(jī)的輸出端一路與GSM模塊連接，另一路通過(guò)串口模塊與上位機(jī)連接；所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器采集模塊包括溫濕度傳感器、粉塵傳感器和空氣污染傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述第一單片機(jī)和第二單片機(jī)均采用MSP430F149。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述無(wú)線發(fā)送模塊和無(wú)線接收模塊均采用NRF24L01。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：還包括電壓跟隨電路，所述溫濕度傳感器、粉塵傳感器和空氣污染傳感器均分別通過(guò)電壓跟隨電路與第一單片機(jī)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種小區(qū)域氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述電壓跟隨電路包括運(yùn)算放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3；所述運(yùn)算放大器U1的反向輸入端通過(guò)第一電阻R1與運(yùn)算放大器U1的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王艷，袁衛(wèi)，毛露露，孫頔，田園超，張遠(yuǎn)思，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：渭南師范學(xué)院，
類型：新型
國(guó)別省市：陜西;61
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