[發明專利]一種便攜式家庭環境監測裝置

在審

• 申請號: 201711147703.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107741250A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉秋麗
• 申請（專利權）人: 陜西高華知本化工科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/042;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 康凱

技術領域

本發明屬于空氣監測裝領域，尤其涉及一種便攜式家庭環境監測裝置。

背景技術

家庭作為人們日常生活的起點和終點，它的舒適度和安全性對人們的重要性不言而喻。隨著現在科技的發展，智能家居已逐步走進人們的生活。家庭環境舒適度指標和安全性指標是現代家居生活的重點,因此便捷式家庭安全環境監測分析儀的主要任務就是對生活環境進行自動檢測并直觀的顯示測量結果并給出預警信號，來保障人們的身體健康和財務安全。目前，市場上的環境監測裝置大多體積較大，價格昂貴，不適宜家庭使用。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供一種便攜式家庭環境監測裝置。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，包括檢測模塊、數模轉換模塊、處理模塊、無線通訊模塊和顯示終端；所述檢測模塊、數模轉換模塊、處理模塊和無線通訊模塊依次電連接；所述無線通訊模塊和顯示終端通過無線信號相連接；所述檢測模塊用于環境信息的監測；所述數模轉換模塊用戶將檢測到的環境信息由電信號轉換為數字信號，以便于后續處理模塊進行數據處理；顯示終端用于顯示監測信息。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述檢測模塊包括溫濕度檢測模塊和甲醛濃度檢測模塊。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述處理模塊的工作頻率為16MHz，具有8KB Flash程序存儲器。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述溫濕度傳感器包括一個NTC測溫原件和一個電阻式感濕原件。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述甲醛濃度檢測模塊為半導體氣敏傳感器。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述無線通信模塊采用ZigBee無線通訊模塊。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述顯示終端為點陣液晶顯示器。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述點陣液晶顯示器為128×64全點陣液晶顯示器。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，能夠有效地檢測家庭環境的溫濕度以及甲醛濃度指數，實現傳感器測量數值，通過ZigBee無線傳輸將數據情況在顯示終端上顯示出來，同時單片機具有高速、高可靠、低能耗的特性，在后期系統穩定中發揮重要作用，結構簡單，操作方便，適于推廣應用。

具體實施方式

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，包括檢測模塊、數模轉換模塊、處理模塊、無線通訊模塊和顯示終端；所述檢測模塊、數模轉換模塊、處理模塊和無線通訊模塊依次電連接；所述無線通訊模塊和顯示終端通過無線信號相連接；所述檢測模塊用于環境信息的監測；所述數模轉換模塊用戶將檢測到的環境信息由電信號轉換為數字信號，以便于后續處理模塊進行數據處理；顯示終端用于顯示監測信息。

本發明所述的便攜式家庭環境監測裝置，所述檢測模塊包括溫濕度檢測模塊和甲醛濃度檢測模塊。所述處理模塊的工作頻率為16MHz，具有8KB Flash程序存儲器。所述溫濕度傳感器包括一個NTC測溫原件和一個電阻式感濕原件。所述甲醛濃度檢測模塊為半導體氣敏傳感器。所述無線通信模塊采用ZigBee無線通訊模塊。所述顯示終端為點陣液晶顯示器；所述點陣液晶顯示器為128×64全點陣液晶顯示器。HR7P194具有高速、高可靠、性能穩定的的特性。最高工作頻率16MHz，具有8KB Flash程序存儲器，內置496字節SRAM，液晶顯示控制器LCDC、41根I/O口線和一個全雙工異步串行口。DHT11數字式溫度傳感器包括一個NTC測溫原件和一個電阻式感濕原件，并與一個性能高的單片機連接。采用串行單線雙向接口，一次完整的數據傳輸為40bit，高位先出。具體數據格式為：8 bit濕度整數數據+8 bit 濕度小數數據+8 bit溫度整數數據+8 bit 溫度小數數據+8 bit校驗和。DHT11將溫濕度信息的采集過程集成到一個傳感器上，采用單總線控制，直接輸出數字信號，這大大減小了應用電路的復雜度和體積。并且DHT11具有相應快、抗干擾能力強、性價比高等特點，其在無線網絡傳感器節點上的應用，再配合無線收發芯片，使數據采集節點更加機動靈活。

半導體氣敏傳感器是一類新型電子器件，可對醇類、醛類、酮類等有機氣體進行檢測，其具有范圍廣、響應速度快、靈敏度高、穩定性高等優點。采用半導體MQ138可對1~10*10-6以內的甲醛氣體有較好的線性度和靈敏度，它將甲醛濃度轉換為成比例的電信號，經調理電路、模數轉換后送單片機處理，最終由液晶顯示出來。MQ138氣敏組件由微型陶瓷管、敏感層、測量電極和加熱器構成的敏感組件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內，加熱器為氣敏組件提供了必要的工作條件。ZigBee標準基于IEEE802.15.4堆協議而建立的，定義了設備如何聯網。它支持三種組網方式：星形結構、網狀結構和簇狀結構，所有的網絡結構中有兩個節點：ZigBee協調器，ZigBee路由器。ZigBee協調器：用于初始化網絡信息，同時也可以作為和其他網絡的通信節點，即網關。每個網絡只有一個ZC。ZigBee路由器：起監視和控制作用，但他也是用跳頻方式傳遞信息的路由器或中繼器。點陣式12864液晶顯示模塊是單屏顯示結構，其內部以T6963C作為控制芯片。12864是一種圖形點陣液晶顯示器，主要有行驅動器/列驅動器及128×64全點陣液晶顯示器組成，可完成圖形顯示，也可以顯示8×4個漢字。本發明所述便攜式家庭環境監測裝置，基于HR7P194單片機，DHT11溫濕度檢測模塊，MQ138甲醛檢測模塊，ZigBee無線傳輸模塊和12864液晶顯示的便捷式家庭安全環境監測分析系統，本系統能夠有效地檢測家庭環境的溫濕度以及甲醛濃度指數，實現傳感器測量數值，通過ZigBee無線傳輸將數據情況在LABVIEW軟件上顯示出來，同時HR7P194單片機具有高速、高可靠、低能耗的特性，在后期系統穩定中發揮重要作用。