一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，無塵室的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到各個(gè)行業(yè)。無塵室技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)、教學(xué)科研和醫(yī)療制藥等各個(gè)領(lǐng)域不可或缺的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，使用無塵室技術(shù)已逐漸成為保證產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量的必要條件，隨著無塵室技術(shù)要求的提高和多樣化，實(shí)質(zhì)是應(yīng)用空氣凈化技術(shù)改善生產(chǎn)、科研及其環(huán)境，對(duì)空氣質(zhì)量及塵埃粒子、溫度、濕度、壓力、噪聲、風(fēng)速和浮游顆粒等微環(huán)境進(jìn)行有效控制相對(duì)密度。無塵室的監(jiān)測(cè)主要從溫度、濕度、靜壓差、微塵粒子數(shù)和空氣中微生物等指標(biāo)進(jìn)行。然而針對(duì)無塵室監(jiān)測(cè)配套設(shè)施較為落后，現(xiàn)有的無塵室監(jiān)測(cè)設(shè)施不夠完善、功能欠缺、監(jiān)測(cè)指標(biāo)單一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在針對(duì)【背景技術(shù)】中存在的不足，而提供的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，通過對(duì)無塵室內(nèi)溫濕度、噪聲、微塵顆粒物等環(huán)境信息進(jìn)行采集和分析，通過采集到的環(huán)境信息對(duì)無塵室進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0004]本實(shí)用新型的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，包括單片機(jī)、電源模塊、PC機(jī)、IXD顯示器、串口通信芯片和存儲(chǔ)器，所述的電源模塊、存儲(chǔ)器、LCD顯示器和串口通信芯片均與單片機(jī)電路連接，所述的串口通信芯片通過GSM通訊模塊與PC機(jī)通訊聯(lián)接；單片機(jī)連接了溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片，A/D轉(zhuǎn)換芯片上聯(lián)接著噪聲傳感器和微塵顆粒傳感器。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，存儲(chǔ)器和IXD顯示器均通過I2C總線與單片機(jī)聯(lián)接。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片均通過總行串OI與單片機(jī)連接。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的串口通信芯片為MAX3232與單片機(jī)連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的單片機(jī)型號(hào)為C8051F410。
[0009]本實(shí)用新型的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，可以對(duì)無塵室內(nèi)的環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，分別從無塵室的溫濕度、噪聲強(qiáng)度和微塵顆粒物幾個(gè)方面對(duì)無塵室進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將傳感器采集到的信息傳輸給上位機(jī)，利用上位機(jī)判斷無塵室內(nèi)環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)，具有良好的推廣價(jià)值。
[0010]本實(shí)用新型是利用單片機(jī)對(duì)無塵室內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過溫濕度傳感器、噪聲強(qiáng)度傳感器、微塵顆粒物傳感器對(duì)無塵室內(nèi)的環(huán)境信息進(jìn)行采集，并將采集到的無塵室內(nèi)的環(huán)境信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)芯片，方便對(duì)歷史數(shù)據(jù)的查詢，將采集到的信息通過LCD顯示模塊實(shí)時(shí)顯示，將采集到的信息通過與單片機(jī)串口通信MAX3232和GSM通信模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)對(duì)傳輸過來的無塵室內(nèi)的環(huán)境信息與規(guī)定值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)無塵室內(nèi)環(huán)境值超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)進(jìn)行預(yù)警，提醒工作人員對(duì)其進(jìn)行處理。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型單片機(jī)與溫濕度傳感器和存儲(chǔ)模塊連接圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型AD7417與噪聲和微塵顆粒物傳感器連接圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型IXD顯示屏電圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型MAX3232與GSM電路。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖1至附圖5對(duì)本實(shí)用新型的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，做進(jìn)一步說明。
[0017]本實(shí)用新型的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，包括單片機(jī)、電源模塊、PC機(jī)、IXD顯示器、串口通信芯片和存儲(chǔ)器，所述的電源模塊、存儲(chǔ)器、LCD顯示器和串口通信芯片均與單片機(jī)電路連接，所述的串口通信芯片通過GSM通訊模塊與PC機(jī)通訊聯(lián)接；單片機(jī)連接了溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片，A/D轉(zhuǎn)換芯片上聯(lián)接著噪聲傳感器和微塵顆粒傳感器。
[0018]存儲(chǔ)器和IXD顯示器均通過I2C總線與單片機(jī)聯(lián)接。
[0019]所述的溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片均通過總行串OI與單片機(jī)連接。
[0020]本實(shí)用新型的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，具體說是由存儲(chǔ)器24LC64、單片機(jī)C8051F410、串口通信芯片MAX3232、通信模塊GSM、A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7417、溫濕度傳感器SHT10、微塵顆粒傳感器遠(yuǎn)程空氣顆粒計(jì)數(shù)器、噪聲傳感器選用BR — ZS1、液晶顯示IXD12864等組成。硬件連接圖如圖1所示，在無塵室內(nèi)通過溫濕度傳感器SHT10、AD轉(zhuǎn)化芯片AD7417、微塵顆粒傳感器遠(yuǎn)程空氣顆粒計(jì)數(shù)器、噪聲傳感器選用BR — ZSl對(duì)無塵室內(nèi)的環(huán)境信息進(jìn)行采集傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)通過LCD液晶顯示電路將采集到的環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，單片機(jī)通過I2C總線將采集到的信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)芯片24LC64，單片機(jī)經(jīng)串口通信芯片MAX3232通過GSM通信模塊將傳感器采集到的無塵室的環(huán)境信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)將采集到的信息與規(guī)定值比對(duì)后作出判斷。
[0021]單片機(jī)C8051F410與溫濕度傳感器SHTlO和存儲(chǔ)器24LC64連接電路圖，如圖2所示，單片機(jī)C8051F410是高集成度的低功耗小封裝混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU。具有片內(nèi)上電復(fù)位、VDD監(jiān)視器、看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩器，調(diào)試邏輯支持觀察和修改存儲(chǔ)器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、單步、運(yùn)行和停機(jī)命令。SHTlO溫濕度傳感器具有極高的可靠性和出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，由I個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和I個(gè)能隙式測(cè)溫元件組成，該傳感器具有功耗低、反應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)。24LC64具有體積小、功耗低、工作電壓允許范圍寬、占用引腳少、遵循I2C總線協(xié)議、容量擴(kuò)展配置靈活以及讀寫操作相對(duì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。將SHTlO的SCL和SCK分別與單片機(jī)的P2.1和P0.7引腳相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸期間，SCK為高電平，在電源引腳之間增加10nf的電容器，用于去耦濾波。將24LC64的SCL和SDA與單片機(jī)的Pl.6和Pl.7連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)于采集數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)。
[0022]AD轉(zhuǎn)換芯片AD7417與噪聲和微塵顆粒監(jiān)測(cè)電路，如圖3所示，AD7417是10位、四通道ADC，具有片內(nèi)溫度傳感器，可采用2.7V至5.5V單電源供電，轉(zhuǎn)化時(shí)間為15us。噪聲傳感器RS — ZSl具有噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有代表性，數(shù)據(jù)代表性強(qiáng)，能夠反映噪聲的真是水平，插電即可自動(dòng)開始采集、分析、計(jì)算并將數(shù)據(jù)輸出的優(yōu)點(diǎn)?？諝忸w粒記數(shù)器輸出4~20mA的電流信號(hào)，通過電阻取樣得到1~5V電壓信號(hào)，考慮到采樣芯片與傳感器間阻抗匹配，選取運(yùn)放0PA335構(gòu)成一個(gè)射極跟隨器，構(gòu)成阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。將AD7417的SCL和SDA分別于單片機(jī)的P2.2和P0.6連接，通過1串行總線將采集到的噪聲和微塵顆粒信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)。
[0023]IXD液晶顯示電路，如圖4所示，選用HG1286412B字符型點(diǎn)陣式液晶顯示模塊顯示室內(nèi)環(huán)境指數(shù)，具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等優(yōu)點(diǎn)，點(diǎn)陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢子，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)，動(dòng)畫功能，分區(qū)開窗口，反轉(zhuǎn)，閃爍等功能，有廣泛的用途。將R/W和E分別于單片機(jī)的Pl.4和Pl.5引腳連接，利用1串行總線的接口時(shí)序與單片機(jī)連接，可以準(zhǔn)確顯示數(shù)據(jù)。
[0024]串口通信芯片MAX3232與GSM電路，如圖5所示，MAX3232采用專有低壓差發(fā)送器輸出級(jí)，利用雙電泵在3.0-5.5V電源供電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)真正的RS-232性能，器件僅需四個(gè)0.1uf的外部小尺寸電荷泵電容，MAX3232確保在120kbps數(shù)據(jù)速率，同時(shí)保持RS-232輸出電平。GSM模塊是將GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲(chǔ)器、功放器件等集成在一塊線路板上，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)、GSM射頻處理、基帶處理并提供標(biāo)準(zhǔn)接口的功能模塊，具有GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能。將MAX3232上的11和12引腳分別與單片機(jī)上P0.4和P0.5引腳連接，通過GSM模塊將采集到的信號(hào)準(zhǔn)確傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。
[0025]本實(shí)用新型能夠?qū)τ跓o塵室的溫度、濕度、微塵顆粒含量和噪聲強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而提高無塵室的質(zhì)量，提高工業(yè)發(fā)展的水平。針對(duì)目前無塵室內(nèi)環(huán)境是否處于真正的無塵狀態(tài)和無塵室清潔的時(shí)間選擇的為題，實(shí)現(xiàn)對(duì)于無塵室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測(cè)，當(dāng)溫度、濕度、微塵顆粒含量和噪聲強(qiáng)度超過規(guī)定值時(shí)進(jìn)行預(yù)警。用C8051F410單片機(jī)對(duì)整個(gè)無塵室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行控制；溫濕度監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)無塵室內(nèi)溫濕度的信息的采集，將采集到的信號(hào)進(jìn)行分析和處理；噪聲模塊是對(duì)無塵室內(nèi)噪聲的強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；微塵顆粒物監(jiān)測(cè)模塊是對(duì)無塵室內(nèi)的微塵顆粒物進(jìn)行監(jiān)測(cè)；存儲(chǔ)模塊是將各種傳感器采集到的信息進(jìn)行儲(chǔ)存，方便查詢統(tǒng)計(jì)歷史環(huán)境參數(shù)；GSM通信模塊是將采集到的信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，通過上位機(jī)對(duì)無塵室的溫度、濕度、噪聲和微塵顆粒物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，當(dāng)超過規(guī)定值時(shí)進(jìn)行預(yù)警；LCD顯示模塊是將采集到的環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)的顯示到LCD上。無塵室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無塵室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測(cè)，可以保證無塵室的工作環(huán)境，避免了因無塵室環(huán)境問題對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)的影響，提高國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，包括單片機(jī)、電源模塊、PC機(jī)、IXD顯示器、串口通信芯片和存儲(chǔ)器，其特征在于所述的電源模塊、存儲(chǔ)器、IXD顯示器和串口通信芯片均與單片機(jī)電路連接，所述的串口通信芯片通過GSM通訊模塊與PC機(jī)通訊聯(lián)接；單片機(jī)連接了溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片，A/D轉(zhuǎn)換芯片上聯(lián)接著噪聲傳感器和微塵顆粒傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于存儲(chǔ)器和LCD顯示器均通過I2C總線與單片機(jī)聯(lián)接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換芯片均通過總行串OI與單片機(jī)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的串口通信芯片為MAX3232與單片機(jī)連接。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的單片機(jī)型號(hào)為 C8051F410。
【專利摘要】本實(shí)用新型的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置涉及智能控制裝置，包括單片機(jī)、PC機(jī)、LCD顯示器、溫濕度傳感器和微塵顆粒傳感器，其所述的電源模塊、存儲(chǔ)器、LCD顯示器、溫濕度傳感器、AD轉(zhuǎn)換芯片、串口通信芯片均與單片機(jī)線路連接，所述的PC機(jī)、GSM通訊模塊、串口通信芯片和單片機(jī)依次線路聯(lián)接，AD轉(zhuǎn)換芯片上聯(lián)接著噪聲傳感器和微塵顆粒傳感器。本實(shí)用新型的一種無塵室監(jiān)測(cè)裝置可以對(duì)無塵室內(nèi)的環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，分別從無塵室的溫濕度、噪聲強(qiáng)度和微塵顆粒物幾個(gè)方面對(duì)無塵室進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將傳感器采集到的信息傳輸給上位機(jī)，利用上位機(jī)判斷無塵室內(nèi)環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)，具有良好的推廣價(jià)值。
【IPC分類】G05D27-02
【公開號(hào)】CN204302840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520004143
【發(fā)明人】孔德健, 解紅濤, 林雨晴, 史中達(dá), 劉冬洋, 趙旭
【申請(qǐng)人】東北石油大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月6日