一种环境监测系统的制作方法

本发明涉及一种监测系统，特别涉及一种环境监测系统。

背景技术：

环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。

随着科学技术的发展，人们对赖以生存的环境越来越重视，越来越多的人通过检测装置对环境进行监测，室内环境的质量备受人们重视，人们迫切需要一种优良的室内环境监测系统以有效地掌握自己所处室内环境的质量信息。不同的人对室内环境质量关注的侧重点不同，例如有的人关注温度、湿度等这类一般性环境因素，有的人关注甲醛、苯、甲苯等这类污染性环境因素，有的人两类都关注，目前市场上出现的各种室内环境监测装置，不能满足用户的不同需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种环境监测系统，提高了人们对室内环境的不同需求，且更加智能化。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种环境监测系统，包括用于存储数据的主控终端、与主控终端连接并输出温度检测信号至主控终端的温度检测装置、与主控终端连接并输出湿度检测信号至主控终端的湿度检测装置、与主控终端连接并输出气体检测信号至主控终端的气体检测装置、与主控终端连接并输出细粒检测信号至主控终端的细粒检测装置、与主控终端连接且用于显示检测数值的显示装置，还包括与温湿度检测装置、气体检测装置、细粒检测装置连接且用于切换温湿度检测装置、气体检测装置、细粒检测装置单独或组合检测的切换装置，还包括与主控终端连接的空调、除湿加湿一体机、室内新风装置、空气净化器；

所述温度检测装置中预设有温度基准信号，当温度检测信号大于或小于温度基准信号时，所述主控终端控制空调启动以实现调整房间温度；

所述湿度检测装置中预设有湿度基准信号，当湿度检测信号大于或小于湿度基准信号时，所述主控终端控制除湿加湿一体机启动以实现调整房间湿度；

所述气体检测装置中预设有气体基准信号，当气体检测信号大于气体基准信号时，所述主控终端控制室内新风装置开始通风以实现去除异味；

所述细粒检测装置中预设有细粒基准信号，当细粒检测信号大于细粒基准信号时，所述主控终端控制空气净化器开始进化空气以实现减少空气中的颗粒物。

采用上述方案，主控终端主要将数据进行存储，同时温度检测装置对室内的温度进行检测，湿度检测装置对室内的湿度进行检测，气体检测装置对室内的刺鼻气体，例如甲醛等有害气体进行检测，细粒检测装置对空气中的颗粒进行检测，配合切换装置的设置，将实现了各个检测装置的混合检测，可以自由搭配，更加方便实用，同时空调与温度检测装置进行匹配使用，除湿加湿一体机与湿度检测装置进行匹配使用，室内新风装置与气体检测装置匹配使用，空气净化器与颗粒检测装置匹配使用，提高了对室内环境的净化程度，同时通过温度基准值、湿度基准值、颗粒基准值、气体基准值的设置，通过比较的方式进行对比，实用性强，提高了人们对室内环境的不同需求，且更加智能化。

作为优选，所述主控终端上还设置有与空调一一对应的温度指示灯、与除湿加湿一体机一一对应的湿度指示灯、与室内新风装置一一对应的气体指示灯、与空气净化器一一对应的细粒指示灯。

采用上述方案，通过温度指示灯的设置，一旦空调启动时，就会通过温度指示灯进行了解，并且可以了解到空调的运行状态；通过湿度指示灯的设置，一旦除湿加湿一体机启动时，就会湿度通过指示灯进行了解，并且可以了解到除湿加湿一体机的运行状态；通过气体指示灯的设置，一旦室内新风装置启动时，就会通过气体指示灯进行了解，并且可以了解到室内新风装置的运行状态；通过细粒指示灯的设置，一旦空气净化器启动时，就会通过细粒指示灯进行了解，并且可以了解到空气净化器的运行状态。

作为优选，还包括与主控终端连接且用于控制温度检测装置、湿度检测装置、气体检测装置、颗粒检测装置的启闭频率的智能控制装置。

采用上述方案，智能控制装置的设置，直接对温度检测装置、湿度检测装置、气体检测装置、颗粒检测装置的启闭频率进行控制，当室内的环境所对应的值趋于平稳时，检测频率就会对应的下降，从而节约了能源的使用，实用性强。

作为优选，所述智能控制装置包括信号提取单元、提取基准信号、时钟单元；

信号提取单元，用于提取单元时间中信号波动的差值；

提取基准信号，用于提供基准值至信号提取单元；

时钟单元，用于控制主控终端启动空调、除湿加湿一体机、室内新风装置、空气净化器的启动时间。

采用上述方案，信号提取单元的设置，将按照指定设置的时间，并在每个时间段中获取信号波动的差值，并将差值与预设于智能控制装置中的提取基准信号进行比较，从而时钟单元则控制空调、除湿加湿一体机、室内新风装置、空气净化器的启动时间，从而起到节约用电的作用，实用性强。

作为优选，所述信号提取单元包括上升阶段、平稳阶段、下降阶段；

定义：单位时间内，前一段时间的检测数据为q，后一段时间的检测数据为w，则差值为e=q-w；

上升阶段，e＜0；

平稳阶段，e＝0；

下降阶段，e＞0。

采用上述方案，将提取单元所提取的信号分为开了上升阶段、平稳阶段与下降阶段，不仅在图像中看的更加直观，同时在数据分析时，还可以通过不同阶段进行分析，实用性强。

作为优选，包括与主控终端连接的自主学习模块，所述自主学习模块按照一周为单位，对主人的回家时间进行统计并预先根据当前的湿度检测信号、温度检测信号、气体检测信号、颗粒检测信号预先启动空调、除湿加湿一体机、室内新风装置、空气净化器。

采用上述方案，自主学习模块的设置，对主人回家的时间进行统计，并且以一周为单位进行统计，从而更加人性化，且当主人快到家时，自主学习模块会提前进行检测，并且提前将空调、除湿加湿一体机、室内新风装置、空气净化器进行启动，给即将到家的人一个良好的环境。

作为优选，还包括与主控终端连接的季节体验模块，所述季节体验模块中预设有不同月份的季节信号并传输至主控终端，且所述季节体验模块从主控终端中调取温度检测信号、湿度检测信号、气体检测信号、颗粒检测信号并上传到季节体验模块中，且所述季节体验模块控制空调、除湿加湿一体机、室内新风装置、空气净化器进行季节的模拟。

采用上述方案，季节体验模块的设置，使人们可以在房间中体验四季的变换，同时配合空调、除湿加湿一体机、室内新风装置、空气净化器对不同季节的环境进行模拟，从而使人们可以体会到最适合自己的季节。

作为优选，还包括与主控终端连接的光线控制模块、与光线控制模块连接且受控于光线控制模块用于调整光线亮度的控制灯组、用于检测外界的光线强度并输出光线检测信号至光线控制模块的光线检测装置，所述光线控制模块中预设有不同月份的光线信号并传输至主控终端，且所述光线检测装置实时检测外界的光线的强弱并传输至光线控制模块。

采用上述方案，光线控制模块的设置，对室内的光线强度进行控制，从而将室内的光线进行控制，并且通过控制灯组进行控制，从而对不同的时间段的光线进行控制，例如早餐、傍晚等，根据主人的不同心情进行调整，实用性强。

作为优选，还包括与主控终端连接的声音控制模块、与声音控制模块连接且受控于声音控制模块用于播放音频的音箱，所述声音控制模块中预设有不同地点的声音信号并传输至主控终端。

采用上述方案，声音控制模块与音箱的配合使用，不仅可以播放指定的音乐，同时还可以通过预设于声音控制模块中的声音信号，从而模拟森林、海滩等场景，不仅陶冶情操，同时还有助于睡眠，实用性强。

作为优选，还包括与主控终端连接的香薰控制模块、与香薰控制模块连接且受控于香薰控制模块用于散发气味的气味机，所述香薰控制模块中预设有不同地点的香薰信号并传输至主控终端。

采用上述方案，通过香薰控制模块与气味机的设置，使房间中可以散发出不同气味的香味，从而有助于睡眠，也可以配合声音控制模块和光线控制模块、季节控制模块，从而更加的贴近大自然，更加舒适。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、提高了人们对室内环境的不同需求，且更加智能化；

2、更加贴近自然模拟声音、光线、温度、气味，使房间更加舒适。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的系统示意图；

图3为温度检测装置的系统示意图；

图4为湿度检测装置的系统示意图；

图5为气体检测装置的系统示意图；

图6为细粒检测装置的系统示意图；

图7为信息提取单元的系统示意图；

图8为系统电路图；

图9为电路原理图。

图中：1、主控终端；2、温度检测装置；3、湿度检测装置；4、气体检测装置；5、细粒检测装置；6、显示装置；7、切换装置；8、空调；9、除湿加湿一体机；10、室内新风装置；11、空气净化器；12、温度指示灯；13、湿度指示灯；14、气体指示灯；15、细粒指示灯；16、智能控制装置；17、信号提取单元；18、提取基准信号；19、时钟单元；20、上升阶段；21、平稳阶段；22、下降阶段；23、自主学习模块；24、季节体验模块；25、光线控制模块；26、控制灯组；27、声音控制模块；28、音箱；29、香薰控制模块；30、气味机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例公开的一种环境监测系统，通过温度检测装置2、湿度检测装置3、气体检测装置4、细粒检测装置5对室内的环境进行检测并通过空调8、除湿加湿一体机9、室内新风装置10、空气简化器对室内环境进行改善，同时通过切换装置7对不同的检测进行切换，通过显示装置6对检测数值进行显示，提高了人们对室内环境的不同需求，且更加智能化。

如图1、2所示，切换装置7可以为遥控器，也可以使用平板、计算机、手机等设备，且主控终端1为大型计算机，温度检测装置2为温度传感器，湿度检测装置3为湿度传感器，气体检测装置4为气体传感器，细粒检测装置5为细粒传感器，显示装置6为显示器，室内新风装置10为窗式进风器。

如图2所示，主控终端1与湿度检测装置3、温度检测装置2、气体检测装置4、细粒检测装置5进行连接，同时将湿度检测装置3、温度检测装置2、气体检测装置4、细粒检测装置5输出的湿度检测信号、温度检测信号、气体检测信号、细粒检测信号进行上传与保存，并且将检测的数据通过显示装置6进行显示，切换装置7可以控制湿度检测装置3、温度检测装置2、气体检测装置4、细粒检测装置5的检测个数，可以同时进行检测也可以单独进行检测。

如图2所示，自主学习模块23与主控终端1连接，自主学习模块23可以按照一周为单位，也可以按照一个月为单位，根据人们的不同需求进行设置，同时自主学习模块23对主人的回家时间进行统计并预先根据当前的湿度检测信号、温度检测信号、气体检测信号、颗粒检测信号，一旦湿度检测信号、温度检测信号、气体检测信号、颗粒检测信号超过了湿度基准信号、温度基准信号、气体基准信号、颗粒基准信号时，自主学习模块23就会预先启动空调8、除湿加湿一体机9、室内新风装置10、空气净化器11，提起对室内进行净化。

如图2、3所示，温度检测装置2中预设有温度基准信号，同时温度检测装置2能够根据现场环境输出温度检测信号，并且将温度检测信号与温度基准信号进行比较，当温度检测信号大于温度基准信号时，开启空调8进行室内温度的调整，同时开启温度指示灯12；当温度检测信号小于温度基准信号时，不开启空调8，同时不开启温度指示灯12。

如图2、4所示，湿度检测装置3中预设有湿度基准信号，同时湿度检测装置3能够根据现场环境输出湿度检测信号，并且将湿度检测信号与湿度基准信号进行比较，当湿度检测信号大于湿度基准信号时，开启除湿加湿一体机9进行室内湿度的调整，同时开启湿度指示灯13；当湿度检测信号小于湿度基准信号时，不开启除湿加湿一体机9，同时不开启湿度指示灯13。

如图2、5所示，气体检测装置4中预设有气体基准信号，同时气体检测装置4能够根据现场环境输出气体检测信号，并且将气体检测信号与气体基准信号进行比较，当气体检测信号大于气体基准信号时，开启室内新风装置10进行室内空气的调整，同时开启气体指示灯14；当气体检测信号小于气体基准信号时，不开启室内新风装置10，同时不开启气体指示灯14。

如图2、6所示，细粒检测装置5中预设有细粒基准信号，同时细粒检测装置5能够根据现场环境输出细粒检测信号，并且将细粒检测信号与细粒基准信号进行比较，当细粒检测信号大于细粒基准信号时，开启空气进化器进行室内细粒的调整，同时开启细粒指示灯15；当细粒检测信号小于细粒基准信号时，不开启空气净化器11，同时不开启细粒指示灯15。

如图2、7所示，智能控制装置16与主控终端1连接，且智能控制装置16包括了信息提取单元、预设的提取基准信号18、时钟单元19，智能控制装置16用于控制温度检测装置2、湿度检测装置3、气体检测装置4、颗粒检测装置的启闭频率，信息提取单元包括了上升阶段20、平稳阶段21、下降阶段22；

定义：

单位时间中，前一段时间的检测数据为q；

后一段时间的检测数据为w；

则，差值为e=q-w；

上升阶段20：e＜0；

平稳阶段21：e＝0；

下降阶段22：e＞0。

如图8所示，主控终端1还与将季节体验模块24、光线控制模块25、声音控制模块27、香薰控制模块29连接，季节体验模块24中预设有不同月份的季节信号并传输至主控终端1，且季节体验模块24从主控终端1中调取温度检测信号、湿度检测信号、气体检测信号、颗粒检测信号并上传到季节体验模块24中，且季节体验模块24控制空调8、除湿加湿一体机9、室内新风装置10、空气净化器11进行季节的模拟。光线控制模块25与控制灯组26连接，且用于控制控制灯组26的启闭，控制灯组26采用led灯，光线检测装置用于检测外界的光线强度并输出光线检测信号至光线控制模块25，光线控制模块25中预设有不同月份的光线信号并传输至主控终端1，且光线检测装置实时检测外界的光线的强弱并传输至光线控制模块25。声音控制模块27连接有音箱28且音箱28可以用于播放音频，声音控制模块27中预设有不同地点的声音信号并传输至主控终端1。香薰控制模块29与气味机30连接，香薰控制模块29中预设有不同地点的香薰信号并传输至主控终端1。

如图9所示，还可以采用了单片机实现对室内环境的检测。

温度检测装置2、湿度检测装置3采用芯片u5且型号为si7020，芯片u5的1脚与sda1连接，芯片u5的2脚与gnd连接，芯片u5的5脚与3.3v的电源连接，芯片u5的6脚与scl1连接。

细粒检测装置5采用j3，j3接口上接上型号为pms5003的芯片，芯片u7的1脚与pwm连接，芯片u7的2脚与scl2连接，芯片u7的3脚与gnd连接，芯片u7的4脚有sda2连接，芯片u7的5脚与bkgd连接，芯片u7的6脚与3.3v的电源连接。

气体检测装置4采用芯片u7，芯片u7为voc传感器且型号为vt89，光电二极管red的阳极与电阻r28的一端连接，电阻r28的另一端与3.3v的电源连接。

芯片jp2的1脚与2脚、gnd连接，芯片jp2的3脚与4脚、3.3v的电源连接，芯片jp2的5脚与p2-2连接，芯片jp2的6脚与p2-1连接，芯片jp2的7脚与p2-0连接，芯片jp2的8脚与p1-7连接，芯片jp2的9脚与p1-6连接，芯片jp2的10脚与p1-5连接，芯片jp2的11脚与p1-4连接，芯片jp2的12脚与p1-3连接，芯片jp2的13脚与p1-2连接，芯片jp2的14脚与p1-1连接，芯片jp2的15脚与光电二极管red的阴极连接，芯片jp2的16脚与电阻r27的一端连接，电阻r27的另一端与p0.7连接，芯片jp2的17脚与电阻r26的一端连接，电阻r26的另一端与p0.6连接，芯片jp2的18脚与p0-5连接，芯片jp2的19脚与p0-4连接，芯片jp2的20脚与电阻r25的一端连接，电阻r25的另一端与uart2-tx连接，芯片jp2的21脚与电阻r24的一端连接，电阻r24的临沂段与uart2-rx连接，芯片jp2的22脚与p0-1连接，芯片jp2的23脚与p0-0连接，芯片jp2的24脚与电阻r23的一端、电容c15的一端连接，电容c15的另一端与地连接，电阻r23的另一端与3.3v的电源连接，芯片jp2的25脚与gnd连接，芯片jp2的26脚与rf连接，芯片jp2的27脚与gnd连接。

芯片u4的型号为max13085，芯片u4的1脚与电阻r42的一端、电阻r16的一端连接，电阻r42的另一端与3.3v的电源连接，电阻r16的另一端与uart2-rx连接，芯片u4的2脚与3脚、en连接，芯片u4的4脚与电阻r43的一端、电阻r17的一端连接，电阻r43的另一端与3.3v的电源连接，电阻r17的另一端与uart2-tx连接，芯片u4的5脚与地、电阻r45的一端连接，电阻r45的练一段与芯片u4的6脚、双向二极管d8的一端、电阻r20的一端电阻rtc2的一端连接，电阻ptc2的另一端与j2的3脚连接，j2的4脚与gnd连接，j2的5脚与12v的电源连接，j2的2脚与电阻ptc1的一端连接，电阻rpc1的另一端与电阻r20的一端、双向二极管d8的一端、芯片u4的7脚、电阻r44的一端连接，电阻r44的另一端与芯片u4的8脚连接。

芯片u3的型号为lm2575s-3.3to363-5,芯片u3的1脚与电容c2的正极、12v的电源、电容c1的一端连接，电容c1的另一端与地连接，电容c2的负极与地、稳压二极管d2的正极连接，稳压二极管d2的负极与芯片u3的2脚、电感l1的一端连接，电感l1的另一端与芯片u3的4脚、电容c5的一端、5v的电源连接，电容c5的另一端与地连接，芯片u3的3脚、5脚与地连接。

电容c3的一端与电容c4的一端、地连接，电容c3的另一端与电容c4的另一端、3.3v的电源连接。

芯片u2的1脚与cs连接，芯片u2的2脚与miso连接，芯片u2的3脚与3.3v的电源连接，芯片u2的4脚与gnd连接，芯片u2的5脚与sdi连接，芯片u2的6脚与clk连接，芯片u2的7脚与hold连接，芯片u2的8脚与vcc连接。

电阻r1的一端与3.3v的电源、电阻r2的一端、电阻r3的一端、电阻r4的一端、电阻r5的一端、电阻r6的一端、电阻r9的一端、电阻r10的一端连接，电阻r1的另一端与scl2连接，电阻r2的另一端与sda2连接，电阻r4的另一端与miso连接，电阻r5的另一端与misi连接，电阻r6的另一端与sck连接，电阻r9的另一端与cs连接，电阻r10的另一端与sdio连接。

芯片u6的型号为spx1117-3.3v，芯片u6的1脚与地连接，芯片u6的3脚与电容c12的正极、电容c9的正极、电容c7的一端、5v的电源连接，电容c7的另一端与地、电容c9的负极、电容c12的负极连接，芯片u6的2脚与电容c8的一端、电容c6的正极、电容c10的正极连接，电容c10的负极与地、电容c6的负极、电容c8连接。

电容c11的一端与地、电容c13的一端连接，电容c13的另一端与晶振y3的一端、晶振y2的一端、电阻r11的一端、pc14连接，电容c11的另一端与晶振y3的另一端、晶振y2的另一端、电阻r11的另一端、pc15连接。

j3的1脚与5v的电源连接，j3的2脚与gnd连接，j3的3脚与set连接，j3的4脚与uart1-tx连接，j3的5脚与uart1-rx连接，j3的6脚与reset连接。

j1的1脚与gnd连接，j1的2脚与rest#连接，j1的3脚与电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端与电阻r12的一端、j1的5脚连接，电阻r12的另一端与j1的4脚连接。

b1的1脚与3脚、电容c14的一端连接，电容c14的另一端与地连接，b1的2脚与4脚、3脚、地连接。

芯片u1的型号为stm32f030c8t6，芯片u1的1脚与3.3v的电源连接，芯片u1的2脚与butt0n连接，芯片u1的3脚与pc14连接，芯片u1的5脚与pc15连接，芯片u1的6脚与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端与晶振y1的一端、电容c21的一端连接，电容c21的另一端与c22的一端、地连接，电容c22的另一端与晶振y1的另一端、电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与芯片u1的6脚连接，芯片u1的7脚与电阻r19的一端、电容c23的一端、reset#连接，电阻r19的另一端与3.3v的电源连接，电容c23的另一端与地连接，芯片u1的8脚与gnd连接，芯片u1的9脚与3.3v的电源连接，芯片u1的10脚与run连接，芯片u1的12脚与uart2-tx连接，芯片u1的13脚与uart-rx连接，芯片u1的17脚与en连接，芯片u1的18脚与set连接，芯片u1的19脚与cs连接，芯片u1的21脚与slt1连接，芯片u1的22脚与s0a1连接，芯片u1的23脚与gnd连接，芯片u1的24脚与3.3v的电源连接，芯片u1的25脚与p0.6连接，芯片u1的26脚与p0.7连接，芯片u1的27脚与reset连接，芯片u1的28脚与miso连接，芯片u1的30脚与uart1-tx连接，芯片u1的31脚与uart1-rx连接，芯片u1的32脚与sck连接，芯片u1的33脚与mosi连接，芯片u1的34脚与swdio连接，芯片u1的35脚与scl2连接，芯片u1的36脚与sda2连接，芯片u1的37脚与swclk连接，芯片u1的41脚与sdio连接，芯片u1的44脚与电阻r14的一端、电阻r15的一端连接，电阻r14的另一端与gnd连接，电阻r15的另一端与3.3v的电源连接，芯片u1的47脚与gnd连接，芯片u1的48脚与3.3v的电源连接。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。