一種紫外線檢測報警系統的製作方法

2023-04-29 07:32:06 2

本發明涉及紫外線檢測領域，尤其是涉及一種紫外線檢測報警系統。

背景技術：

紫外線殺菌是一種傳統的、有效的消毒方法，在醫院，食品廠，水處理等已被廣泛應用，但在使用過程中受諸多因素的影響，特別是燈管輻射強度低及應用不當會影響消毒滅菌效果。為了保證滿意的消毒效果，在使用中要定期實施紫外線燈管輻射強度的檢測。目前紫外線強度檢測方法有使用紫外線強度照射指示卡的方法和紫外線檢測儀方法。

使用紫外線強度照射指示卡的方法，是在開啟紫外線等5分鐘後，將化學卡置於紫外線燈下垂直距離1米處，將有圖案一面朝上，照射1分鐘後，觀察指示卡色塊的顏色，將其與標準色塊比較，讀出照射強度。由於指示卡為光敏材料，所以應該避光保存，此外紫外線照射時要嚴格控制時間，否則測定結果不準確。

紫外線檢測儀使用專用的盲管紫外線傳感器技術，不受陽光、燈光等其他射線幹擾、測量精度高、性能穩定。具有自動電池欠壓指示及數據保持功能。整機設計緊湊，使用非常方便。但是不能自動記錄歷史數據，購買比較昂貴，攜帶也不方便。

隨著人民生活水平的日益提高，對健康也越來越關注。當皮膚接受紫外線過度暴曬後，會損傷表皮細胞，活化酪胺酸酶，加速色素合成，破壞皮膚的保溼功能，使皮膚變得乾燥，讓真皮層中的彈力纖維受損，使細紋產生。在強烈照射下，還會造成肌膚發炎、灼傷。有異常情形時，則會變成色素性的皮膚癌等。所以防曬是非常重要的，並不只是為了防止變黑，主要是為了健康。

藍牙無線通信技術是在兩個設備間進行無線短距離通信的最簡單、最便捷的方法。它廣泛應用於世界各地，可以無線連接智慧型手機、可攜式計算機、汽車、立體聲耳機、mp3播放器等多種設備。藍牙是當今市場上支持範圍最廣泛，功能最豐富且安全的無線標準，並且不需要支付任何費用。低功耗，小體積，低成本以及易使用，使得藍牙技術得到了空前廣泛的應用。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種紫外線檢測報警系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種紫外線檢測報警系統，該系統包括紫外線檢測裝置、無線傳輸模塊和智能終端，所述的腕錶式紫外線檢測裝置通過無線傳輸模塊連接智能終端，所述的紫外線檢測裝置為腕錶式紫外線檢測裝置，所述的無線傳輸模塊為藍牙模塊，所述的藍牙模塊設置在腕錶式紫外線檢測裝置中。

所述的腕錶式紫外線檢測裝置包括帶表鏈的腕錶錶盤、紫外線傳感器、模數轉換器和微控制器，所述的紫外線傳感器、模數轉換器、微控制器和藍牙模塊均設置在腕錶錶盤內，所述的紫外線傳感器通過模數轉換器連接微控制器，所述的微控制器通過藍牙模塊連接智能終端。

所述的微控制器包括stm32f103rct6微控制器。

所述的智能終端包括智慧型手機。

該系統還包括用於存儲歷史紫外線檢測數據的伺服器，所述的智能終端通過4g網絡連接伺服器。

所述的智能終端設有紫外線檢測在線報警模塊，所述的紫外線檢測在線報警模塊包括：

數據接收子模塊：所述的數據接收子模塊通過藍牙模塊連接腕錶式紫外線檢測裝置；

紫外線等級劃分子模塊：該子模塊對數據接收子模塊接收的紫外線強度值進行等級劃分確定當前紫外線強度所屬等級；

紫外線等級顯示子模塊：該子模塊根據當前紫外線強度所屬等級進行相應的等級顯示；

紫外線防護提醒子模塊：該子模塊根據當前紫外線強度所屬等級調取預先存儲的相應等級的防護提醒語音數據進行語音提醒。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

(1)本發明通過藍牙模塊將紫外線檢測裝置和報警終端進行連接，紫外線檢測裝置採用腕錶式紫外線檢測裝置，美觀實用，同時藍牙模塊低功耗，小體積，低成本；

(2)本發明將原始紫外線轉換成紫外線強度值，智能終端進行紫外線等級顯示以及紫外線防護提醒，這樣可以為人們在高強度紫外線照射條件下的生產、生活提供相關信息和預報，避免人員因高強度紫外線照射造成的損失；

(3)本發明智能終端採用智慧型手機，方便攜帶，同時還給智慧型手機帶來了更好的附屬價值，能夠進行紫外線在線報警；

(4)本發明設置伺服器可以存儲大量歷史紫外線強度數據，方便後期對氣象方面的研究；

(5)本發明具有性能優良，可視效果分明，級聯方式簡單；數據傳輸穩定、抗幹擾能力強等特點。

附圖說明

圖1為本發明紫外線檢測報警系統的結構框圖。

圖中，1為紫外線傳感器，2為模數轉換器，3為微控制器，4為藍牙模塊，5為智能終端，6為4g網絡，7為伺服器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種紫外線檢測報警系統，該系統包括紫外線檢測裝置、無線傳輸模塊和智能終端5，腕錶式紫外線檢測裝置通過無線傳輸模塊連接智能終端5，紫外線檢測裝置為腕錶式紫外線檢測裝置，無線傳輸模塊為藍牙模塊4，藍牙模塊4設置在腕錶式紫外線檢測裝置中。

腕錶式紫外線檢測裝置包括帶表鏈的腕錶錶盤、紫外線傳感器1、模數轉換器2和微控制器3，紫外線傳感器1、模數轉換器2、微控制器3和藍牙模塊4均設置在腕錶錶盤內，紫外線傳感器1通過模數轉換器2連接微控制器3，微控制器3通過藍牙模塊4連接智能終端5。

微控制器3包括stm32f103rct6微控制器3。

智能終端5包括智慧型手機。

該系統還包括用於存儲歷史紫外線檢測數據的伺服器7，智能終端5通過4g網絡6連接伺服器7。

智能終端5設有紫外線檢測在線報警模塊，紫外線檢測在線報警模塊包括：

數據接收子模塊：數據接收子模塊通過藍牙模塊4連接腕錶式紫外線檢測裝置；

紫外線等級劃分子模塊：該子模塊對數據接收子模塊接收的紫外線強度值進行等級劃分確定當前紫外線強度所屬等級；

紫外線等級顯示子模塊：該子模塊根據當前紫外線強度所屬等級進行相應的等級顯示；

紫外線防護提醒子模塊：該子模塊根據當前紫外線強度所屬等級調取預先存儲的相應等級的防護提醒語音數據進行語音提醒。

本實施例中，智慧型手機與hc-05藍牙模塊通過無線方式相連接，智慧型手機中的紫外線檢測在線報警模塊為安裝在智慧型手機上的app，用於顯示檢測到的紫外線強度，即能精確測強度，又能對強度進行漢語播報和邏輯自判斷，在智慧型手機上用app軟體顯示出來、語音提示檢測強度結果，當紫外線為最弱(0-2級)時，提示用戶當前紫外線對人體無太大影響，外出時戴上太陽帽即可；紫外線達3-4級時，提示用戶外出時除戴上太陽帽外還需備太陽鏡，並在身上塗上防曬霜，以避免皮膚受到太陽輻射的危害；當紫外線強度達到5-6級時，提示用戶外出時必須在陰涼處行走；紫外線達7-9級時，提示用戶在上午10時至下午4時這段時間最好不要到沙灘場地上曬太陽；當紫外線指數大於等於10時，提示用戶應儘量避免外出，因為此時的紫外線輻射極具有傷害性。

hc-05藍牙模塊：一端與智慧型手機相連，另一端與stm32f103rct6微控制器3相連，完成藍牙通信系統之間的全雙工通信。藍牙模塊4採用csr主流藍牙晶片，藍牙v2.0協議標準。模塊供電電壓為3.3v～3.6v，採用usb或控制器供電就可以了。該藍牙模塊4在空曠條件下的通訊距離可達10m，正常使用環境8m左右。

紫外線傳感器1模塊：一端檢測當前的紫外線，另一端與stm32f103rct6微控制器3相連，將檢測到的紫外線強度傳送到stm32f103rct6微控制器3。

stm32f103rct6微控制器3：一端與紫外線傳感器1模塊連接，另一端與藍牙模塊4連接，根據從紫外線傳感器1得到的紫外線強度設置信息，據此傳輸到藍牙模塊4，由藍牙模塊4發送到智慧型手機上。最高可運行在72mhz，可在3.3-5.0v供電電壓和-40-+85攝氏度下正常工作，內置adc模擬數字轉換器和多個i2c接口，能夠滿足系統外設的通信需求。內置128kb的ram和20kb的rom，足以存放本應用系統的數據和程序。

優選的，在上述紫外線檢測裝置及其操作方法中，智慧型手機app上設置有紫外線檢測、語音播報、退出按鈕。

優選的，在上述紫外線檢測裝置及其操作方法中，藍牙模塊4供電電壓為3.3v～3.6v，由於與stm32f103rct6微控制器3相連，所以由控制器供電，默認波特率為9600，配對碼為1234，工作模式為從機，空曠條件下通訊距離為10m，正常使用環境下為8m左右。

優選的，在上述紫外線檢測裝置及其操作方法中，stm32f103rct6微控制器3一端通過usart接口與基於串口的藍牙模塊4無縫連接，另一端與紫外線傳感器1連接。

優選的，在上述紫外線檢測裝置及其操作方法中，紫外線傳感器1用於感知紫外線，並將相關信息發送到stm32f103rct6微控制器3。

紫外線檢測裝置及其操作方法的操作方法，包括如下步驟：

步驟一，首先將紫外線傳感器1與微控制器3相連，實現紫外線傳感器1與stm32開發板的通信；

步驟二，接著將stm32f103rct6微控制器3與藍牙模塊4相連，實現藍牙模塊4與stm32開發板的通信；將程序通過j-link燒進stm32開發板；

步驟三，將hc-05連接到智慧型手機，用智慧型手機客戶端(藍牙調試助手)調試，用at指令實現對hc-05模塊的配置，智慧型手機經過尋找、配對後，輸入從機密碼。

步驟四，將編寫好的紫外線檢測app安裝在智慧型手機上，當紫外線傳感器1置於紫外線光照下，將藍牙置於智慧型手機不少於8米處。當紫外線為最弱(0一2級)時,app顯示紫外線的強度，並提示用戶當前紫外線對人體無太大影響，外出時戴上太陽帽即可；紫外線達3一4級時，app顯示紫外線的強度，並提示用戶外出時除戴上太陽帽外還需備太陽鏡，並在身上塗上防曬霜，以避免皮膚受到太陽輻射的危害；當紫外線強度達到5一6級時，app顯示紫外線的強度，並提示用戶外出時必須在陰涼處行走；紫外線達7--9級時，app顯示紫外線的強度，並提示用戶在上午10時至下午4時這段時間最好不要到沙灘場地上曬太陽；當紫外線指數大於等於10時，app顯示紫外線的強度，並提示用戶應儘量避免外出，因為此時的紫外線輻射極具有傷害性。

本發明只需把腕錶式紫外線檢測裝置暴露在紫外線下，打開對應的智慧型手機上的app控制軟體，就能馬上建立連接，智能感知紫外線強度值，並進行自動播報與顯示，為人們在高強度紫外線照射條件下的生產、生活提供相關信息和預報，避免人員因高強度紫外線照射造成的損失。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。