一種家用或車(chē)載甲醛、pm2.5智能檢測(cè)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，克服了現(xiàn)有技術(shù)中，人們的生活居住環(huán)境需要監(jiān)測(cè)及控制的問(wèn)題。該實(shí)用新型含有電源模塊、中央處理單元、溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制按鍵，所述電源模塊含有無(wú)線(xiàn)充電模塊和蓄電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型不使用傳統(tǒng)的線(xiàn)充，采用了接觸式感應(yīng)充電，利用近場(chǎng)感應(yīng)，對(duì)鋰電池充電，并同時(shí)供其本身運(yùn)作之用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線(xiàn)連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無(wú)導(dǎo)電接點(diǎn)外露，使用便捷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該實(shí)用新型涉及一種空氣檢測(cè)裝置，特別是涉及一種家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，人們對(duì)生活環(huán)境的質(zhì)量要求越來(lái)越高，通過(guò)了解室內(nèi)或者車(chē)內(nèi)溫濕度指數(shù)，以及剛裝修的房屋或者化工車(chē)間內(nèi)對(duì)甲醛濃度的檢測(cè)，還有影響空氣質(zhì)量的粉塵含量多少，人們合理的安排工作生活計(jì)劃或者防護(hù)工作。且無(wú)線(xiàn)充電裝置無(wú)需使用數(shù)據(jù)線(xiàn)，使充電更加方便；給系統(tǒng)一個(gè)指定頻率聲音，即可播報(bào)檢測(cè)數(shù)值，為人們提供更多便利。
[0003]溫度和濕度是測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)十分重要的測(cè)量對(duì)象，不管是人類(lèi)賴(lài)以生存的居住環(huán)境，還是工農(nóng)業(yè)生存，亦或是軍事、氣象觀(guān)測(cè)燈領(lǐng)域都需要對(duì)溫度和濕度進(jìn)行測(cè)量和控制。通過(guò)了解溫濕度的指數(shù)，來(lái)對(duì)室內(nèi)或者車(chē)內(nèi)溫濕度進(jìn)行控制，使環(huán)境更加符合人們需要的溫濕度系數(shù)。
[0004]甲醛是一種無(wú)色易溶的刺激性氣體，甲醛可經(jīng)呼吸道吸收，其水溶液“福爾馬林”可經(jīng)消化道吸收。長(zhǎng)期接觸低劑量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、染色體異常，甚至引起鼻咽癌。高濃度甲醛對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟等都有毒害。甲醛還有致畸、致癌的作用。用作室內(nèi)裝飾的膠合板、細(xì)木工板、中密度纖維板的刨花板等人造板材，因?yàn)槭褂玫哪z粘劑以甲醛為主要成份的脲醛樹(shù)脂，板材中殘留的和末參與反應(yīng)的甲醛會(huì)漸向周?chē)h(huán)境釋放，是形成室內(nèi)空氣中甲醛的主體。因此對(duì)工作、生活或者機(jī)車(chē)內(nèi)的甲醛檢測(cè)顯得尤為重要。
[0005]PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱(chēng)為可入肺顆粒物。被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。通過(guò)測(cè)量空氣中PM2.5值，知道空氣粉塵比重，人們可以合理的安排外出時(shí)間，避開(kāi)PM2.5數(shù)值過(guò)大的天氣。而每出現(xiàn)一次PM2.5數(shù)值過(guò)大，可以肯定它都會(huì)引起我們足夠的重視，提醒我們要保護(hù)我們生存的環(huán)境，盡可能地減少對(duì)環(huán)境的破壞與污染。而從更高的層次來(lái)說(shuō)，消除或減少PM2.5對(duì)人類(lèi)的危害，唯一可行的就是提高我們的環(huán)保理念，并切實(shí)在日常生活中對(duì)環(huán)境加以保護(hù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中，人們的生活居住環(huán)境需要監(jiān)測(cè)及控制的問(wèn)題，提供一種使用效果好的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備:含有電源模塊、中央處理單元、溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制按鍵，電源模塊為中央處理單元、溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制按鍵供電，其中中央處理單元分別連接溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制按鍵，所述電源模塊含有無(wú)線(xiàn)充電模塊和蓄電池。
[0008]所述中央處理單元的型號(hào)為M052。
[0009]所述溫濕度傳感器的型號(hào)為DHT11，其將檢測(cè)到的空氣溫濕度數(shù)據(jù)輸入中央處理器的輸入端，通過(guò)中央處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)協(xié)議解析出來(lái)，并顯示在液晶顯示裝置上。
[0010]所述甲醛檢測(cè)傳感器產(chǎn)生的電流信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器的輸入端，中央處理器將數(shù)據(jù)處理，由液晶顯示將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。
[0011]所述粉塵檢測(cè)傳感器的型號(hào)為ZH01，其檢測(cè)結(jié)果為高低電平信號(hào)，輸入中央處理器后經(jīng)過(guò)中央處理器處理，由液晶顯示將測(cè)量數(shù)值顯示出來(lái)。
[0012]所述聲控傳感器接收指定的聲音信號(hào)后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流信號(hào)，由運(yùn)算放大器放大，濾波匹配輸出后，發(fā)送至中央處理器的輸入端，經(jīng)中央處理器處理后，由語(yǔ)音播報(bào)裝置播放各路傳感器檢測(cè)的數(shù)值。
[0013]所述語(yǔ)音播報(bào)模塊的型號(hào)為ISP5216。所述的語(yǔ)音播報(bào)即語(yǔ)音播放裝置播出傳感器檢測(cè)到的數(shù)值。
[0014]所述按鍵包括設(shè)備的啟動(dòng)/關(guān)閉按鍵和設(shè)置按鍵。
[0015]所述的蓄電池包括鋰電池或鉛酸電池。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn):無(wú)線(xiàn)充電模塊，不使用傳統(tǒng)的線(xiàn)充，采用了接觸式感應(yīng)充電，利用近場(chǎng)感應(yīng)，由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對(duì)鋰電池充電，并同時(shí)供其本身運(yùn)作之用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線(xiàn)連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無(wú)導(dǎo)電接點(diǎn)外露，使用便捷。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的電路原理圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的無(wú)線(xiàn)充電模塊的電路圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的甲醛檢測(cè)電路圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的語(yǔ)音播報(bào)模塊電路圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的控制模塊電路圖；
[0022]圖6是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的顯示模塊電路圖；
[0023]圖7是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的控制按鍵電路圖；
[0024]圖8是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的聲控觸發(fā)電路圖；
[0025]圖9是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的溫濕度傳感器模塊電路圖；
[0026]圖10是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的粉塵傳感模塊電路圖；
[0027]圖11是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的在線(xiàn)編程模塊電路圖；
[0028]圖12是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的5V-3V轉(zhuǎn)換模塊電路圖；
[0029]圖13是本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備的5V-3V電源轉(zhuǎn)換模塊電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】中標(biāo)號(hào)Ul是M054為產(chǎn)品的CPU，U2是鋰電池充電芯片，U3是升壓芯片，U4是穩(wěn)壓芯片，U5是運(yùn)放芯片，U6是溫濕度傳感器，U8是鎖相環(huán)芯片，U9是運(yùn)放芯片，UlO是語(yǔ)首芯片。
[0031]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備作進(jìn)一步說(shuō)明:圖1中所示，本實(shí)施例中包括中央處理單元、溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、無(wú)線(xiàn)充電模塊、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制設(shè)備啟動(dòng)與關(guān)閉按鍵。
[0032]圖2中Jl是接插件直接接5V，給Ml系統(tǒng)供電。Ml是無(wú)線(xiàn)充電得管理芯片，控制線(xiàn)圈電流得變化來(lái)產(chǎn)生L2得磁場(chǎng)變化。D5是穩(wěn)壓管，保證輸出5V電壓得穩(wěn)定防止輸出5V過(guò)高。D3是保護(hù)二極管，防止后端短路或者接反。如果接反后電流直流向D3和Fl保險(xiǎn)絲，起到保護(hù)左右。L2和L3之間的距離是10mm，普通產(chǎn)品的充電主要是采用USB接口，本產(chǎn)品就省去了 USB接口的設(shè)計(jì)，這樣一來(lái)就沒(méi)有外部接口便于我們做防水設(shè)計(jì))。
[0033]圖3中U2鋰電池充電芯片，U3是升壓芯片，將鋰電池得電壓升到5V給后面得運(yùn)放等需要5V得系統(tǒng)供電。BI是鋰電池得連接器。MO是MOS管，其作用是為了當(dāng)系統(tǒng)插上充電器得時(shí)候不用鋰電池得電直接用充電器得5V電延長(zhǎng)鋰電池得使用壽命。
[0034]圖4電路的整體功能是將甲醛得電流信號(hào)放大并轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，此電路是一個(gè)跨阻型運(yùn)算放大電路。Ql是MOS管主要作用是對(duì)傳感器得一個(gè)漏電流保護(hù)。V2是1.235V基準(zhǔn)源。Dl具有保護(hù)作用，該運(yùn)放是5V電源輸出得信號(hào)可能超過(guò)3V，但是后面單片機(jī)是3V得電源，防止運(yùn)放輸出電壓過(guò)高燒壞單片機(jī)。其中甲醛傳感器通過(guò)采集空氣中甲醛分子通過(guò)電極發(fā)生相應(yīng)氧化還原反應(yīng)并釋放電荷形成電流，此電流通過(guò)一個(gè)運(yùn)算放大器放大后，由運(yùn)算放大器6管腳將此電流信號(hào)發(fā)送至中央處理A/D轉(zhuǎn)換功能管腳，再由中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并由液晶顯示將得到的數(shù)值顯示出來(lái)。
[0035]圖5中UlO是語(yǔ)音芯片主要是將需要存入芯片播報(bào)內(nèi)容播放出來(lái)。聲控觸即聲控傳感器接收聲音信號(hào)后，產(chǎn)生一個(gè)交流信號(hào)，并由運(yùn)算放大器放大，濾波匹配輸出后發(fā)送至中央處理器，經(jīng)中央處理器處理后由語(yǔ)音播報(bào)裝置播放各路傳感器檢測(cè)的數(shù)值。其中語(yǔ)音播報(bào)即語(yǔ)音播放裝置播出傳感器檢測(cè)到的數(shù)值。
[0036]圖6中Ul是整個(gè)系統(tǒng)得CPU，以IXD開(kāi)頭的管腳主要是實(shí)現(xiàn)CPU與顯示屏的通信，其中LCD_CS是片選位、LCD_RST是復(fù)位管腳、LCD_WR是寫(xiě)使能位、LCD_RD是讀使能位、LCD_DB0? LCD_DB7是數(shù)據(jù)總線(xiàn)。DS2主要起指示作用當(dāng)濃度達(dá)到設(shè)定上限時(shí)點(diǎn)亮指示燈。同時(shí)蜂鳴器BI發(fā)出警報(bào)聲音。
[0037]圖7中的顯示屏主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，將檢測(cè)到的甲醛濃度、空氣的濕度、當(dāng)前環(huán)境的溫度顯示出來(lái)。
[0038]圖8中的KEYl為開(kāi)關(guān)機(jī)按鍵，KEY2及KEY3為設(shè)置鍵主要用來(lái)設(shè)置濃度報(bào)警上下限。
[0039]圖9中的U9為運(yùn)放芯片主要是將輸入的交流信號(hào)放大。Q91是將放大后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，便于后續(xù)的信號(hào)處理。U8是鎖相環(huán)芯片，用于將輸入的信號(hào)頻率鎖定。Scoutl是鎖相環(huán)芯片的輸出，當(dāng)鎖相環(huán)芯片將輸入信號(hào)的頻率鎖定時(shí)低電平輸出否則為高電平。
[0040]圖10中的DHTll是溫濕度傳感器。用于檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境的溫度和濕度。其中溫濕度傳感器檢測(cè)到空氣中溫度和濕度含量，將采集到的信號(hào)經(jīng)TH-DATA管腳發(fā)送至中央處理器相應(yīng)的TH-DATA管腳，由中央處理器通過(guò)協(xié)議解析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并由液晶顯示將得到的數(shù)值顯示出來(lái)。
[0041]圖10中的J4是粉塵傳感器的接口，用于檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境的粉塵濃度。其中粉塵檢測(cè)傳感器檢測(cè)到空氣中粉塵直徑形成高低電平，將采集到的信號(hào)同過(guò)4管腳形成高低電平信號(hào)，此信號(hào)發(fā)送至中央處理器Voutl管腳進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并由液晶顯示將得到的數(shù)值顯示出來(lái)。
[0042]圖12中的J2為程序下載接口，用于CPU程序燒寫(xiě)。
[0043]圖13中的U4為穩(wěn)壓芯片，將輸入的5V電壓穩(wěn)到3V以便后續(xù)的芯片和器件使用。
【權(quán)利要求】
1.一種家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，含有電源模塊、中央處理單元、溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制按鍵，電源模塊為中央處理單元、溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制按鍵供電，其中中央處理單元分別連接溫濕度傳感器、甲醛檢測(cè)傳感器、粉塵檢測(cè)傳感器、聲控傳感器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示及控制按鍵，其特征在于:所述電源模塊含有無(wú)線(xiàn)充電模塊和蓄電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述中央處理單元的型號(hào)為M052。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述溫濕度傳感器的型號(hào)為DHT11，其將檢測(cè)到的空氣溫濕度數(shù)據(jù)輸入中央處理器的輸入端，通過(guò)中央處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)協(xié)議解析出來(lái)，并顯示在液晶顯示裝置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述甲醛檢測(cè)傳感器產(chǎn)生的電流信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器的輸入端，中央處理器將數(shù)據(jù)處理，由液晶顯示將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述粉塵檢測(cè)傳感器的型號(hào)為ZH01，其檢測(cè)結(jié)果為高低電平信號(hào)，輸入中央處理器后經(jīng)過(guò)中央處理器處理，由液晶顯示將測(cè)量數(shù)值顯示出來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述聲控傳感器接收指定的聲音信號(hào)后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流信號(hào)，由運(yùn)算放大器放大，濾波匹配輸出后，發(fā)送至中央處理器的輸入端，經(jīng)中央處理器處理后，由語(yǔ)音播報(bào)裝置播放各路傳感器檢測(cè)的數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述語(yǔ)音播報(bào)模塊的型號(hào)為ISP5216，所述的語(yǔ)音播報(bào)即語(yǔ)音播放裝置播出傳感器檢測(cè)到的數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述按鍵包括設(shè)備的啟動(dòng)/關(guān)閉按鍵和設(shè)置按鍵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用或車(chē)載甲醛、PM2.5智能檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述的蓄電池包括鋰電池或鉛酸電池。
【文檔編號(hào)】G01N15/06GK204086239SQ201420349031
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】陳凌 申請(qǐng)人:陳凌