一种分布式室内环境质量检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及室内环境监测技术领域，具体涉及一种分布式室内环境质量检测系统。
【背景技术】
[0002]随着我国工业规模的不断扩大，当前各大城市的PM2.5值高居不下，对室内环境造成了严重污染。人一生中大部分时间是在室内度过，在人们享受更现代化居住生活的同时，因室内环境质量造成的健康问题剧增，代价惨痛。室内环境污染物质将直接影响人体的健康。研究表明室内环境污染已经成为现代人类健康的杀手之一，实时监测室内环境质量非常必要。
[0003]在空气质量监测方面，国外做得比较好的有:美国InterScan科技公司生产的4000型空气质量分析仪、英国PPM公司生产的PPM-400甲醛检测仪；国内的有:邯郸派瑞气体设备有限公司研制的“派瑞”系列空气健康表、江西南昌贝谷科技股份有限公司生产的“甲保御”牌室内环境污染标定仪等。通过对上述仪器对比分析，发现目前国内外产品的主要区别集中在功能的完备度、检测精度以及用户体验等方面，国外产品功能比较完备、测量精度高而且系统交互界面相对人性化，而国内同类产品在价格上具有明显优势但功能单一、用户体验方面欠佳。上述这些仪器都可以实现对空气中有害气体的检测，但设备价格昂贵，测定时间较长，便携性不好，有的还需要专业检测人员进行操作，很难连续测定。
[0004]目前市场上的室内空气检测仪测量比较单一，一台测量仪通常只能检测一个室内空气污染因子。国家标准(GB/T18883-2002)中要求房间面积大于50m2要求设2个及以上检测点。市场上的手持式检测仪一般是显示中心和传感器模块集中在一起，这样的话，测量很容易受到测量仪器自身因素(如仪表发热)影响，很难做到精确测量。另外随着无线通讯技术的发展，很多中短途无线通讯模块开始用于智能家居控制系统中，因此，借用中短途无线通讯模块实现检测仪表的显示中心和传感器模块之间的无线通讯是可以实现的。基于以上原因开发一款用来多点、实时、全面精确的监测室内环境中的甲醛、苯等TV0C、粉尘颗粒物等空气污染物浓度及温湿度、二氧化碳等空气质量因子的分布式室内环境监测系统是很有意义的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种分布式室内环境质量检测系统。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种分布式室内环境质量检测系统，该系统包括主机模块和分布于室内的从机模块，所述主机模块由主机单片机、以及分别连接主机单片机的主机电源模块、时钟模块、复位模块、显示模块和主机通信模块组成，所述从机模块由从机单片机、以及分别连接从机单片机的从机电源模块、时钟模块、复位模块、从机通信模块、温湿度测量模块、一氧化碳测量模块、二氧化碳测量模块、甲醛测量模块和PM2.5测量模块组成，其中，所述主机模块通过无线通信方式将数据和命令传输给多个从机模块，所述从机模块通过与之连接的测量模块采集周围的环境参数并通过无线通信方式将环境参数传输给主机模块，所述主机模块通过轮询分机的通讯方式实现对所有从机模块的统一管理和实时监控。
[0007]进一步的，所述主机单片机采用STC12C5A60S2芯片，用于接收从机单片机传送过来的各个测量数据，所述从机单片机采用STC12C5A60S2芯片，通过与之连接的各传感器模块测量各种室内空气质量参数，并将测得参数发送给主机单片机。
[0008]进一步的，所述主/从机电源模块采用AMSl 117-3.3芯片和AMSl 117-5.0芯片，分别产生3.3V电压和5V电压进行供电。
[0009]进一步的，所述复位模块由在主/从机电源模块和主/从机单片机复位端之间跨接的一个电容和电阻构成。
[0010]进一步的，所述显示模块采用TFT2.8触摸式彩屏，用于显示各个从机模块的测量参数。
[0011]进一步的，所述主机通信模块和从机通信模块皆采用XL4432-SMT无线通信模块，用于在主机单片机和从机单片机间进行无线数据通信。
[0012]进一步的，所述温湿度测量模块采用DHTll数字温湿度传感器，用于测量室内环境中的温湿度参数值。
[0013]进一步的，所述一氧化碳测量模块采用ZYMQ-7 —氧化碳测量传感器，用于测量室内环境中的一氧化碳参数值，所述二氧化碳测量模块采用MG811 二氧化碳测量传感器，用于测量室内环境中的二氧化碳参数值。
[0014]进一步的，所述甲醛测量模块采用MSllOO甲醛测量传感器，用于测量室内环境中的甲醛参数值。
[0015]进一步的，所述PM2.5测量模块采用GP2Y1010AU0F粉尘传感器，用于测量室内环境中PM2.5参数值。
[0016]本发明的有益效果是:
1、本发明能准确的监测多个环境质量参数，包括甲醛浓度、温度、湿度、粉尘浓度、CO和CO2浓度ο
[0017]2、本发明中主机模块和从机模块通过无线通信方式进行数据和命令传输，实现多个从机模块与一个主机模块之间的数据通信和监控。
[0018]3、本发明中采用触摸屏人机接口界面，通过触摸屏对从机检测到的环境参数进行可视化监控。
[0019]4、本发明从机模块为多点分布式布置，能对多种环境参数监测，且监测结果更准确有效。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的主机模块结构示意图；
图2为本发明的从机模块结构示意图；
图3为主机单片机最小系统电路图；
图4为从机单片机最小系统电路图； 图5为+5V电压转化电路；
图6为+3.3V电压转化部分电路；
图7为显示模块的电路图；
图8为主/从机通信模块电路图；
图9为温湿度测量电路图；
图10为一氧化碳测量电路图；
图11为二氧化碳测量电路图；
图12为甲醛测量电路图；
图13为PM2.5测量电路；
图14为主机模块控制流程图；
图15为TFT2.8触摸屏控制流程图；
图16为从机模块控制流程图；
图17为从机模块中温湿度测量流程图；
图18为从机模块中AD转换流程图；
图19为主/从机模块无线发送控制流程图；
图20为主/从机模块无线接收控制流程图。
【具体实施方式】
[0021]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0022]如图1和图2所示，一种分布式室内环境质量检测系统，该系统包括主机模块和分布于室内的从机模块，所述主机模块由主机单片机、以及分别连接主机单片机的主机电源模块、时钟模块、复位模块、显示模块和主机通信模块组成，所述从机模块由从机单片机、以及分别连接从机单片机的从机电源模块、时钟模块、复位模块、从机通信模块、温湿度测量模块、一氧化碳测量模块、二氧化碳测量模块、甲醛测量模块和PM2.5测量模块组成，其中，所述主机模块通过无线通信方式将数据和命令传输给多个从机模块，所述从机模块通过与之连接的测量模块采集周围的环境参数并通过无线通信方式将环境参数传输给主机模块，所述主机模块通过轮询分机的通讯方式实现对所有从机模块的统一管理和实时监控。
[0023]所述主机单片机采用STC12C5A60S2芯片，用于接收从机单片机传送过来的各个测量数据，所述从机单片机采用STC12C5A60S2芯片，通过与之连接的各传感器模块测量各种室内空气质量参数，并将测得参数发送给主机单片机，所述复位模块由在主/从机电源模块和主/从机单片机复位端之间跨接的一个电容和电阻构成，本实施例中，如图3和图4所示，分别为主机单片机和从机单片机的单片机最小系统电路，两个系统的时钟电路为内部振荡方式，振荡电容值为30pF，晶振选用18.432MHzο
[0024]所述主/从机电源模块采用AMS1117-3.3芯片和AMS1117-5.0芯片，分别产生
3.3V电压和5V电压进行供电，如图5，+12V电压通过AMSl 117-5.0后转换成+5V电压进行第一级供电，如图6，+5V电压通过AMSl117-3.3后转换成+3.3V电压，产生3.3V电压进行供电。
[0025]所述显示模块采用TFT2.8触摸式彩屏，能较好的实现人机接口界面，用于显示各个从机模块的测量参数，如图7所示，为显示模块的电路图。
[0026]所述主机通信模块和从机通信模块皆采用XL4432-SM