一種室內空氣質量無線監測終端裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種室內空氣質量無線監測終端裝置，包括主控制器單元、空氣質量監測單元、空氣質量顯示單元和系統電源單元；所述的主控制器單元通過無線網絡分別與空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元雙向連接；所述的系統電源單元通過電纜分別與主控制器單元、空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元連接。本實用新型專利技術的空氣質量監測單元增加了PM2.5粉塵監測模塊和有毒氣體監測模塊，除了能監測空氣的溫濕度外，還能監測目前人們最關心的空氣質量指標PM2.5和有毒氣體，綜合監測功能大大增強。本實用新型專利技術以無線通信技術為基礎，既能將評價結果顯示和存儲在空氣質量顯示存儲單元，又能夠將評價結果上傳至智能終端。

Indoor air quality wireless monitoring terminal device

The utility model discloses a wireless indoor air quality monitoring terminal device comprises a main controller unit, air quality monitoring unit, air quality display unit and the system power supply unit; the main controller unit through a wireless network with air quality monitoring unit and air quality display two-way connection unit; the power supply unit system the cable is connected with the main controller unit, air quality monitoring unit and a display unit is connected to the air quality. Air quality monitoring unit of the utility model increases the PM2.5 dust monitoring module and toxic gas monitoring module, in addition to the monitoring of temperature and humidity of air, air quality index PM2.5 and toxic gases can monitor at present people are most concerned about, the comprehensive monitoring function is greatly enhanced. The utility model is based on the wireless communication technology, which can display and store the evaluation results in the air quality display storage unit, and can upload the evaluation result to the intelligent terminal.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及空氣質量監測技術，特別是一種室內空氣質量監控裝置。
技術介紹
目前所公知的室內空氣質量監控裝置只能進行溫度和濕度兩種環境信息的采集。且大多數空氣質量監測系統多為有線，測量結果只能單方面反應環境信息，不能提供綜合的環境信息和評價。
技術實現思路
為解決現有技術存在的上述問題，本技術要設計一種能夠監測多項指標且能實時進行顯示和評價的室內空氣質量無線監測終端裝置。為了實現上述目的，本技術的技術方案如下：一種室內空氣質量無線監測終端裝置，包括主控制器單元、空氣質量監測單元、空氣質量顯示單元和系統電源單元；所述的主控制器單元通過無線網絡分別與空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元雙向連接；所述的系統電源單元通過電纜分別與主控制器單元、空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元連接；所述的空氣質量監測單元包括PM2.5粉塵監測模塊、溫濕度監測模塊和有毒氣體監測模塊；所述的空氣質量顯示存儲單元包括彩屏顯示模塊和SD卡存儲模塊。進一步地，所述的主控制器單元采用Nordic Semiconductor ASA公司的單芯片超低功耗的基于藍牙4.0的NRF51822芯片；所述的溫濕度監測模塊為DHT11溫濕度監測模塊，所述的有毒氣體監測模塊為MQ-136有毒氣體監測模塊，所述的彩屏顯示模塊為TFT高清晰多觸點4寸彩屏顯示模塊。進一步，所述的無線網絡包括移動網絡、WIFI或藍牙網絡。本技術各模塊的功能如下：主控制器單元采用的是由Nordic Semiconductor ASA公司推出的單芯片超低功耗的基于藍牙4.0的NRF5182芯片，該芯片支持具有高靈活性、擁有256KB flash 16KB ARM且支持多種藍牙協議，具有可以同時連接多臺移動終端的功能，主控制器單元安裝有空氣質量綜合評價系統。PM2.5粉塵監測模塊主要負 責監測空氣周圍的粉塵，然后將模擬信號轉換成數字信號發送給NRF51822微控制模塊。DHT11溫濕度監測模塊主要用來監測環境的溫度和濕度，MQ-136有毒氣體監測模塊主要用來監測空氣中的有毒氣體，主要是甲烷、硫化氫、一氧化碳等有毒氣體。TFT彩屏顯示模塊是多觸點電容屏，此電容屏能夠支持多點操作，可操作性強且畫面顯示清晰柔和，并且數據可以根據界限值進行變色顯示，實時顯示主控制器單元的空氣質量綜合評價結果。SD卡存儲模塊可以存儲由空氣質量監測單元讀取的環境信息值，并且采用并口通信的方式使SD卡讀取和存儲數據的速率大大增強。系統電源單元采用高轉換效率，低電壓波紋的TPS54340電源芯片和TI公司生產的LM1084-3.3V主要是為空氣質量監測單元、空氣質量顯示單元和主控制器單元提供可靠的電源。與現有技術相比，本技術具有以下有益效果：1、由于本技術的空氣質量監測單元增加了PM2.5粉塵監測模塊和有毒氣體監測模塊，除了能監測空氣的溫濕度外，還能監測目前人們最關心的空氣質量指標PM2.5和有毒氣體，綜合監測功能大大增強。2、本技術以無線通信技術為基礎，能夠實時采集室內環境信息并給出室內空氣質量等級的綜合評價結果，既能將評價結果顯示和存儲在空氣質量顯示存儲單元，又能夠將評價結果上傳至智能終端，為人們改善室內環境提供有效依據。附圖說明圖1是室內空氣質量無線監測終端裝置總體框圖。圖2是主控制器單元NRF51822微控制器電路圖。圖3是PM2.5粉塵監測模塊電路圖。圖4是DHT11溫濕度監測模塊電路圖。圖5是MQB136有毒氣體監測模塊電路圖。圖6是4寸電容彩屏顯示模塊電路圖。圖7是SD卡信息存儲模塊電路圖。圖8是系統電源單元電路圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術進行進一步地描述。如圖1所示，本技術由空氣質量監測單元、系統電源單元、空氣質量顯示存儲單元和主控制器單元 組成。本技術的工作原理如下：空氣質量監測單元中的PM2.5粉塵監測模塊負責采集室內空氣的粉塵信息，通過放大器將微弱的電壓信號輸送到主控制器單元的模數轉換管腳，從而計算出室內空氣中的PM2.5的粉塵含量；DHT11溫濕度監測模塊負責采集室內環境的溫度、濕度，并轉換成數字信號輸送到主控制器單元的讀數管腳上；MQB136有毒氣體監測模塊負責采集室內空氣中的有毒氣體，比如：硫化氫、一氧化碳、甲烷等對人體有害的氣體，并通過放大器將微弱的電壓信號輸送到主控制器單元的模數轉換管腳，從而計算出室內空氣中有毒氣體的濃度；空氣質量顯示存儲單元中的4寸電容彩屏顯示模塊主要負責顯示經過主控制器單元處理之后的室內空氣質量信息，當達到人體承受上限值時4寸電容彩屏顯示模塊滿屏顯示紅色，向用戶提供告警信息；SD卡存儲模塊負責存儲經過主控制器單元處理之后的室內空氣質量信息，以便用戶查看以前的室內空氣質量信息。主控制器單元主要負責處理由環境質量監測單元發送的各項數據，并進行空氣質量綜合評價，以及控制空氣質量顯示存儲單元進行環境信息的顯示和存儲，并且主控制器單元還可以連接多種移動應用終端，將室內環境各項信息值顯示到智能終端的APP上。圖2所示為主控制器單元NRF51822微控制器的電路圖，NRF51822芯片的外圍電路采用系統單元供電，Y1、Y2為NRF51822芯片的晶振，為NRF51822芯片提供高精度的時序，C12、C15、C21為濾波電容；C10為偏振電容；R13為下拉電阻；管腳23、24為NRF51822芯片調試仿真引腳；主要完成軟件代碼的更新和調試仿真；C11、C16、C17、C19、C20和L2、L3、L4組成了射頻單元，整個單元經上電之后會發出2.4G Hz的電磁波；Ant1為nRF51822芯片的天線接口，大大增加了nRF51822芯片的傳輸距離。圖3所示為PM2.5粉塵監測模塊電路圖，PM2.5粉塵監測模塊由光學傳感系統的紅外發光二極管(IRED)和光電子晶體管組成。它通過監測空氣中PM2.5粉塵的反射光的強度計算空氣中PM2.5粉塵濃度。尤其是它可以有效地監測到非常細的顆粒像香煙煙霧。R1、R2為光學傳感系統的保護電阻；R3為限流電阻；Q1為三極管；D1為紅外發光二極管；D2為光電晶體管；U1為系統的放大器；R4為可調電阻，可以控制放大器LMH6642的放大倍數。圖4所示為DHT11溫濕度監測模塊電路圖。DHT11溫濕度監測模塊是一款含有以校準的復合數字傳感器，采用專門的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保了測量的穩定性和可靠性。模塊中DHT11_DAT11為數字量輸出端，管腳1為電源輸入端，管腳3為接地端，D6為DHT11溫濕度監測模塊工作指示燈，R16為限流電阻防止D6燒壞，R17為上拉電阻，提高數字信號輸出端的高電平值。圖5所示為MQB136有毒氣體監測模塊電路圖。該模塊中U3為MQB136有毒氣體監測模塊的信號輸出端，U2為MQB136有毒氣體監測模塊的電壓放大器，D1、D6為指示燈；R1、R4、R7為限流電阻，其中R1、R7保證了D1、D6指示燈正常工作不會因為電壓過高而燒壞。C1為濾波電容。R5、R6為偏置電阻與U2相結合調節MQB136有毒氣體監測模塊信號輸出的放大倍數。圖6所示為4寸電容彩屏顯示模塊引腳圖，其中的6到21管腳為4寸電容彩屏顯示模塊的數據傳輸管腳，22管腳為電源地；24、25管腳為電源輸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種室內空氣質量無線監測終端裝置，包其特征在于：括主控制器單元、空氣質量監測單元、空氣質量顯示單元和系統電源單元；所述的主控制器單元通過無線網絡分別與空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元雙向連接；所述的系統電源單元通過電纜分別與主控制器單元、空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元連接；所述的空氣質量監測單元包括PM2.5粉塵監測模塊、溫濕度監測模塊和有毒氣體監測模塊；所述的空氣質量顯示存儲單元包括彩屏顯示模塊和SD卡存儲模塊。

【技術特征摘要】
1.一種室內空氣質量無線監測終端裝置，包其特征在于：括主控制器單元、空氣質量監測單元、空氣質量顯示單元和系統電源單元；所述的主控制器單元通過無線網絡分別與空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元雙向連接；所述的系統電源單元通過電纜分別與主控制器單元、空氣質量監測單元和空氣質量顯示單元連接；所述的空氣質量監測單元包括PM2.5粉塵監測模塊、溫濕度監測模塊和有毒氣體監測模塊；所述的空氣質量顯示存儲單元包括彩屏顯示模塊和SD卡存儲模塊。2.根據權利要求1所述的一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳少華，呂閃，沈巍，劉世園，沈俊辰，李明圓，張志晨，
申請(專利權)人：大連交通大學，
類型：新型
國別省市：遼寧;21