空气监控系统的制作方法

本实用新型涉及一种监测装置，特别涉及一种空气监控系统。

背景技术：

现有的电器设备控制一般都专机专用遥控器进行控制，操作不同的设备需要使用不同的遥控器，操作十分不便。另现有的家电设备一般都是红外控制，而现在智能手机一般没有红外模块，无法通过手机直接控制设备操作。

且一般采用监控终端直接监控操作检测终端，但数据传输过程中数据极易丢失，且监控终端或检测终端任意出现问题都导致数据丢失，传输失败，数据传输极不稳定，导致监测数据丢失或指令丢失无法送达操作或操作失灵。

另现有的检测终端所能安装的传感器模组数量较少，智能终端所能安装的传感器模组类型单一，不可进行选配。智能终端所使用的传感器模组使用寿命到期后，更换难度高。传感器接口杂乱而不统一，对接难度高。

另现有技术一般是将传感器直接焊接在PCB上，每种传感器的通讯协议、接口定义和结构封装都各不相同，每种传感器对接PCB板上的端子基本都具有唯一性和独立性的。传感器模组通讯接口独立性较强，一般不可与其他传感器共用接口。传感器模组通讯接口以及端口封装各不一致且繁杂，对接难度高。

另现有技术将传感器模组直接焊接在PCB上或者用接线端子，传感器模组使用损坏或者寿命到期后，更换需要较高的技术基础。传感器模组更换时需要进行断电，否则会给传感器模组造成不同程序的损伤。且更换时需要断电，降低了产品的灵活性和可操作性。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能提高通用性的空气监控系统。

一种空气监控系统，包括：检测空气质量并将检测数据上传的智能终端、与所述智能终端无线通信连接并接收并保存检测数据的服务器、及与所述服务器通信连接并获取服务器中的检测数据并控制智能终端操作控制设备的手持终端，所述智能终端包括：主控模块、与所述主控模块连接的无线通讯模块、及与所述主控模块连接并检测空气质量的传感器模组，所述无线通讯模块包括:WIFI模块、红外模块，所述红外模块包括：与所述主控模块及WIFI模块连接并解码所述手持终端的指令的红外解码芯片U1、与所述主控模块及红外解码芯片U1的红外发射电路、及与所述主控模块连接的红外接收电路，所述红外解码芯片U1的P0.2/URX/CSL/SDI端口与所述主控模块及WIFI模块连接并接收WIFI模块发送的数据，所述红外解码芯片U1的P0.5/PWM0用于发送解码后的红外信号；所述传感器模组包括：一个或多个模组单元。

在优选的实施例中，所述服务器包括：接收所述智能终端上传的检测数据的透传服务器、及接收所述透传服务器透传的检测数据并保存的数据服务器，所述主控模块包括：综合处理的主控芯片U2、及与所述主控芯片U2通讯连接并连接所有模组单元且采集所述模组单元数据的传感器控制芯片U3；所述红外发射电路包括：二极管D1、D2、用于放大红外信号的 MOS管Q4、并联连接的红外发射管组、接入所述MOS管Q4的栅极与源极之间的下拉电阻R19、设置在所述MOS管Q4的栅极的限流电阻R17，所述红外发射管组中的红外发射管的阴极接入所述MOS管Q4的漏极、其正极接入供电电源，所述红外发射管组中的红外发射管的正极连接有限流电阻，二极管D1、D2的阴极汇合后通过限流电阻R17接入所述MOS管Q4的栅极，二极管D1的正极接入所述主控芯片U2的P5.3/AIN11/PWM2端口，二极管D2的正极接入红外解码芯片U1的P0.5/PWM0端。

在优选的实施例中，所述红外解码芯片U1的P1.1/EIDK、P1.0/EICK端口为调试使用接口，所述红外解码芯片U1接入3.3V电压供电，所述红外解码芯片U1的P0.2/URX/SCL/SDI端口接入所述主控芯片U2的P0.2/URX/TC2连接并通过电阻R43接入WIFI模块的UART0_TX端。

在优选的实施例中，所述主控模块包括：所述主控芯片U2的P1.7/SCS端、P1.6/SCK端、P1.5/SDI端、P1.4/SDO端为与所述传感器控制芯片U3进行数据交互的SPI通讯总线端口；所述主控芯片U2的P0.4/RST端、P0.3/UTX/T1端、P0.2/URX/TC2端、P0.1/INT1/TC1端与WIFI模块连接通信；所述智能终端还包括：与所述主控芯片连接通信的人机交互模块、亮度采集模块、显示模块，所述通讯模块还包括：红外模块，所述主控芯片U2的P5.2/AIN10/PWM1端为采集环境亮度的ADC电压采样接口并与所述亮度采集模块连接交互，所述主控芯片U2的P1.3/SCL端口、P1.2/SDA端口为与所述人机交互模块进行数据通讯的输入端口。

在优选的实施例中，所述传感器控制芯片U3还连接有粉尘检测传感器、温湿度检测传感器，所述传感器控制芯片U3的P1.3/SCL端口、P1.2/SDA端口为与温湿度检测传感器进行数据通讯IIC总线端口,所述温湿度检测传感器的串行数据端SDA接入所述传感器控制芯片U3的P1.2/SDA端口、其另一条之路通过电阻R60接入所述传感器控制芯片U3的VDD端，所述温湿度检测传感器的接地端VSS接地、其另一条之路通过两并联电容接入到其供电电压端VDD,所述温湿度检测传感器的供电电压端VDD另一条之路接入所述传感器控制芯片U3的VDD端，所述温湿度检测传感器的串行时钟端SCL接入到所述传感器控制芯片U3的P1.3/SCL端口；所述粉尘检测传感器连接有供电关断电路，所述供电关断电路包括：控制通断所述粉尘检测传感器供电的MOS管Q10、用于所述MOS管Q10的前级放大驱动的三极管Q11、设置在所述三极管基极以用于限流三极管Q11的限流电阻R57、设置在所述MOS管Q10的漏极与栅极之间以用于上拉作用于所述MOS管Q10的栅极的上拉电阻R55、设置在所述MOS管Q10的栅极与所述三极管Q11集电极之间以用于限流作用于所述MOS管Q10的栅极的限流电阻R65、及用于滤波输出电源的滤波电容C23及C24。

在优选的实施例中，所述模组单元包括：通用底板、气体检测传感器、与所述气体检测传感器连接并接收该气体检测传感器检测数据且进行转换的转换装置、与转换装置连接并接收该转换装置转换数据的通用接口，所述通用底板承载气体检测传感器及转换装置，每个气体检测模组单元的通用接口为统一的标准协议的通用接口；所述通用接口为接收所述转换装置转换的标准协议数据的热插拔通用接口，所述模组单元还包括：设置在所述通用底板上并通断所述传感器供电用的供电电路、及设置在所述通用底板上与所述转换装置连接的参考电压电路。

在优选的实施例中，所述气体检测传感器包括：甲醛检测传感器，所述转换装置包括与所述甲醛检测传感器连接并接收该甲醛检测传感器检测数据的转换芯片U8，所述通用接口包括：与所述转换芯片U8连接并接收所述转换芯片U8的传输数据的通用接口J17，所述通用底板包括：承载所述甲醛检测传感器与转换芯片U8的甲醛检测通用底板；所述供电电路包括设置在所述甲醛检测通用底板上并通断甲醛检测传感器供电用的甲醛检测传感器供电电路,所述甲醛检测传感器供电电路包括：控制通断所述甲醛检测传感器供电的MOS管Q11、及用于所述MOS管Q11的前级放大驱动的三极管Q13、用于限流三极管Q13的限流电阻R67、用于上拉作用于所述MOS管Q11的栅极的上拉电阻R59、用于限流作用于所述MOS管Q11的栅极的限流电阻R65、及用于滤波输出电源的滤波电容C29及C31，所述三极管Q13基极 通过限流电阻R67接入到所述转换芯片U8的14脚，所述上拉电阻R59设置在所述MOS管Q11的漏极与栅极之间，所述上拉电阻R59与所述MOS管Q11的漏极的公共端接入电源；所述滤波电容C29与C31并联、其公共端一端接地，另一端的一条支路接入所述MOS管Q11的源极、另一条支路接入所述甲醛检测传感器的电压输入端，所述参考电压电路包括设置在所述甲醛检测通用底板上的第一参考电压电路,所述第一参考电压电路包括：可控精密稳压源U10、用于分压限流的分压限流电阻R60、用于分压所述可控精密稳压源U10的输入电压的分压电阻R63与R69、及用于滤波输出的参考电压的滤波电容C27，所述可控精密稳压源U10的阴极通过分压限流电阻R60接入电源，所述可控精密稳压源U10的阴极与滤波电容C27的公共端接入到所述转换芯片U8的25脚，所述可控精密稳压源U10的阳极与分压电阻R69的公共端接地，所述滤波电容C27并联在所述可控精密稳压源U10的阳极与阴极之间；所述甲醛检测传感器、转换芯片U8、通用接口J17、甲醛检测传感器供电电路、第一参考电压电路、甲醛检测通用底板形成甲醛检测模组单元并形成为一个模组单元。

在优选的实施例中，所述气体检测传感器包括：一氧化碳检测传感器，所述转换装置包括与所述一氧化碳检测传感器连接并接收该一氧化碳检测传感器检测数据的转换芯片U9，所述通用接口包括：与所述转换芯片U9连接并接收所述转换芯片U9的传输数据的通用接口J18，所述通用底板包括：承载所述一氧化碳检测传感器及转换芯片U9的一氧化碳检测通用底板；所述供电电路包括设置在所述一氧化碳检测通用底板上并通断一氧化碳检测传感器供电用的一氧化碳检测传感器供电电路，所述参考电压电路包括：与所述转换芯片U9连接的第二参考电压电路，所述一氧化碳检测传感器供电电路包括：控制通断所述一氧化碳检测传感器供电的MOS管Q12、及用于所述MOS管Q12的前级放大驱动的三极管Q14、用于限流三极管Q14的限流电阻R68、用于上拉作用于所述MOS管Q12的栅极的上拉电阻R61、用于限流作用于所述MOS管Q12的栅极的限流电阻R66、及用于滤波输出电源的滤波电容C30及C32，所述第二参考电压电路包括：可控精密稳压源U11、用于分压限流的分压限流电阻R62、用于分压所述可控精密稳压源U11的分压电阻R64与R70、及用于滤波输出的参考电压的滤波电容C28；所述一氧化碳检测传感器、转换芯片U9、通用接口J18、一氧化碳检测传感器供电电路、一氧化碳检测通用底板、第二参考电压电路形成一氧化碳检测模组单元并形成一个模组单元。

在优选的实施例中，所述气体检测传感器包括：二氧化碳检测传感器，所述转换装置包括与所述二氧化碳检测传感器连接并接收该二氧化碳检测传感器检测数据的转换芯片U12，所述通用接口包括：与所述转换芯片U12连接并接收所述转换芯片U12的传输数据的通用接口J21，所述通用底板包括：承载所述二氧化碳检测传感器及转换芯片U12的二氧化碳检测通用底板；所述供电电路包括设置在所述二氧化碳检测通用底板上并通断二氧化碳检测传感器供电用的二氧化碳检测传感器供电电路，所述参考电压电路包括：接入所述转换芯片U12的参考电压端的第三参考电压电路，所述二氧化碳检测传感器供电电路包括：控制通断所述二氧化碳检测传感器供电的MOS管Q15、及用于所述MOS管Q15的前级放大驱动的三极管Q17、用于限流三极管Q17的限流电阻R89、用于上拉作用于所述MOS管Q15的栅极的上拉电阻R81、用于限流作用于所述MOS管Q15的栅极的限流电阻R87、及用于滤波输出电源的滤波电容C41及C43，所述第三参考电压电路包括：可控精密稳压源U14、用于分压限流的分压限流电阻R82、用于分压所述可控精密稳压源U11的输入电压的分压电阻R85与R91、及用于滤波输出的参考电压的滤波电容C39；所述二氧化碳检测传感器、转换芯片U12、通用接口J21、二氧化碳检测传感器供电电路、第三参考电压电路及二氧化碳检测通用底板形成二氧化碳检测模组单元并形成一个模组单元。

在优选的实施例中，所述气体检测传感器包括：氧气检测传感器，所述转换装置包括与所述氧气检测传感器连接并接收该氧气检测传感器检测数据的转换芯片U13，所述通用接口包括：与所述转换芯片U13连接并接收所述转换芯片U13的传输数据的通用接口J22，所述通用底板包括：承载所述氧气检测传感器及转换芯片U13的氧气检测通用底板；所述供电电 路包括设置在所述氧气检测通用底板上并通断氧气检测传感器供电用的氧气检测传感器供电电路，所述参考电压电路包括：接入所述转换芯片U13的参考电压端的第四参考电压电路，所述氧气检测传感器供电电路包括：控制通断所述氧气检测传感器供电的MOS管Q16、及用于所述MOS管Q16的前级放大驱动的三极管Q18、用于限流三极管Q18的限流电阻R90、用于上拉作用于所述MOS管Q16的栅极的上拉电阻R83、用于限流作用于所述MOS管Q16的栅极的限流电阻R88、及用于滤波输出电源的滤波电容C42及C44，所述第四参考电压电路包括：可控精密稳压源U15、用于分压限流的分压限流电阻R84、用于分压所述可控精密稳压源U15的输入电压的分压电阻R86与R92、及用于滤波输出的参考电压的滤波电容C40；所述氧气检测传感器、转换芯片U13、通用接口J22、氧气检测传感器供电电路、第四参考电压电路及氧气检测通用底板形成氧气检测模组单元并形成一个模组单元。

上述的空气监控系统，服务器与智能终端通过无线通讯模块连接通信；智能终端通过多种传感器模组对环境进行监测得到监测数据，并将监测数据传送给与其连接的服务器；手持终端通过APP从服务器下载得到智能终端监测到数据；智能终端还通过APP远程操作控制无线通讯模块间接控制电器或设备；数据服务器用于将监测数据进行保存，并建立被检测环境质量大数据模型，从而供给手持终端下载使用。同时本实用新型的空气监控系统即可通过WIFI模块直接通过WIFI无线控制待控设备，也可通过红外模块控制红外设备，红外解码芯片U1的P0.2/URX/CSL/SDI端口与主控模块及WIFI模块连接并接收WIFI模块发送的数据，并通过P0.5/PWM0发送解码后的红外信号，将WIFI信号指令转换为红外信号指令，从而控制红外设备，扩展设备的通用性，从而匹配控制不同的设备。

空气监控系统的通过智能终端设置多种传感器模组对环境进行监测得到监测数据，并通过通用接口传输给主控模块，通过通讯模块将主控模块的数据与后台云服务器通信，并将监测数据通过无线通讯模块传送给与其连接的后台云服务器通信；传感器可根据需要进行选配、可任意对接每一个传感器模组接口和传感器模组可以进行带电实现即插即拔；通过转换模块将繁杂的传感器模组接口转换成统一接口，转换为标准协议的通用接口，从而使传感器模组可带电实现即插即拔，传感器模组可任意对接每一个接口。同时减少频繁断电带来的不变。传感器模组通过转换装置转换为通用接口提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。传感器模组将繁杂的传感器接口通过转换芯片转换成统一接口，传感器模组可任意对接每一个匹配的对接接口，提高对接的通用性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的空气监控系统的示意图；

图2为本实用新型另一实施例的智能终端的示意图；

图3为本实用新型一实施例的智能终端的主控芯片U2、传感器控制芯片U3及WIFI模块的部分电路原理图；

图4为本实用新型一实施例的智能终端的粉尘检测传感器、温湿度检测传感器的部分电路原理图；

图5为本实用新型一实施例的智能终端的粉尘检测传感器的供电关断电路的部分电路原理图；

图6为本实用新型一实施例的甲醛检测模组单元的部分电路原理图；

图7为本实用新型一实施例的一氧化碳检测模组单元的部分电路原理图；

图8为本实用新型一实施例的二氧化碳检测模组单元的部分电路原理图；

图9为本实用新型一实施例的氧气检测模组单元的部分电路原理图；

图10为本实用新型一实施例的红外解码芯片U1、红外接收电路的部分电路原理图；

图11为本实用新型一实施例的红外接收电路的部分电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型一实施例的空气监控系统100，包括：检测空气质量并将检测数据上传的智能终端102、与智能终端无线通信连接并接收并保存检测数据的服务器、及与服务器通信连接并获取服务器中的检测数据并控制智能终端操作控制设备的手持终端108。

智能终端100，包括：主控模块、与主控模块连接并由主控模块控制进行检测的传感器模组、及与主控模块连接并由该主控模块控制进行数据传输的无线通讯模块。传感器模组包括：一个或多个模组单元20。

无线通讯模块包括:WIFI模块62、红外模块64。红外模块包括：与所述主控模块及WIFI模块连接并解码所述手持终端的指令的红外解码芯片U1、与所述主控模块及红外解码芯片U1的红外发射电路、及与所述主控模块连接的红外接收电路，所述红外解码芯片U1的P0.2/URX/CSL/SDI端口与所述主控模块及WIFI模块连接并接收WIFI模块发送的数据，所述红外解码芯片U1的P0.5/PWM0用于发送解码后的红外信号。

进一步，本实施例的服务器包括：接收所述智能终端上传的检测数据的透传服务器104、及接收透传服务器透传的检测数据并保存的数据服务器106。

手持终端108：根据设置或接收相应指令，从数据服务器获取并下载检测数据，并根据检测数据对空气质量进行监控，根据检测数据下达指令给智能终端控制是否开启空气净化器。

如图1至图3所示，本实施例的主控模块包括：综合处理的主控芯片U2、及与主控芯片U2通讯连接并连接所有模组单元且采集所述模组单元数据的传感器控制芯片U3。

如图3及图10、图11所示，红外发射电路包括：二极管D1、D2、用于放大红外信号的MOS管Q4、并联连接的红外发射管组、接入所述MOS管Q4的栅极与源极之间的下拉电阻R19、设置在所述MOS管Q4的栅极的限流电阻R17，所述红外发射管组中的红外发射管的阴极接入所述MOS管Q4的漏极、其正极接入供电电源，所述红外发射管组中的红外发射管的正极连接有限流电阻，二极管D1、D2的阴极汇合后通过限流电阻R17接入所述MOS管Q4的栅极，二极管D1的正极接入所述主控芯片U2的P5.3/AIN11/PWM2端口，二极管D2的正极接入红外解码芯片U1的P0.5/PWM0端。

红外解码芯片U1的P1.1/EIDK、P1.0/EICK端口为调试使用接口，所述红外解码芯片U1接入3.3V电压供电，所述红外解码芯片U1的P0.2/URX/SCL/SDI端口接入所述主控芯片U2的P0.2/URX/TC2连接并通过电阻R43接入WIFI模块的UART0_TX端。

模组单元20包括：通用底板22、气体检测传感器24、与传感器24连接并接收传感器24检测数据且进行转换的转换装置26、与转换装置26连接并接收该转换装置26转换数据的通用接口28。通用底板22承载传感器24及转换装置26。每个气体检测模组单元的通用接口都为统一的标准协议的通用接口。

如图2及3所示，主控芯片U2的P1.7/SCS端、P1.6/SCK端、P1.5/SDI端、P1.4/SDO端为与所述传感器控制芯片U3进行数据交互的SPI通讯总线端口。通讯模块60包括：WIFI模块62。主控芯片U2的P0.4/RST端、P0.3/UTX/T1端、P0.2/URX/TC2端、P0.1/INT1/TC1端与WIFI模块连接通信。其中主控芯片U2的P0.4/RST端口作为输出口，用于WIFI模块复位和配网使用；主控芯片U2的P0.3/UTX/T1、P0.2/URX/TC2端口为UART数据通讯接口，用作数据通讯使用；主控芯片U2的P0.1/INT1/TC1作为输入口，用于检测WIFI模块62当前状态使用。WIFI模块62包括：WIFI芯片U4。

进一步，本实施例的智能终端100还包括：与主控芯片U2连接通信的人机交互模块30、亮度采集模块50、显示模块70。通讯模块60还包括：红外模块64。主控芯片U2的P5.2/AIN10/PWM1端为采集环境亮度的ADC电压采样接口并与亮度采集模块50连接交互。主控芯片U2的P1.3/SCL端口、P1.2/SDA端口为与人机交互模块30进行数据通讯的输入端 口。

主控芯片U2的P0.0/INT0/TC0端作为输入口，用于红外接收使用。主控芯片U2的P5.3/AIN11/PWM2端口为PWM输出口，用于红外发射。

主控芯片U2的P1.3/SCL、P1.2/SDA端口为输入口1，用于与人机交互模块的触摸IC的数据输出口进行数据通讯。主控芯片U2的P1.1/EIDA，P1.0/EICK端口为主控芯片U2仿真调试接口，用于仿真调试。主控芯片U2的P5.2/AIN10/PWM1为ADC电压采样接口，用于采集环境亮度使用。主控芯片U2的P5.0/AIN8、P4.7/AIN7、P4.6/AIN6、P4.5/AIN5，P4.4/AIN4端口都为设置为普通GPIO，虚拟为SPI总线，用于显示屏驱动使用。主控芯片U2的P4.3/AIN3、P4.2/AIN2、P4.1/AIN1、P4.0/AIN0端口都设置为普通GPIO，虚拟为SPI总线，用于字库取模采集使用。主控芯片U2的AVEREFH端口用于参考电压，电压为电源电压VDD。

主控芯片U2的P0.5/XOUT、P0.6/XIN外部晶振，为MCU提供时钟源，为系统提供了更稳定更精准的时钟源。

如图2至图5所示，进一步，本实施例的传感器控制芯片U3还连接有粉尘检测传感器、温湿度检测传感器U80。传感器控制芯片U3的P1.3/SCL端口、P1.2/SDA端口为与温湿度检测传感器U80进行数据通讯IIC总线端口。温湿度检测传感器U80的串行数据端SDA接入传感器控制芯片U3的P1.2/SDA端口、其另一条之路通过电阻R60接入所述传感器控制芯片U3的VDD端；温湿度检测传感器U80的接地端VSS接地、其另一条之路通过两并联电容C28与C29接入到其供电电压端VDD；温湿度检测传感器U80的供电电压端VDD另一条之路接入传感器控制芯片U3的VDD端；温湿度检测传感器U80的串行时钟端SCL接入到传感器控制芯片U3的P1.3/SCL端口。

本实施例的粉尘检测传感器连接有供电关断电路。供电关断电路包括：控制通断该粉尘检测传感器供电的MOS管Q10、用于MOS管Q10的前级放大驱动的三极管Q11、设置在三极管基极以用于限流三极管Q11的限流电阻R57、设置在MOS管Q10的漏极与栅极之间以用于上拉作用于MOS管Q10的栅极的上拉电阻R55、设置在MOS管Q10的栅极与所述三极管Q11集电极之间以用于限流作用于所述MOS管Q10的栅极的限流电阻R65、及用于滤波输出电源的滤波电容C23及C24。

本实施例的粉尘检测传感器的接口J23的1脚通过电阻R64后接入到5V供电电源，其2脚通过电阻R63后接入到5V供电电源,4脚接入5V供电电源,同时接入供电关断电路的输入端。粉尘检测传感器的接口J23的3脚接地。

本实施例的粉尘检测传感器还连接有电平转换电路。粉尘检测传感器的电平转换电路包括：电平转换芯片U90。电平转换芯片U90的接地端GND接地，电平转换芯片U90的VREF1端接入传感器控制芯片U3的电源电压端VDD，其SCL1端通过电阻R61、SDA1端通过电阻R62接入到传感器控制芯片U3的电源电压端VDD。电平转换芯片U90的SCL2端接入到粉尘检测传感器的接口J23的1脚，电平转换芯片U90的SDA 2端接入到粉尘检测传感器的接口J23的2脚，电平转换芯片U90的VREF2端通过电容C27接地，电平转换芯片U90的EN端通过电阻R59接入到5V供电电源。

传感器控制芯片U3的P1.3/SCL端口、P1.2/SDA端口为与温湿度检测传感器进行数据通讯IIC总线端口。

传感器控制芯片U3的P03/UTX/T1、P0.2/UTX/TC2端口为UATR,用于控制粉尘传感器数据采集，传感器控制芯片U3的P0.0/INT0/TC1端口用作输出口，用于粉尘传感器电源控制使用。传感器控制芯片U3的P1.7/SCS、P1.6/SCK、P1.5/SDI、P1.4/SDO端口为SPI通讯总线，用于与主控芯片U2进行数据通讯。传感器控制芯片U3的P1.3/SCL、P1.2/SDA为IIC总线，用于与温湿度传感器进行数据通讯。传感器控制芯片U3的P1.1/EIDA、P1.0/EICK端口为仿真调试接口，用于仿真调试。传感器控制芯片U3的P5.3/ANI11/PWM2、P5.2/AIN10/PWM1、P5.1/AIN9/PWM0端口用于PWM输出,用于驱动LED显示粉尘污染指示。传感器控制芯片U3的P5.0/AIN8、P4.7/AIN7、P4.6/AIN6、P4.5/AIN5、P4.4/AIN4、P4.3/AIN3、 P4.2/AIN2、P4.1/AIN1、P4.0/AIN0端口为SPI总线使用，用于多个不同传感器模组的通用通讯接口。传感器控制芯片U3的AVEREFH用于参考电压，电压为电源电压VDD。传感器控制芯片U3的P0.4/RST端口为输出口，用于控制风机电源控制。

传感器控制芯片U3的P0.5/XOUT、P0.6/XIN端口设置的外部晶振，为MCU提供时钟源，为系统提供了更稳定更精准的时钟源。

进一步，本实施例的传感器控制芯片U3还连接有温湿度检测传感器。

在优选的实施例中，本实施例的通用接口28为接收转换装置26转换的标准协议数据的热插拔通用接口。进一步，优选的，本实施例的通用接口28为SPI总线协议接口。

SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)总线协议接口可实现一主多从的通讯方式，即插即拔，总线可扩展等多种优点。

进一步，本实施例的模组单元还包括：设置在通用底板上并用于通断传感器供电的供电电路、及设置在通用底板22上并接入转换装置26中的参考电压电路。

如图6所示，进一步，本实施例的传感器24包括：甲醛检测传感器。本实施例的转换装置26包括：与甲醛检测传感器连接并接收该甲醛检测传感器检测数据的转换芯片U8。通用接口28包括：与转换芯片U8连接并接收转换芯片U8的传输数据的通用接口J17。通用底板22包括：承载所述甲醛检测传感器与转换芯片U8的甲醛检测通用底板222。

本实施例的转换芯片U8优选的采用松翰8BitMCU，型号为SN8P27E65。转换芯片U8的5、6、7、8脚为SPI总线端口。其中，转换芯片U8的5脚即P1.7/SCS接入通用接口J17的13及14脚，转换芯片U8的6脚即P1.6/SCK接入通用接口J17的11及12脚，转换芯片U8的7脚即P1.5/SDI接入通用接口J17的9及10脚，转换芯片U8的8脚即P1.4/SDO接入通用接口J17的7及8脚。转换芯片U8的11脚及12脚即P1.1/EIDA与P1.0/EICK为仿真调试接口，用于仿真调试。

转换芯片U8的14脚即P5.2用于控制甲醛传感器的电源供电通断，高电平模组通电，低电平模组断电。转换芯片U8的16脚即P5.0用于检测甲醛检测传感器的电压输出口。转换芯片U8的17脚即P4.7用于模块测试口。转换芯片U8的24脚即P4.0用于甲醛传感器校准。转换芯片U8的25脚即AVREFH脚是+3V参考电压，接入到第一参考电压电路。

如图6所示，本实施例的甲醛检测传感器的接口JP2，其1脚为校验端，其通过电阻R47接入转换芯片U8的校正位P4.0即24脚。甲醛检测传感器的接口JP2的2脚为模数转换端口，其接入到转换芯片U8的16脚。甲醛检测传感器的接口JP2的3脚为接地端，接地。甲醛检测传感器的接口JP2的4脚为电压输入端，器接入到供电电路；甲醛检测传感器的接口JP2的5脚为数据输入端、通过R49接入到转换芯片U8的1脚；甲醛检测传感器的接口JP2的6脚为数据输出端、其通过电阻R54接入到转换芯片U8的2脚；甲醛检测传感器的接口JP2的7脚为PWM(脉冲宽度调制)端，接入到转换芯片U8的15脚。

进一步，本实施例的供电电路包括设置在甲醛检测通用底板上并通断甲醛检测传感器供电用的甲醛检测传感器供电电路。甲醛检测传感器供电电路包括：控制通断甲醛检测传感器供电的MOS管Q11、及用于MOS管Q11的前级放大驱动的三极管Q13。

进一步，本实施例的甲醛检测传感器供电电路还包括：用于限流三极管Q13的限流电阻R67、用于上拉作用于MOS管Q11的栅极的上拉电阻R59、用于限流作用于所述MOS管Q11的栅极的限流电阻R65、及用于滤波输出电源的滤波电容C29及C31。

进一步，本实施例的三极管Q13基极通过限流电阻R67接入到转换芯片U8的14脚，上拉电阻R59设置在MOS管Q11的漏极与栅极之间，上拉电阻R59与MOS管Q11的漏极的公共端接入5V供电电源中。滤波电容C29与C31并联、其公共端一端接地，另一端的一条支路接入所述MOS管Q11的源极、另一条支路接入甲醛检测传感器的电压输入端即接口JP2的4脚。

进一步，本实施例的参考电压包括设置在甲醛检测通用底板上的第一参考电压电路。本实施例的第一参考电压电路包括：可控精密稳压源U10、用于分压限流的分压限流电阻R60、 用于分压可控精密稳压源U10的分压电阻R63与R69、及用于滤波输出的参考电压的滤波电容C27。

本实施例的可控精密稳压源U10的阴极通过分压限流电阻R60接入供电电源。可控精密稳压源U10的阴极与滤波电容C27的公共端接入到转换芯片U8的25脚，可控精密稳压源U10的阳极与分压电阻R69的公共端接地，滤波电容C27并联在可控精密稳压源U10的阳极与阴极之间。

本实施例的甲醛检测传感器、转换芯片U8、通用接口J17、甲醛检测传感器供电电路、第一参考电压电路、甲醛检测通用底板形成甲醛检测模组单元204并形成为一个模组单元。

如图7所示，进一步，本实施例的传感器24包括：一氧化碳检测传感器。转换装置包括与一氧化碳检测传感器连接并接收该一氧化碳检测传感器检测数据的转换芯片U9。通用接口28包括：与转换芯片U9连接并接收转换芯片U9的传输数据的通用接口J18。通用底板包括：承载一氧化碳检测传感器及转换芯片U9的一氧化碳检测通用底板224。

进一步，本实施例的供电电路还包括设置在一氧化碳检测通用底板上并通断一氧化碳检测传感器供电用的一氧化碳检测传感器供电电路。参考电压电路包括第二参考电压电路。

本实施例的转换芯片U9优选的采用松翰8BitMCU，型号为SN8P27E65。转换芯片U9的5、6、7、8脚为SPI总线端口。其中，转换芯片U9的5脚即P1.7/SCS接入通用接口J18的13及14脚，转换芯片U9的6脚即P1.6/SCK端接入通用接口J18的11及12脚，转换芯片U9的7脚即P1.5/SDI接入通用接口J18的9及10脚，转换芯片U9的8脚即P1.4/SDO接入通用接口J18的7及8脚。转换芯片U9的11脚及12脚即P1.1/EIDA与P1.0/EICK为仿真调试接口，用于仿真调试。

转换芯片U9的14脚即P5.2用于控制一氧化碳检测传感器的电源供电通断，高电平模组通电，低电平模组断电。转换芯片U9的16脚即P5.0接入到一氧化碳检测传感器供电电路。转换芯片U8的17脚即P4.7用于模块测试口。转换芯片U9的25脚即AVREFH端是+3V参考电压，接入到第二参考电压电路中。

本实施例的一氧化碳检测传感器供电电路包括：控制通断一氧化碳检测传感器供电的MOS管Q12、及用于MOS管Q12的前级放大驱动的三极管Q14、用于限流三极管Q14的限流电阻R68、用于上拉作用于所述MOS管Q12的栅极的上拉电阻R61、用于限流作用于MOS管Q12的栅极的限流电阻R66、及用于滤波输出电源的滤波电容C30及C32。

本实施例的第二参考电压电路包括：可控精密稳压源U11、用于分压限流的分压限流电阻R62、用于分压可控精密稳压源U11的分压电阻R64与R70、及用于滤波所输出的参考电压的滤波电容C28。

本实施例的一氧化碳检测传感器、转换芯片U9、通用接口J18、一氧化碳检测传感器供电电路、一氧化碳检测通用底板224、第二参考电压电路形成一氧化碳检测模组单元206并形成一个模组单元。

如图8所示，进一步，本实施例的传感器24包括：二氧化碳检测传感器。转换装置26包括：与二氧化碳检测传感器连接并接收该二氧化碳检测传感器检测数据的转换芯片U12。通用接口28包括：与转换芯片U12连接并接收转换芯片U12的传输数据的通用接口J21。

本实施例的通用底板22包括：承载二氧化碳检测传感器及转换芯片U12的二氧化碳检测通用底板226。

本实施例的供电电路包括设置在二氧化碳检测通用底板226上并通断二氧化碳检测传感器供电用的二氧化碳检测传感器供电电路。本实施例的参考电压电路包括：第三参考电压电路。二氧化碳检测传感器供电电路包括：控制通断二氧化碳检测传感器供电的MOS管Q15、及用于MOS管Q15的前级放大驱动的三极管Q17、用于限流三极管Q17的限流电阻R89、用于上拉作用于所述MOS管Q15的栅极的上拉电阻R81、用于限流作用于所述MOS管Q15的栅极的限流电阻R87、及用于滤波输出电源的滤波电容C41及C43。

本实施例的第三参考电压电路包括：可控精密稳压源U14、用于分压限流的分压限流电 阻R82、用于分压所述可控精密稳压源U11的输入电压的分压电阻R85与R91、及用于滤波输出的参考电压的滤波电容C39。

本实施例的二氧化碳检测传感器、转换芯片U12、通用接口J21、二氧化碳检测传感器供电电路、第三参考电压电路及二氧化碳检测通用底板226形成二氧化碳检测模组单元208并形成一个模组单元。

如图9所示，进一步，本实施例的传感器24包括：氧气检测传感器。本实施例的转换装置26包括：与氧气检测传感器连接并接收该氧气检测传感器检测数据的转换芯片U13。通用接口28包括：与转换芯片U13连接并接收转换芯片U13的传输数据的通用接口J22。通用底板22包括：承载氧气检测传感器及转换芯片U13的氧气检测通用底板228。本实施例的供电电路还包括设置在氧气检测通用底板228上并通断氧气检测传感器供电用的氧气检测传感器供电电路。本实施例的参考电压电路包括：第四参考电压电流。氧气检测传感器供电电路包括：控制通断氧气检测传感器供电的MOS管Q16、及用于MOS管Q16的前级放大驱动的三极管Q18、用于限流三极管Q18的限流电阻R90、用于上拉作用于MOS管Q16的栅极的上拉电阻R83、用于限流作用于MOS管Q16的栅极的限流电阻R88、及用于滤波输出电源的滤波电容C42及C44。第四参考电压电路包括：可控精密稳压源U15、用于分压限流的分压限流电阻R84、用于分压所述可控精密稳压源U15的输入电压的分压电阻R86与R92、及用于滤波输出的参考电压的滤波电容C40。

本实施例的氧气检测传感器、转换芯片U13、通用接口J22、氧气检测传感器供电电路、第四参考电压电路及氧气检测通用底板228形成氧气检测模组单元210并形成为一个模组单元。

本实施例的通用接口J22、通用接口J21、通用接口J18、通用接口J17为统一的标准协议的通用接口。优选的，本实施例通用接口J22、通用接口J21、通用接口J18、通用接口J17为SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)总线协议接口。

本实施例的甲醛检测模组单元204检测空气中的甲醛含量并将检测数据通过主控模块控制WIFI模块上传给透传服务器，透传服务器将检测数据透传给数据服务器，所述手持终端根据设置或相关指令获取甲醛检测模组单元204的检测数据判断甲醛是否超标，若判断甲醛超标，判断是否在设定时间范围内，若判断在设定时间范围内则下达指令给智能终端，驱动智能终端控制开启空气净化器。

本实施例的一氧化碳检测模组单元206检测空气中的一氧化碳含量并将检测数据通过主控模块控制WIFI模块上传给透传服务器104，透传服务器104将检测数据透传给数据服务器106，手持终端根据设置或相关指令获取一氧化碳检测模组单元206的检测数据判断一氧化碳是否超标，若判断一氧化碳超标，则下达指令给智能终端，驱动智能终端控制关闭煤气阀。

如煤气阀采用红外控制，即属于红外设备，则智能终端102的主控模块控制WIFI模块发送控制指令给红外解码芯片U1并调用数据服务器106中的红外库控制红外解码芯片U1进行解码，驱动红外发射电路发射相应的红外信号控制关闭煤气阀。

本实施例的二氧化碳检测模组单元208检测空气中的二氧化碳含量并将检测数据通过主控模块控制WIFI模块上传给透传服务器104，透传服务器104将检测数据透传给数据服务器106，手持终端108根据设置或相关指令获取二氧化碳检测模组单元的检测数据判断二氧化碳是否超标，若判断二氧化碳超标，则判断为不宜居住，下达指令给智能终端，驱动智能终端控制开启空气净化器。

本实施例的空气净化器包括空气净化设备如除甲醛设备，也包括空气质量提升设置如氧气释放设备、负离子设备等，具体根据需要进行设置。

本实施例的氧气检测模组单元210检测空气中的氧气含量并将检测数据通过主控模块控制WIFI模块上传给透传服务器104，透传服务器104将检测数据透传给数据服务器106，手持终端108根据设置或相关指令获取氧气检测模组单元210的检测数据判断氧气是否低于设定限度，若判断氧气低于设定限度，则判断为不宜居住，下达指令给智能终端，驱动智能终 端控制开启空气净化器。

本实施例的粉尘检测传感器检测空气中的PM2.5含量、并将检测数据通过主控模块控制WIFI模块上传给透传服务器，透传服务器将检测数据透传给数据服务器，手持终端根据设置或相关指令获取粉尘检测传感器检测数据判断PM2.5含量是否超标，若判断PM2.5含量超标，判断是否在设定时间范围内(如非上班时间)，若判断在设定时间范围内则下达指令给智能终端，驱动智能终端控制开启空气净化器。

时间范围的设定根据需要进行设置，可以设置上班时间，选择判断非上班时间；也可以直接设置为非上班时间，直接判断时间属不属于设定时间段。

本实施例的温湿度检测传感器U80检测温度及湿度并将检测数据通过主控模块控制通过WIFI模块上传给透传服务器104，透传服务器104将检测数据透传给数据服务器106，手持终端108根据设置或相关指令从数据服务器中获取温湿度检测传感器检测数据，分别判断湿度、温度是否在设定范围内；若温度不在设定范围内，判断是否在设定时间范围内，若不在设定时间范围内，则手持终端下发指令给智能终端，主控模块控制WIFI模块发送控制指令给红外解码芯片U1并调用所述数据服务器中的红外库控制所述红外解码芯片U1进行解码，驱动红外发射电路发射相应的红外信号控制操作空调；若判断湿度不在设定范围内，则手持终端下发指令给智能终端，主控模块控制WIFI模块发送控制指令给红外解码芯片U1并调用所述数据服务器中的红外库控制所述红外解码芯片U1进行解码，驱动红外发射电路发射相应的红外信号控制操作加湿器或抽湿机。

本实用新型的透传服务器与数据服务器为云服务器，云服务器与智能终端通过无线通讯模块连接通信；智能终端通过多种传感器模组对环境进行监测得到监测数据，并将监测数据传送给与其连接的云服务器；手持终端通过APP从云服务器下载得到智能终端监测到数据；智能终端还通过APP远程操作控制无线通讯模块间接控制电器或设备；数据服务器用于将监测数据进行保存，并建立被检测环境质量大数据模型，从而供给手持终端下载使用。

传感器可根据需要进行选配、可任意对接每一个传感器模组接口和传感器模组可以进行带电实现即插即拔；通过转换模块将繁杂的传感器模组接口转换成统一接口，转换为标准协议的通用接口，从而传感器模组可带电实现即插即拔，传感器模组可任意对接每一个接口。

对于本实用新型的转换装置而言，其输入数据为传感器采集的数据，输出数据为转换成为标准协议的传感器数据。通用底板用于承载传感器和转换装置；热插拔通用接口用于接收转换装置发来的数据，热插拔通用接口可带电支持插拔，从而传感器模组可带电实现即插即拔，减少频繁断电带来的不变。传感器模组热插拔提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。本实用新型的传感器模组将繁杂的传感器接口通过转换芯片转换成统一接口。且由于采用热插拔通用接口，传感器模组可带电实现即插即拔。

本实用新型的传感器模组将传感器的接口转换成通用接口后，提高了通用性、扩展性和灵活性等。传感器增加通用接口转换装置之后，可任意对接任何一个该协议的通用接口。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。