一种用于监控室内空气质量的装置及系统的制作方法_3

文档序号:10405022阅读:来源:国知局
Ol传感器首次使用前需要先进行48小时以上的预热(用内部电阻加热)以保证内部传感器能够正常使用。
[0058]此外,上述DHTl I传感器是一个单线传输的传感器,通过DHTl I库来获得温湿度,通过禁止单个自定义中断的方法,使用复位单个中断位的方法来禁止:TIMSK3&=?(1〈〈ICIE3);然后用这个方法来恢复:TIMSK3 | = 1?ICIE3;由于DHTlI传感器内置校验码,单片机可以通过校验码来判断得出的数据是否是正确的,如果校验码和数据不正确,则试着重新获取数据,最大次数由DHTl 1_TRY_MAXJ0UNT决定,这样可以保证获取到的数据的准确性。
[0059]为了便于使用者更加直观的了解当前环境参数的大小情况,进一步的,上述装置还包括:与上述主控制器20连接的指示灯组,上述指示灯组包括:多个全彩LED灯;
[0060]上述主控制器20还用于根据接收到的环境参数数据调节相应的上述全彩LED灯的显示颜色;
[0061 ]上述全彩LED灯用于指示相应的环境参数数据的数值大小。
[0062]其中,上述全彩LED灯具有四个引脚,有一个公共正极和三个负极,正极使用三极管来驱动,且上述全彩LED灯均具有红、绿、蓝三种颜色并且分别可控亮度,因而可以混合出不同的颜色,使用PWM来调节LED的亮度,每一个LED有256级的亮度调节。其中,哪个多个全彩LED灯指示哪种环境参数数据的数值大小可以由用户自行设置,及全彩LED灯显示的颜色与环境参数数据的数值大小的对应关系也可以由用户自行设置。
[0063]具体的,多个全彩LED灯的驱动方式为:以四个全彩LED灯为例,首先点亮LEDl,然后根据需要的亮度调节占空比,显示出颜色,再关闭LEDl,点亮LED2,显示出相应的颜色,以此类推,因为视觉暂留,所以看起来像四个LED—起点亮。单片机中定时器的CTC来确定时段,每匹配一次,中断执行一次,就切换一次LED,亮度值实现储存在brightness数组里,分4个LED灯,3个数(红、绿、蓝)存储,利用单片机中的寄存器修改定时器分频频率以避免频闪。
[0064]进一步的,当监控的环境参数数据超标时,为了使用户可以及时了解并采取相应的控制措施,如图3所示,上述数据处理器30包括:与上述主控制器20连接的报警信号生成器301;上述装置还包括:通过三极管与上述主控制器20连接的报警器50;
[0065]上述报警信号生成器301用于当上述数据处理器30的分析结果为异常时,生成并向上述主控制器20发送报警信号,和/或向与上述数据处理器30以无线通讯方式连接的移动终端发送报警信号;
[0066]上述主控制器20还用于将上述报警信号发送至上述报警器50;
[0067]上述报警器50用于接收上述主控制器20通过三极管放大后的报警信号,并进行报警,其中上述报警器50包括语音报警器50或者灯光报警器50。
[0068]在本实用新型实施例中,如果监控的环境参数数据超过了预设的报警临界值,则可以实现自动报警,并将报警信号发送至远端设备40,也就是说,当用户不在家中,仍可以了解到家中的空气质量情况;另外,由于选用的主芯片的GP1电平是2.5V的,并且很容易损坏、且后续维护成本较高,而选用的单片机电平是5V的,并且该单片机具有内部保护措施,因此,采用主芯片通过给单片机发送命令的方式来进行报警,不仅延长了装置的使用寿命,而且降低了后续装置的维修成本。
[0069]进一步的,上述装置还包括:与上述主控制器20连接的环境参数控制设备和与上述环境参数控制设备连接的多个继电器;
[0070]上述数据处理器30还用于根据分析结果确定需要进行触发的环境参数控制设备,并向上述主控制器20发送相应的控制信号;
[0071]上述主控制器20还用于向与确定的上述环境参数控制设备连接的继电器发送上述控制信号;
[0072]上述继电器用于根据上述主控制器20发送的上述控制信号控制上述环境参数控制设备的导通或者闭合,以使室内环境参数数据保持在预设范围内;
[0073]其中,上述环境参数控制设备包括:空气净化器、易挥发性有机化合物吸收器、温度调节器、湿度调节器。
[0074]具体的,将ATMega328P单片机中的PC4、PC5管脚设计为连接外置设备(如,环境参数控制设备)的接口,该接口可以在理论上连接127个器件,该接口是单片机的TWI(I2C)接口,同时支持内部上拉电阻,因而不需要外置上拉电阻,但当数据线比较长时,优选加上拉电阻以确保外置设备的稳定性。
[0075]在本实用新型提供的实施例中,总线设计参考了OneWire的设计,因此,用于连接外置设备的拓展接口可以支持两种协议,通过这两种协议来读取外置设备的数据或者发送信息和命令例如开启外置空气净化器。
[0076]在本实用新型实施例中,将上述环境参数控制设备与单片机连接是由于主芯片的接口问题,主芯片没有硬件的对应接口,并且主芯片存在容易损坏、后续维修成本高等问题,因而,采用主芯片通过给单片机发送命令的方式来控制相应的环境参数控制设备,不仅延长了装置的使用寿命,而且降低了后续装置的维修成本。
[0077]具体的,上述主控制器20包括:ATMega328P单片机;上述数据处理器30包括:AR9331主芯片;上述PM2.5传感器101包括:GP2Y1051AU0F传感器;上述空气质量传感器102包括:QS-OI传感器;上述温湿度传感器103包括:DHTl I传感器;
[0078]其中,上述单片机的管脚与上述PM2.5传感器101连接,上述单片机的PCO管脚与上述空气质量传感器102连接,上述单片机的PB2管脚与上述温湿度传感器103连接,上述单片机的Η)4管脚与指示PM2.5值的全彩LED灯连接,上述单片机的TO7管脚与指示易挥发性有机化合物含量的全彩LED灯连接,上述单片机的PBO管脚与指示温度值的全彩LED灯连接,上述单片机的PBl管脚与指示湿度值的全彩LED灯连接,上述单片机的RXD管脚与TXD管脚与上述数据处理器30连接,上述单片机的TO2管脚与上述报警器50连接。
[0079]进一步的,上述数据处理器30还包括:显示屏,用于显示接收到的环境参数数据和/或上述分析结果,其中,上述显示屏包括以下之一:液晶显示屏、LED显示屏、IXD显示屏。
[0080]进一步的,为了实现快速对主控制器20和数据处理器30中的程序进行更新、升级,基于此,上述主控制器20还包括:第一网络接口;上述数据处理器30还包括:第二网络接口 ;
[0081]上述第一网络接口与无线通讯网络连接,用于接收移动终端发送的用于升级上述主控制器20的升级信息;
[0082]上述第二网络接口与无线通讯网络连接,用于接收移动终端发送的用于升级上述数据处理器30的升级信息。
[0083]本实用新型实施例还提供一种用于监控室内空气质量的系统,该系统包括远程数据服务器和上述用于监控室内空气质量的装置;
[0084]上述数据处理器30通过无线通信模块与上述远程数据服务器通讯连接,用于将接收到的上述环境参数数据和/或将分析出的上述分析结果上传至上述远程数据服务器。
[0085]进一步的,上述系统还包括:与上述数据处理器30以无线通信方式连接的移动终端;
[0086]上述移动终端用于接收上述数据处理器30发送的环境参数数据和/或分析出的上述分析结果。
[0087]基于上述分析可知,与相关技术中相比,在本实用新型实施例提供的用于监控室内空气质量的装置及系统中,该装置包括:设置于室内的数据采集模块10、与数据采集模块10相连接的主控制器20、以及与主控制器20相连接的数据处理器30,本实用新型实施例采用集成有多个传感器的数据采集模块10、主控制器20、以及数据处理器30相结合的方式,首先,通过数据采集模块10检测出多个影响空气质量的环境参数数据,该环境参数数据包括以下中的一种或多种:PM2.5值、易挥发性有机化合物含量、温度值和湿度值,然后,主控制器20根据数据处理器30发送的数据获取信号向数据处理器30传输相应的环境参数数据,再通过数据处理
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