一种家用或车载甲醛、pm2.5智能检测设备的制作方法

一种家用或车载甲醛、pm2.5智能检测设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，克服了现有技术中，人们的生活居住环境需要监测及控制的问题。该实用新型含有电源模块、中央处理单元、温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制按键，所述电源模块含有无线充电模块和蓄电池。与现有技术相比，本实用新型不使用传统的线充，采用了接触式感应充电，利用近场感应，对锂电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露，使用便捷。
【专利说明】—种家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备

【技术领域】
[0001]该实用新型涉及一种空气检测装置，特别是涉及一种家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备。

【背景技术】
[0002]近年来，人们对生活环境的质量要求越来越高，通过了解室内或者车内温湿度指数，以及刚装修的房屋或者化工车间内对甲醛浓度的检测，还有影响空气质量的粉尘含量多少，人们合理的安排工作生活计划或者防护工作。且无线充电装置无需使用数据线，使充电更加方便；给系统一个指定频率声音，即可播报检测数值，为人们提供更多便利。
[0003]温度和湿度是测量领域内十分重要的测量对象，不管是人类赖以生存的居住环境，还是工农业生存，亦或是军事、气象观测灯领域都需要对温度和湿度进行测量和控制。通过了解温湿度的指数，来对室内或者车内温湿度进行控制，使环境更加符合人们需要的温湿度系数。
[0004]甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，甲醛可经呼吸道吸收，其水溶液“福尔马林”可经消化道吸收。长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、染色体异常，甚至引起鼻咽癌。高浓度甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌的作用。用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板的刨花板等人造板材，因为使用的胶粘剂以甲醛为主要成份的脲醛树脂，板材中残留的和末参与反应的甲醛会渐向周围环境释放，是形成室内空气中甲醛的主体。因此对工作、生活或者机车内的甲醛检测显得尤为重要。
[0005]PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。通过测量空气中PM2.5值，知道空气粉尘比重，人们可以合理的安排外出时间，避开PM2.5数值过大的天气。而每出现一次PM2.5数值过大，可以肯定它都会引起我们足够的重视，提醒我们要保护我们生存的环境，尽可能地减少对环境的破坏与污染。而从更高的层次来说，消除或减少PM2.5对人类的危害，唯一可行的就是提高我们的环保理念，并切实在日常生活中对环境加以保护。
实用新型内容
[0006]本实用新型克服了现有技术中，人们的生活居住环境需要监测及控制的问题，提供一种使用效果好的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备。
[0007]本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备:含有电源模块、中央处理单元、温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制按键，电源模块为中央处理单元、温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制按键供电，其中中央处理单元分别连接温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制按键，所述电源模块含有无线充电模块和蓄电池。
[0008]所述中央处理单元的型号为M052。
[0009]所述温湿度传感器的型号为DHT11，其将检测到的空气温湿度数据输入中央处理器的输入端，通过中央处理器内部的数据协议解析出来，并显示在液晶显示装置上。
[0010]所述甲醛检测传感器产生的电流信号，通过A/D转换器将数据发送至中央处理器的输入端，中央处理器将数据处理，由液晶显示将数据显示出来。
[0011]所述粉尘检测传感器的型号为ZH01，其检测结果为高低电平信号，输入中央处理器后经过中央处理器处理，由液晶显示将测量数值显示出来。
[0012]所述声控传感器接收指定的声音信号后会产生一个交流信号，由运算放大器放大，滤波匹配输出后，发送至中央处理器的输入端，经中央处理器处理后，由语音播报装置播放各路传感器检测的数值。
[0013]所述语音播报模块的型号为ISP5216。所述的语音播报即语音播放装置播出传感器检测到的数值。
[0014]所述按键包括设备的启动/关闭按键和设置按键。
[0015]所述的蓄电池包括锂电池或铅酸电池。
[0016]与现有技术相比，本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备具有以下优点:无线充电模块，不使用传统的线充，采用了接触式感应充电，利用近场感应，由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对锂电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露，使用便捷。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的电路原理图；
[0018]图2是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的无线充电模块的电路图；
[0019]图3是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的甲醛检测电路图；
[0020]图4是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的语音播报模块电路图；
[0021]图5是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的控制模块电路图；
[0022]图6是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的显示模块电路图；
[0023]图7是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的控制按键电路图；
[0024]图8是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的声控触发电路图；
[0025]图9是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的温湿度传感器模块电路图；
[0026]图10是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的粉尘传感模块电路图；
[0027]图11是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的在线编程模块电路图；
[0028]图12是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的5V-3V转换模块电路图；
[0029]图13是本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备的5V-3V电源转换模块电路图。

【具体实施方式】
[0030]【专利附图】

【附图说明】中标号Ul是M054为产品的CPU，U2是锂电池充电芯片，U3是升压芯片，U4是稳压芯片，U5是运放芯片，U6是温湿度传感器，U8是锁相环芯片，U9是运放芯片，UlO是语首芯片。
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备作进一步说明:图1中所示，本实施例中包括中央处理单元、温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、无线充电模块、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制设备启动与关闭按键。
[0032]图2中Jl是接插件直接接5V，给Ml系统供电。Ml是无线充电得管理芯片，控制线圈电流得变化来产生L2得磁场变化。D5是稳压管，保证输出5V电压得稳定防止输出5V过高。D3是保护二极管，防止后端短路或者接反。如果接反后电流直流向D3和Fl保险丝，起到保护左右。L2和L3之间的距离是10mm，普通产品的充电主要是采用USB接口，本产品就省去了 USB接口的设计，这样一来就没有外部接口便于我们做防水设计)。
[0033]图3中U2锂电池充电芯片，U3是升压芯片，将锂电池得电压升到5V给后面得运放等需要5V得系统供电。BI是锂电池得连接器。MO是MOS管，其作用是为了当系统插上充电器得时候不用锂电池得电直接用充电器得5V电延长锂电池得使用寿命。
[0034]图4电路的整体功能是将甲醛得电流信号放大并转化为电压信号，此电路是一个跨阻型运算放大电路。Ql是MOS管主要作用是对传感器得一个漏电流保护。V2是1.235V基准源。Dl具有保护作用，该运放是5V电源输出得信号可能超过3V，但是后面单片机是3V得电源，防止运放输出电压过高烧坏单片机。其中甲醛传感器通过采集空气中甲醛分子通过电极发生相应氧化还原反应并释放电荷形成电流，此电流通过一个运算放大器放大后，由运算放大器6管脚将此电流信号发送至中央处理A/D转换功能管脚，再由中央处理器进行数据处理，并由液晶显示将得到的数值显示出来。
[0035]图5中UlO是语音芯片主要是将需要存入芯片播报内容播放出来。声控触即声控传感器接收声音信号后，产生一个交流信号，并由运算放大器放大，滤波匹配输出后发送至中央处理器，经中央处理器处理后由语音播报装置播放各路传感器检测的数值。其中语音播报即语音播放装置播出传感器检测到的数值。
[0036]图6中Ul是整个系统得CPU，以IXD开头的管脚主要是实现CPU与显示屏的通信，其中LCD_CS是片选位、LCD_RST是复位管脚、LCD_WR是写使能位、LCD_RD是读使能位、LCD_DB0? LCD_DB7是数据总线。DS2主要起指示作用当浓度达到设定上限时点亮指示灯。同时蜂鸣器BI发出警报声音。
[0037]图7中的显示屏主要实现人机交互功能，将检测到的甲醛浓度、空气的湿度、当前环境的温度显示出来。
[0038]图8中的KEYl为开关机按键，KEY2及KEY3为设置键主要用来设置浓度报警上下限。
[0039]图9中的U9为运放芯片主要是将输入的交流信号放大。Q91是将放大后的信号转换成方波信号，便于后续的信号处理。U8是锁相环芯片，用于将输入的信号频率锁定。Scoutl是锁相环芯片的输出，当锁相环芯片将输入信号的频率锁定时低电平输出否则为高电平。
[0040]图10中的DHTll是温湿度传感器。用于检测当前环境的温度和湿度。其中温湿度传感器检测到空气中温度和湿度含量，将采集到的信号经TH-DATA管脚发送至中央处理器相应的TH-DATA管脚，由中央处理器通过协议解析进行数据处理，并由液晶显示将得到的数值显示出来。
[0041]图10中的J4是粉尘传感器的接口，用于检测当前环境的粉尘浓度。其中粉尘检测传感器检测到空气中粉尘直径形成高低电平，将采集到的信号同过4管脚形成高低电平信号，此信号发送至中央处理器Voutl管脚进行数据处理，并由液晶显示将得到的数值显示出来。
[0042]图12中的J2为程序下载接口，用于CPU程序烧写。
[0043]图13中的U4为稳压芯片，将输入的5V电压稳到3V以便后续的芯片和器件使用。
【权利要求】
1.一种家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，含有电源模块、中央处理单元、温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制按键，电源模块为中央处理单元、温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制按键供电，其中中央处理单元分别连接温湿度传感器、甲醛检测传感器、粉尘检测传感器、声控传感器、语音播报模块、液晶显示及控制按键，其特征在于:所述电源模块含有无线充电模块和蓄电池。
2.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述中央处理单元的型号为M052。
3.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述温湿度传感器的型号为DHT11，其将检测到的空气温湿度数据输入中央处理器的输入端，通过中央处理器内部的数据协议解析出来，并显示在液晶显示装置上。
4.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述甲醛检测传感器产生的电流信号，通过A/D转换器将数据发送至中央处理器的输入端，中央处理器将数据处理，由液晶显示将数据显示出来。
5.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述粉尘检测传感器的型号为ZH01，其检测结果为高低电平信号，输入中央处理器后经过中央处理器处理，由液晶显示将测量数值显示出来。
6.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述声控传感器接收指定的声音信号后会产生一个交流信号，由运算放大器放大，滤波匹配输出后，发送至中央处理器的输入端，经中央处理器处理后，由语音播报装置播放各路传感器检测的数值。
7.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述语音播报模块的型号为ISP5216，所述的语音播报即语音播放装置播出传感器检测到的数值。
8.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述按键包括设备的启动/关闭按键和设置按键。
9.根据权利要求1所述的家用或车载甲醛、PM2.5智能检测设备，其特征在于:所述的蓄电池包括锂电池或铅酸电池。
【文档编号】G01N15/06GK204086239SQ201420349031
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】陈凌 申请人:陈凌