一种PM2.5监测仪的制作方法

本发明属于空气质量检测技术领域，具体地是涉及一种pm2.5监测仪。

背景技术：

随着中国广大居民生活水平的提高、工作节奏的加快，居民逐渐开始重视个人的身体健康。鉴于大气污染情况愈发严重，人们越来越重视人体的健康状况；另外，环境污染危害程度统计显示，空气污染极大地危害着居民的身体健康。空气污染研究结果表明，空气中的污染物主要包括烟尘、可吸入颗粒物、细小颗粒物（pm2.5）、总悬浮（pm10）颗粒物、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、挥发性有机化合物等。其中，pm2.5是在空气环境中空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物，也称之为“可入肺颗粒物”。pm2.5直径小、面积大、易附带有毒有害物质，并且在大气中停留时间长、传输距离远，对人体健康、空气质量的影响很大。当前市面上的pm2.5监测仪大都存在功耗较大、操作复杂、制作成本高等缺陷。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种pm2.5监测仪；本发明是一种适合家用的节能型pm2.5监测仪，具有低功耗、易操作、低成本的优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种pm2.5监测仪，其特征在于：包括室外数据采集系统与室内数据接收处理显示系统，所述的室外数据采集系统与室内数据接收处理显示系统无线通信连接；所述的室外数据采集系统包括pm2.5传感器、第一处理器模块、第一rf射频模块，所述的pm2.5传感器将检测到的室外空气pm2.5含量信号传输给第一处理器模块，所述的pm2.5传感器的信号输出端通过连接ad转换模块与第一处理器模块的信号输入端连接，所述的第一处理器模块采用spi数据传输方式与第一rf射频模块的无线发送模块连接；所述的室内数据接收处理显示系统包括第二rf射频模块、第二处理器模块、显示系统微功耗lcd段式液晶，所述的第二rf射频模块与第二处理器模块之间采用spi数据传输方式连接，所述的第二处理器模块的信号输出端与示系统微功耗lcd段式液晶连接；所述的室外数据采集系统的第一rf射频模块与室内数据接收处理显示系统的第二rf射频模块相互无线通信连接。

作为本发明的另一种优选方案，所述的第一处理器模块与第二处理器模块采用cc430f5137芯片。

作为本发明的另一种优选方案，所述的第一rf射频模块与第二rf射频模块采用cc1101芯片。

作为本发明的另一种优选方案，所述的室内数据接收处理显示系统的显示系统微功耗lcd段式液晶采用oled显示屏。

与现有技术相比，本发明有益效果是。

本发明所公开的一种pm2.5监测仪，通过低功耗处理器模块的cc430f5137工作模式、低功耗rf射频模块的cc1101、定时唤醒算法、pm2.5传感器检测和低功耗段式液晶显示,实现了对pm2.5数据的定时采集、无线传输和定时更新显示；达到了节能的效果，实现了家用的目的。同时，本发明的这种节能型设计也能为同类产品在低功耗设计上提供一定的参考意见。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明一种pm2.5监测仪的整体结构示意图。

图2是本发明一种pm2.5监测仪的rf射频模块的程序流程图。

具体实施方式

结合附图1所示，本发明一种pm2.5监测仪，其特征在于：包括室外数据采集系统与室内数据接收处理显示系统，所述的室外数据采集系统与室内数据接收处理显示系统无线通信连接；所述的室外数据采集系统包括pm2.5传感器、第一处理器模块、第一rf射频模块，所述的pm2.5传感器将检测到的室外空气pm2.5含量信号传输给第一处理器模块，所述的pm2.5传感器的信号输出端通过连接ad转换模块与第一处理器模块的信号输入端连接，所述的第一处理器模块采用spi数据传输方式与第一rf射频模块的无线发送模块连接；所述的室内数据接收处理显示系统包括第二rf射频模块、第二处理器模块、显示系统微功耗lcd段式液晶，所述的第二rf射频模块与第二处理器模块之间采用spi数据传输方式连接，所述的第二处理器模块的信号输出端与示系统微功耗lcd段式液晶连接；所述的室外数据采集系统的第一rf射频模块与室内数据接收处理显示系统的第二rf射频模块相互无线通信连接。

作为本发明的另一种优选方案，所述的第一处理器模块与第二处理器模块采用cc430f5137芯片。

作为本发明的另一种优选方案，所述的第一rf射频模块与第二rf射频模块采用cc1101芯片。

作为本发明的另一种优选方案，所述的室内数据接收处理显示系统的显示系统微功耗lcd段式液晶采用oled显示屏。

室外数据采集系统的工作过程为：启动工作电源后，每隔30分钟，pm2.5传感器先检测pm2.5的物理数据并将其转化为符合标定工作电压范围的电信号，然后ad转换模块采集传感器输出的电信号，并对采集的数据进行适当的处理，传送给第一处理器模块cc430f5137芯片；最后室外数据采集系统将处理完成的数据采用spi数据传输方式发送给室内数据接收处理显示系统的cc1101接收芯片，cc1101接收芯片采用定时唤醒的方式将接收到的数据按照cc1101接收芯片无线数据传输协议规定进行打包发送给第二处理器模块的cc430f5137芯片，最后cc430f5137芯片根据lcd段式液晶显示的要求进行数据处理并进行数据存储，以供用户观测数据使用，用户查看pm2.5数据时，只要按下pm2.5监测仪上的按键，lcd段式液晶上就会显示cc430f5137芯片存储的最近一次数据，lcd段式液晶显示数据5到10秒钟后自动关闭。

本发明的rf射频模块的程序由tx程序和rx程序组成，tx程序即数据采集程序；工作过程为：每隔一段时间，传感器采集环境信号，经a\d采样，将环境模拟信号转变为数字信号并存储在txbuffer变量中，同时存入缓存区。当用户按下按键，数据采集模块开始传输数据并触发led红色指示灯。

rx程序数据接收、处理、显示程序，工作过程为：cc430f5137始终处于接收模式，cpu处于lpm3状态，rf1a_isr配置为接收处理数据包模式，绿色led指示灯闪烁表示接收数据包，接收到的数据包通过ht1621驱动器映射到lcd段式液晶上，并以三位数的形式显示，其单位为微克每立方米。此外，传输过程中，数据包大小不能大于缓存区队列数据的长度。具体如图2所示。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明一种PM2.5监测仪，包括室外数据采集系统与室内数据接收处理显示系统，室外数据采集系统与室内数据接收处理显示系统无线通信连接；室外数据采集系统包括PM2.5传感器、第一处理器模块、第一RF射频模块，PM2.5传感器将检测到的室外空气PM2.5信号传输给第一处理器模块；室内数据接收处理显示系统包括第二RF射频模块、第二处理器模块、显示系统微功耗LCD 段式液晶，第二RF射频模块与第二处理器模块之间采用SPI数据传输方式连接，第二处理器模块的信号输出端与示系统微功耗LCD 段式液晶连接；室外数据采集系统的第一RF射频模块与室内数据接收处理显示系统的第二RF射频模块相互无线通信连接。本发明适合家用的节能型PM2.5 监测仪，具有低功耗、易操作、低成本的优点。

技术研发人员：于盛
受保护的技术使用者：于盛
技术研发日：2017.10.31
技术公布日：2019.05.07