一种家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，包括中央微处理器，其特征是：所述中央微处理器分别连接加湿器控制装置、排风扇控制装置、液晶显示装置、安全报警装置、短信报警装置、太阳能供电装置、温湿度检测装置和数据存储与处理装置，所述数据存储与处理装置还连接可燃气体检测装置。本实用新型可以对远处的用户发送家庭内部的突发状况，实现了对家庭突发火灾状况的远程报警。通过中央微处理器的激励自动控制家庭内部的排风扇和加湿器实现对家庭内部可能发生的火灾情况的自动化和智能化控制。同时加入了太阳能供电装置，能够实现该装置的持续供电。同时本装置具有成本低、能耗少的优点。
【专利说明】一种家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及家庭环境监测领域，具体地讲，涉及一种家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪。
【背景技术】
[0002]温湿度监测系统在工农业生产中的各个领域，特别在日常生活中有着很普遍的应用。虽然温湿度监测系统在国外发展的已经非常成熟，但在国内温湿度监测系统的发展缓慢，科技含量低，智能化较弱。家用石油液化气是石油化工行业的副产品，其为多种烃类的混合物，主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等极易燃烧和爆炸的碳氢化合物，MQ-2传感器对这些气体有很高的灵敏度。可燃气体检测可以用在家庭、饭店、加油站等容易产生爆炸气体的地方，从而起到预防火灾，减少爆炸的作用，最大限度地减少人员的伤害和财产的损失。并且GSM短信模块能够使远程用户及时了解家庭内部状况，从而及时采取措施减少财产损失。
[0003]现有的环境测试仪仅仅停留在对温湿度的测量和可燃气体浓度的测量上，并且智能化程度较低，对于可能引发火灾的情况报警系统不够完善，更没有起到远程报警的效果，同时对可能引发危险的情况没有很好的处理措施，不能及时控制排气扇和加湿器来缓解和解决危险。并且一般环境测试仪都是利用的干电池供电，其效率低污染环境并且不能持续续航。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，智能化程度高，及时了解家庭内部状况，减少财产损失。
[0005]本实用新型采用如下技术方案实现发明目的:
[0006]一种家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，包括中央微处理器，其特征是:所述中央微处理器分别连接加湿器控制装置、排风扇控制装置、液晶显示装置、安全报警装置、短信报警装置、太阳能供电装置、温湿度检测装置和数据存储与处理装置，所述数据存储与处理装置还连接可燃气体检测装置。
[0007]作为对本技术方案的进一步限定，所述中央微处理器采用STC-80C51单片机。
[0008]作为对本技术方案的进一步限定，所述加湿器控制装置包括直流继电器一和加湿器开关电路RL1，所述STC-80C51单片机的引脚P3.3连接所述直流继电器一，通过控制直流继电器一实现对所述加湿器开关电路RLl的开关功能。
[0009]作为对本技术方案的进一步限定，所述排风扇控制装置包括直流电流继电器二和排风扇开关电路RL2，所述STC-80C51单片机的引脚P3.4与所述直流电流继电器二相连，通过直流电流继电器二来实现对所述排风扇开关RL2的开关功能。
[0010]作为对本技术方案的进一步限定，所述安全报警装置包括一个蜂鸣器SPEAKER和一个三极管Q1，所述STC-80C51单片机的引脚P3.2与三极管Ql的基极相连，所述三极管Ql集电极与电源端相连，所述三极管Ql发射极与所述蜂鸣器SPEAKER相连，通过STC-80C51单片机对三极管Ql的电压控制来实现蜂鸣器SPEAKER的实时报警。
[0011]作为对本技术方案的进一步限定，所述短信报警装置包括TC-35短信模块，所述STC-80C51单片机的引脚P3.0与所述TC-35短信模块中的R管脚相连，所述STC-80C51单片机的引脚P3.1与所述TC-35短信模块的T管脚相连，所述STC-80C51单片机的引脚GND与所述TC-35短信模块中的GND相连，所述STC-80C51单片机的串口 TTL与所述TC-35短信模块进行通信，控制所述TC-35短信模块发送短信。
[0012]作为对本技术方案的进一步限定，所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器和变压器，所述太阳能电池板连接蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器连接逆变器和变压器。所述太阳能电池板将太阳的辐射能力转换为电能，然后通过太阳能控制器控制电能送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用，然后将电能通过逆变器和变压器分别转换为其他装置适用的电压为其他部分提供电能。
[0013]作为对本技术方案的进一步限定，所述温湿度检测装置包括SHTll温湿度传感器模块，所述STC-80C51单片机引脚P3.6与所述SHTll温湿度传感器模块的引脚SCK相连，所述STC-80C51单片机引脚P3.7与所述SHTll温湿度传感器模块的引脚DATA相连。
[0014]作为对本技术方案的进一步限定，所述数据存储与处理装置包括ADC0809芯片，所述ADC0809芯片的ALE端连接到所述STC-80C51单片机的ALE端，所述ADC0809芯片的START端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.6，所述ADC0809芯片的EOC端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.7，所述ADC0809芯片的CLOCK端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.4，可利用定时器使所述STC-80C51单片机的P2.4 口输出时钟信号，所述ADC0809芯片的数据输出端直接连接到所述STC-80C51单片机的Pl 口上。
[0015]作为对本技术方案的进一步限定，所述可燃气体检测装置包括MQ-2气体传感器和与其相连的电阻器，所述MQ-2气体传感器的引脚DATA与所述ADC0809芯片的引脚INO相连。可燃气体检测模块出来的模拟信号，直接连接到ADC0809数模转化器的INO 口，为了选中INO 口，ADDA、ADDB、ADDC三端都拉成低电平。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型可以对远处的用户发送家庭内部的突发状况，实现了对家庭突发火灾状况的远程报警。通过中央微处理器的激励自动控制家庭内部的排风扇和加湿器实现对家庭内部可能发生的火灾情况的自动化和智能化控制。同时加入了太阳能供电装置，能够实现该装置的持续供电。同时本装置具有成本低、能耗少的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的原理方框图。
[0018]图2为本实用新型的电路结构图。
[0019]图3为本实用新型的加湿器控制装置的结构示意图。
[0020]图4为本实用新型的排风扇控制装置的结构示意图。
[0021]图5为本实用新型的安全报警装置的结构示意图。
[0022]图6为本实用新型的短信报警装置的结构示意图。[0023]图7为本实用新型的温湿度检测装置的结构示意图。
[0024]图8为本实用新型的可燃气体检测装置的结构示意图。
[0025]图9为本实用新型的数据存储与处理装置的结构示意图。
[0026]图10为本实用新型的液晶显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。
[0028]参见图1-图10，本实用新型包括中央微处理器，所述中央微处理器分别连接加湿器控制装置、排风扇控制装置、液晶显示装置、安全报警装置、短信报警装置、太阳能供电装置、温湿度检测装置和数据存储与处理装置，所述数据存储与处理装置还连接可燃气体检测装置。
[0029]所述中央微处理器采用STC-80C51单片机。
[0030]所述加湿器控制装置包括直流继电器一和加湿器开关电路RL1，所述STC-80C51单片机的引脚P3.3连接所述直流继电器一，通过控制直流继电器一实现对所述加湿器开关电路RLl的开关功能。
[0031]所述排风扇控制装置包括直流电流继电器二和排风扇开关电路RL2，所述STC-80C51单片机的引脚P3.4与所述直流电流继电器二相连，通过直流电流继电器二来实现对所述排风扇开关RL2的开关功能。
[0032]所述安全报警装置包括一个蜂鸣器SPEAKER和一个三极管Q1，所述STC-80C51单片机的引脚P3.2与三极管Ql的基极相连，所述三极管Ql集电极与电源端相连，所述三极管Ql发射极与所述蜂鸣器SPEAKER相连，通过STC-80C51单片机对三极管Ql的电压控制来实现蜂鸣器SPEAKER的实时报警。
[0033]所述短信报警装置包括TC-35短信模块，所述STC-80C51单片机的引脚P3.0与所述TC-35短信模块中的R管脚相连，所述STC-80C51单片机的引脚P3.1与所述TC-35短信模块的T管脚相连，所述STC-80C51单片机的引脚GND与所述TC-35短信模块中的GND相连，所述STC-80C51单片机的的串口 TTL与所述TC-35短信模块进行通信，控制所述TC-35短信模块发送短信。
[0034]所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器和变压器，所述太阳能电池板连接蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器连接逆变器和变压器。所述太阳能电池板将太阳的辐射能力转换为电能，然后通过太阳能控制器控制电能送往蓄电池中存储起来或推动负载工作，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用，然后将电能通过逆变器和变压器分别转换为其他装置适用的电压为其他部分提供电能。
[0035]所述温湿度检测装置包括SHTll温湿度传感器模块，所述STC-80C51单片机引脚P3.6与所述SHTll温湿度传感器模块的引脚SCK相连，所述STC-80C51单片机引脚P3.7与所述SHTll温湿度传感器模块的引脚DATA相连。
[0036]所述数据存储与处理装置包括ADC0809芯片，所述ADC0809芯片的ALE端连接到所述STC-80C51单片机的ALE端，所述ADC0809芯片的START端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.6，所述ADC0809芯片的EOC端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.7，所述ADC0809芯片的CLOCK端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.4，可利用定时器使所述STC-80C51单片机的P2.4 口输出时钟信号，所述ADC0809芯片的数据输出端直接连接到所述STC-80C51单片机的Pl 口上。
[0037]所述可燃气体检测装置包括MQ-2气体传感器和与其相连的电阻器，所述MQ-2气体传感器的引脚DATA与所述ADC0809芯片的引脚INO相连。可燃气体检测模块出来的模拟信号，直接连接到ADC0809数模转化器的INO 口，为了选中INO 口，ADDA、ADDB、ADDC三端都拉成低电平。
[0038]本实用新型的工作流程为:温湿度检测装置主要利用SHTll温湿度传感器，将温湿度通过内部信息处理转换为数字信号输出，同时与设定的适宜湿度值比较，当湿度较低时通过STC-80C51单片机控制加湿器工作，增加室内湿度；可燃气体检测装置主要利用MQ-2气体传感器，通过把烟雾浓度转换为相应的模拟信号输出，然后利用ADC0809芯片进行模数转换输送到STC-80C51单片机内部进行信号处理，产生一定的激励源，使得当气体浓度达到易产生火灾的标准时及时通过蜂鸣器报警和给用户发送短信来避免或减少火灾危害同时控制家庭排风扇及时降低室内可燃气体浓度；液晶显示装置主要采用LCD1602液晶显示屏对系统产生的激励进行一定的响应，把传感器检测到的信息转换成人们易于理解的数字信息；安全警报装置通过蜂鸣器发出警报提醒室内用户及时了解家庭的危险因素；GSM短信传输装置主要采用TC—35短信模块，通过系统预设对STC-80C51单片机产生的激励进行一定的响应，并通过发送短信给用户来实现用户远程理解和控制；太阳能供电装置主要由小型太阳能电池板和几个可充放电的后备电源组成，太阳能供电可以提高系统低碳环保性能，而备用电源又可以使系统免受长期阴雨天气导致太阳能供电不足等不利因素的影响。
[0039]当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本【技术领域】的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，包括中央微处理器，其特征是:所述中央微处理器分别连接加湿器控制装置、排风扇控制装置、液晶显示装置、安全报警装置、短信报警装置、太阳能供电装置、温湿度检测装置和数据存储与处理装置，所述数据存储与处理装置还连接可燃气体检测装置。
2.根据权利要求1所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述中央微处理器采用STC-80C51单片机。
3.根据权利要求2所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述加湿器控制装置包括直流继电器一和加湿器开关电路RL1，所述STC-80C51单片机的引脚P3.3连接所述直流继电器一，通过控制直流继电器一实现对所述加湿器开关电路RLl的开关功能。
4.根据权利要求2所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述排风扇控制装置包括直流电流继电器二和排风扇开关电路RL2，所述STC-80C51单片机的引脚P3.4与所述直流电流继电器二相连，通过直流电流继电器二来实现对所述排风扇开关RL2的开关功能。
5.根据权利要求2所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述安全报警装置包括一个蜂鸣器SPEAKER和一个三极管Q1，所述STC-80C51单片机的引脚P3.2与三极管Ql的基极相连，所述三极管Ql集电极与电源端相连，所述三极管Ql发射极与所述蜂鸣器SPEAKER相连，通过STC-80C51单片机对三极管Ql的电压控制来实现蜂鸣器SPEAKER的实时报警。
6.根据权利要求2所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述短信报警装置包括TC-35短信模块，所述STC-80C51单片机的引脚P3.0与所述TC-35短信模块中的R管脚相连，所述STC-80C51单片机的引脚P3.1与所述TC-35短信模块的T管脚相连，所述STC-80C51单`片机的引脚GND与所述TC-35短信模块中的GND相连，所述STC-80C51单片机的的串口 TTL与所述TC-35短信模块进行通信，控制所述TC-35短信模块发送短信。
7.根据权利要求2所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述太阳能供电装置包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器和变压器，所述太阳能电池板连接蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器连接所述逆变器和变压器。
8.根据权利要求2所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述温湿度检测装置包括SHTll温湿度传感器模块，所述STC-80C51单片机引脚P3.6与所述SHTll温湿度传感器模块的引脚SCK相连，所述STC-80C51单片机引脚P3.7与所述SHTll温湿度传感器模块的引脚DATA相连。
9.根据权利要求2所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述数据存储与处理装置包括ADC0809芯片，所述ADC0809芯片的ALE端连接到所述STC-80C51单片机的ALE端，所述ADC0809芯片的START端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.6，所述ADC0809芯片的EOC端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.7，所述ADC0809芯片的CLOCK端连接到所述STC-80C51单片机的引脚P2.4，所述ADC0809芯片的数据输出端直接连接到所述STC-80C51单片机的Pl 口上。
10.根据权利要求9所述的家庭用智能化环境质量检测和远程报警仪，其特征是:所述可燃气体检测装置包括MQ-2气体传感器和与其相连的电阻器，所述MQ-2气体传感器的引脚DATA与所述ADC0809芯片`的引脚INO相连。
【文档编号】G08B21/16GK203630920SQ201320874288
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】童艳荣, 方浩, 赵玉斌, 韩雷海 申请人:济南大学