[發明專利]一種基于2.4G無線自動組網空氣PM含量檢測系統及其檢測方法

無效

• 申請號: 201410232269.2
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103983550A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 胡克會
• 申請（專利權）人: 煙臺智慧云谷云計算有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于2.4G無線自動組網空氣PM含量檢測系統。

背景技術

隨著人們環保意識的提高和對室內環境質量的重視,以及對居住和工作環境要求的不斷提高，空氣質量日益成為人們關注的焦點；然而目前全球的空氣質量不容樂觀，霧霾天氣大量出現，PM污染已引起大量的呼吸道疾病、慢性肺炎、氣管炎、支氣管炎和肺癌；PM又稱細粒、細顆粒；PM10，又稱為可吸入顆粒物，指空氣動力學當量直徑在10微米以下的顆粒物。PM2.5，也稱細顆粒物、可入肺顆粒物，指環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物，能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量(濃度)越高，就代表空氣污染越嚴重；由于現有的空氣質量檢測手段復雜，普通的PM含量檢測傳感器存在以下缺點：1、傳感器與采集控制器之間使用有線連接，布線復雜；2、傳感器沒有自動組網功能，通訊能力弱，無法形成集群；3、不支持自動校正與自動補償功能，誤差大，使用壽命短；4、傳感器本身沒有控制能力，不支持對外圍設備的控制；5、造價昂貴，施工復雜，不利于大規模部署應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種數據進行無線傳輸，傳輸速度快，抗干擾能力強，采用小功率集群傳輸及續傳方式，傳輸距離遠，覆蓋面積廣，輻射極低，對人體無害，并且無需布線的基于2.4G無線自動組網空氣PM含量檢測系統。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

本發明的基于2.4G無線自動組網空氣PM含量檢測系統，包括激光粉塵計數器和單片機；所述激光粉塵計數器通過放大整形器與單片機相連；所述單片機還連接有2.4G通訊模塊和液晶顯示屏；所述激光粉塵計數器包括紅外發射管和紅外接收管，通過紅外發射管照射空氣中的粉塵，利用紅外接收管接受粉塵的信息進行計數，和激光粉塵計數器連接的還包括技術解碼芯片S126，紅外接收管接收到的信號通過S126轉換成數字信號送入單片機中。

其中，所述單片機為STM32單片機；所述2.4G通訊模塊為NRF24L01以及外圍電路組成；所述2.4G通訊模塊和單片機連接；所述單片機還和液晶顯示器連接；所述液晶顯示器包括LCD1602液晶屏，以及驅動液晶屏工作的HD4478。

一種基于2.4G無線自動組網空氣PM含量檢測系統的檢測方法，包括以下步驟：

1)初始化：對單片機及2.4G通訊模塊進行初始化；

2)開始檢測及判斷2.4G通訊模塊是否收到數據：通過激光粉塵計數器對空氣中PM含量進行檢測；如PM含量未超標，則繼續檢測，如PM含量超標，單片機控制2.4G通訊模塊發送數據給其他的空氣PM含量檢測系統，同時判斷其他的空氣PM含量檢測系統是否有發送數據至本系統，如有發送，則將數據轉發給另外的2.4G通訊模塊后進行等待數據，如沒有發送，則直接進行等待數據。

單片機采用意法半導體公司的STM32核心處理器,STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM?Cortex-M3內核的STM32F103“增強型”系列處理器，單片機對獲取的電壓值每秒進行50次采樣，進行軟件濾波去除干擾后進行計算，算出對應的PM(粉塵)含量，并在液晶屏上進行顯示，用戶可以通過液晶屏直觀的設置上下限值，單片機將采集到的含量值與設定值進行對比，如果發現高于設定值時單片機會發出聲音(根據設定)并打開高限繼電器或低限繼電器對相關電器/設備進行控制，單片機每秒10次以上對檢測到的值進行對比，當發現含量值發生變化時會立刻將含量數據通過2.4G無線模塊進行發送，附近的傳感器收到信號后會自動將此信號進行轉發，做到自動組網與集群功能，只要部署合理無論多大的范圍或多遠的距離都能夠進行數據傳輸。通過分布式檢測與集群計算，可精準計算一個區域乃至整個城市的PM(粉塵)含量。