一種多功能環境監測儀的製作方法
2023-11-02 07:36:47 4
一種多功能環境監測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多功能環境監測儀，其中環境監參數檢測控制部分包括MCU處理器、環境參數傳感器電路；所述環境參數傳感器電路包括顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器和聲強傳感器；所述顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器、聲強傳感器分別與MCU處理器相連；所述MCU處理器可分別調用所述顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器和聲強傳感器獲得的檢測信息數據，並處理；所述太陽能供電部分與MCU處理器相連，為其提供電能；所述無線通信電路與MCU處理器的通信埠相連接，將MCU處理器發出的數據經天線發射出去，實現監控儀的組網與無線數據通信功能；本實用新型能同時檢測多種環境參數並能將獲得的環境參數無線發射出去，同時還採用太陽能供電部分供電，綠色環保。
【專利說明】一種多功能環境監測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種環境監測儀的改進，特指一種可同時對空氣中的PM2.5顆粒物、溫度、溼度、噪音和光照度等多參數實時監測，並可將採集到的環境參數實時通過無線網絡傳輸到PC電腦等監控終端上的多功能環境監測儀。
【背景技術】
[0002]在實際的生產和生活中，環境監控是重要的研究課題之一。對於工業生產而言，準確獲取系統的環境參數，有助於對生產過程的環境進行監控，保證生產的正常順利進行；對於生活而言，對所處的環境進行監控，可以及時檢測所處環境參數的各項指標是否正常和影響正常的生活，以便採取相應的監控措施。特別是隨著環境問題的日益突出，人們對生活環境的要求也越來越高，而現有的環境參數檢測設備大多為工業用，較少有民用的多功能環境參數檢測的相關儀器，且多數環境監測儀，功能單一隻能對某單一參數進行檢測，如溫度、溼度等，不具備多參數同時監測的功能，也不具備監測後實施控制輸出的功能。現有的檢測儀的供電大多採用乾電池進行供電，大多不能循環使用，造成儀器使用成本高和不環保等問題。為此，我們研發了一種可同時對空氣中的PM2.5顆粒物、溫度、溼度、噪音和光照度等多參數實時監測，並可將採集到的環境參數實時通過無線網絡傳輸到PC電腦等監控終端上的多功能環境監測儀。
實用新型內容
[0003]本實用新型目的是為了克服現有技術的不足而提供一種可同時對空氣中的PM2.5顆粒物、溫度、溼度、噪音和光照度等多參數實時監測，並可將採集到的環境參數實時通過無線網絡傳輸到PC電腦等監控終端上的多功能環境監測儀。
[0004]為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種多功能環境監測儀，包括環境參數監測控制部分、太陽能供電部分、無線通信電路；所述環境監參數檢測控制部分包括MCU處理器、環境參數傳感器電路；所述環境參數傳感器電路包括顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器和聲強傳感器；所述顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器、聲強傳感器分別與MCU處理器相連；所述MCU處理器可分別調用所述顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器和聲強傳感器獲得的檢測信息數據，並處理；所述太陽能供電部分與MCU處理器相連，為其提供電能；所述無線通信電路，包含無線數據收發電路、天線；所述無線數據收發電路與MCU處理器的通信埠相連接；所述無線數據收發電路將MCU處理器發出的數據經天線發射出去，實現監控儀的組網與無線數據通信功能。
[0005]優選的，所述太陽能供電部分包括太陽能電池、充電電路、蓄電池；所述太陽能電池設置在監測儀殼體上，所述太陽能電池的輸出與充電電路相連，所述充電電路與蓄電池連接，實現對蓄電池的充電控制。
[0006]優選的，所述太陽能供電部分還包含切換開關；所述所述切換開關外接補充電源，可以實現補充電源充電的切換。[0007]優選的，所述太陽能供電部分還包穩壓電路；所述穩壓電路與蓄電池連接相連，使蓄電池輸出的電源更穩定。
[0008]優選的，所述多功能環境監測儀還包含控制輸出電路；所述控制輸出電路與MCU處理器相連，用於控制MCU處理器的輸出。
[0009]優選的，所述多功能環境監測儀還包含時鐘電路；所述時鐘電路14為MCU處理器提供準確定時。
[0010]優選的，所述多功能環境監測儀還包含液晶顯示/按鍵電路；所述液晶顯示/按鍵電路用於顯示MCU處理器獲得的數據和對MCU處理器進行輸入。
[0011]由於上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點:
[0012]本實用新型方案的多功能環境監測儀能同時檢測多種環境參數並能將獲得的環境參數無線發射出去；同時本實用新型採用太陽能供電部分供電，綠色環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明:
[0014]附圖1為本實用新型所述的多功能環境監測儀的工作原理圖；
[0015]附圖2是本實用新型所述的多功能環境監測儀的MCU處理器的電路圖；
[0016]附圖3是本實用新型所述的多功能環境監測儀的環境參數傳感器電路的電路原理圖；
[0017]附圖4是本實用新型所述的多功能環境監測儀的控制輸出電路和時鐘電路的電路原理圖；
[0018]附圖5是本實用新型所述的多功能環境監測儀的無線通信電路的電路原理圖；
[0019]附圖6是本實用新型所述的多功能環境監測儀的太陽能供電部分的電路圖；
[0020]其中:1、環境參數監測控制部分；2、太陽能供電部分；3、無線通信電路；11、MCU處理器；12、環境參數傳感器電路；13、控制輸出電路；14、時鐘電路；15、液晶顯示/按鍵電路；21、太陽能電池；22、切換開關；23、充電電路；24、蓄電池；25、穩壓電路；121、顆粒物傳感器；122、光照度傳感器；123、溫溼度傳感器；124、聲強傳感器。
[0021]【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0023]附圖1-6為本實用新型所所述的多功能環境監測儀，包括環境參數監測控制部分
1、太陽能供電部分2、無線通信電路3 ;所述環境監參數檢測控制部分包括MCU處理器11、環境參數傳感器電路12、控制輸出電路13、時鐘電路14和液晶顯示按鍵電路15 ;所述環境參數傳感器電路12包括顆粒物傳感器121、光照度傳感器122、溫溼度傳感器123和聲強傳感器124，所述顆粒物傳感器121、光照度傳感器122、溫溼度傳感器123和聲強傳感器124分別與MCU處理器11相連；所述MCU處理器11可分別調用所述顆粒物傳感器121、光照度傳感器122、溫溼度傳感器123和聲強傳感器124獲得的檢測信息數據，並處理；所述太陽能供電部分2與MCU處理器11相連，為其提供電能；所述太陽能供電部分2包括太陽能電池21、切換開關22、充電電路23、蓄電池24、穩壓電路25，所述太陽能電池21設置在監測儀殼體上，方便實現光電的轉換和減小體積；當監測儀置於太陽光下即可實現光電轉換，太陽能電池21的輸出與充電電路23相連，所述充電電路23與蓄電池24連接，實現對蓄電池24的充電控制；所述切換電路22外接補充電源，可以實現補充電源充電的切換；所述穩壓電路25與蓄電池24連接相連，使蓄電池24輸出的電源更穩定；所述無線通信電路3，包含無線數據收發電路、天線；所述無線數據收發電路與MCU處理器11的通信埠相連接；所述無線數據收發電路將MCU處理器11發出的數據經天線發射出去，實現監控儀的組網與無線數據通信功能；所述控制輸出電路13、時鐘電路14、液晶顯示/按鍵電路15分布與MCU處理器11相連；所述控制輸出電路13用於控制MCU處理器11的輸出；所述時鐘電路14為MCU處理器11提供準確定時；所述液晶顯示/按鍵電路15，用於顯示MCU處理器11獲得的數據和對MCU處理器11進行輸入。
[0024]如附圖2所示為MCU處理器的電路圖，所述MCU處理器11選用IAP15F2K61S2作為核心處理器，MCU處理器11的埠設有IOk的上拉電阻排R_P01-R_P04和上拉電阻R10-R15 ;所述液晶顯示/按鍵電路選用128*64的字符型液晶顯示器。
[0025]如附圖3所示為環境檢測傳感器電路的電路原理圖，環境參數傳感器電路12包括顆粒物傳感器121、光照度傳感器122、溫溼度傳感器123、聲強傳感器124 ;所述顆粒物傳感器121包含GP2Y1010AU0F顆粒物粉塵傳感器和外圍電路，與MCU處理器的PWM信號和AD埠連接，通過控制採集GP2Y1010AU0F顆粒物粉塵傳感器的電壓傳感信號，測量出顆粒物的含量；所述光照度傳感器122包含16位數字輸出型光照度傳感晶片BH1750和電源供電電路，所述BH1750通過兩線式串行總線接口 I2C與MCU處理器11相連，由MCU處理器11讀取數字光照強度的數值，並進行處理；所述溫溼度傳感器123為數字溫溼度傳感器DHT11，MCU處理器11通過單埠讀取溫溼度傳感器123的溫溼度數據信息；所述聲強傳感器124包含駐極式電容麥克風和LM386處理電路，將聲強信號準換成電壓信號由MCU處理器11調用處理。
[0026]如附圖4所示，輸出控制電路13由光耦和繼電器組成，光耦的控制端與MCU處理器11相連接，接受控制算法的控制輸出信號；所述繼電器輸出設有常閉或常開接點，可以根據控制需要進行外電路連接。
[0027]如附圖5所示，無線通信電路3包含無線通信模塊和USB轉換模塊；所述無線通信電路3和MCU控制器的通信埠 TXD和RXD相連接，實現通信數據的無線收發和無線通信組網功能。
[0028]如附圖6所示，太陽能供電部分2包含太陽能電池片21、切換開關22、充電電路23、蓄電池24和電源變換電路；所述太陽能電池片21與監測儀殼體嵌為一體；所述充電電路23包含IN4007 二極體，所述切換開關22由單刀雙擲開關SOO實現，可以實現太陽能和其它充電方式互補；所述的電源變換電路包含電源晶片AMSl117。
[0029]本實用新型方案的多功能環境監測儀本實用新型方案的多功能環境監測儀能同時檢測多種環境參數並能將獲得的環境參數無線發射出去；同時本實用新型採用太陽能供電部分供電，綠色環保。
[0030]以上僅是本實用新型的具體應用範例，對本實用新型的保護範圍不構成任何限制。凡採用等同變換或者等效替換而形成的技術方案，均落在本實用新型權利保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種多功能環境監測儀，包括環境參數監測控制部分、太陽能供電部分、無線通信電路；所述環境監參數檢測控制部分包括MCU處理器、環境參數傳感器電路；其特徵在於:所述環境參數傳感器電路包括顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器和聲強傳感器；所述顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器、聲強傳感器分別與MCU處理器相連；所述MCU處理器可分別調用所述顆粒物傳感器、光照度傳感器、溫溼度傳感器和聲強傳感器獲得的檢測信息數據，並處理；所述太陽能供電部分與MCU處理器相連，為其提供電能；所述無線通信電路，包含無線數據收發電路、天線；所述無線數據收發電路與MCU處理器的通信埠相連接；所述無線數據收發電路將MCU處理器發出的數據經天線發射出去，實現監控儀的組網與無線數據通信功能。
2.根據權利要求1所述的多功能環境監測儀，其特徵在於:所述太陽能供電部分包括太陽能電池、充電電路、蓄電池；所述太陽能電池設置在監測儀殼體上，所述太陽能電池的輸出與充電電路相連，所述充電電路與蓄電池連接，實現對蓄電池的充電控制。
3.根據權利要求2所述的多功能環境監測儀，其特徵在於:所述太陽能供電部分還包含切換開關；所述所述切換開關外接補充電源，可以實現補充電源充電的切換。
4.根據權利要求2或3所述的多功能環境監測儀，其特徵在於:所述太陽能供電部分還包穩壓電路；所述穩壓電路與蓄電池連接相連，使蓄電池輸出的電源更穩定。
5.根據權利要求4所述的多功能環境監測儀，其特徵在於:還包含控制輸出電路；所述控制輸出電路與MCU處理器相連，用於控制MCU處理器的輸出。
6.根據權利要求5所述的多功能環境監測儀，其特徵在於:還包含時鐘電路；所述時鐘電路為MCU處理器提供準確定時。
7.根據權利要求5或6所述的多功能環境監測儀，其特徵在於:還包含液晶顯示/按鍵電路；所述液晶顯示/按鍵電路用於顯示MCU處理器獲得的數據和對MCU處理器進行輸入。
【文檔編號】G01D21/02GK203519059SQ201320640110
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】汪義旺, 張承成, 陸軍 申請人:蘇州市職業大學