專利名稱：室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，具體是涉及大型建筑物和普通家庭的一種室內(nèi)環(huán)境監(jiān) 測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
建筑物，比如樓宇、居民房，其內(nèi)部環(huán)境直接對人們的身心健康產(chǎn)生直接、重要的 影響，我國頒布的室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T188883-2002)對室內(nèi)環(huán)境作了比較嚴(yán)格的規(guī) 定。人們在室內(nèi)的時間約為85%以上，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的好壞對人的身心健康十分重要。目 前室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測主要依賴于技術(shù)人員對特定環(huán)境在一定時間內(nèi)的環(huán)境指標(biāo)的監(jiān)測，實(shí)時 性差。而現(xiàn)有的監(jiān)測儀所能監(jiān)測的內(nèi)容單一，自動化程度不高，不能對有害事件進(jìn)行預(yù)測和 報警，也不可以顯示當(dāng)前環(huán)境舒適度，更不能根據(jù)所測數(shù)據(jù)自動執(zhí)行相關(guān)操作，無法滿足當(dāng) 前的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述背景技術(shù)中監(jiān)測的不足，本發(fā)明的目的是提供一種室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)， 能夠同時監(jiān)測八種環(huán)境污染相關(guān)參數(shù)，能夠智能的分析各項參數(shù)對人體的影響，顯示當(dāng)前 的舒適度值，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果自動執(zhí)行相關(guān)操作，預(yù)測多種有害事件的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明它包括CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、 噪聲傳感器電路、電磁輻射傳感器電路、溫濕度傳感器電路、可吸入顆粒物傳感器電路、傳 感器多路選通電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)電路、電源電路、預(yù)留接口電路、聲光報警電路、 液晶顯示電路、預(yù)留擴(kuò)展I/O 口電路和按鍵電路；CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感 器電路、CO2傳感器電路、噪聲傳感器電路和電磁輻射傳感器電路的輸出連接傳感器多路選 通電路的輸入，傳感器多路選通電路的輸出連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、溫濕 度傳感器電路、可吸入顆粒物傳感器電路、預(yù)留接口電路和按鍵電路的輸出分別連接單片 機(jī)的輸入，單片機(jī)的輸出分別連接聲光報警電路、液晶顯示電路和預(yù)留擴(kuò)展I/O 口電路，電 源電路對整個系統(tǒng)供電。所述的傳感器多路選通電路UlOl采用CD4051B芯片，UlOl的13、15、14、12、2和 5腳分別CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、噪聲傳感器電 路、電磁輻射傳感器電路連接；UlOl的9、10和11腳分別與單片機(jī)電路的59、60和61腳連接。所述的單片機(jī)電路U102采用ATMEGA128芯片，U102的18和19腳分別與預(yù)留接口 電路Jlll的5和2腳連接；U102的44腳與聲光報警電路的WARN 口連接；U102的51、50、 49、48、47、35、36、37、38、39、40、41 和 42 腳分別與液晶顯示電路 J109 的 4、5、6、15、16、7、8、 9、10、11、12、13 和 14 腳連接；U102 的 46、42、41、40、39、38、37、36 和 35 腳分別與預(yù)留擴(kuò)展 I/O 口電路U106的11、2、3、4、5、6、7、8和9腳連接；U102的20禾口 22腳接按鍵電路的輸出；
3U102的23、24、33和34腳分別接溫濕度傳感器電路的X2、X1和J112的4和1腳；U102的 9腳接可吸入顆粒物傳感器電路JlOl的2腳。所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U104采用ADS7841芯片，U104的2腳與傳感器多路選通電 路UlOl的3腳連接，U104的12、13、14、15和16腳與單片機(jī)電路U102的31、26、30、45和 32腳連接。本發(fā)明具有的有效果是本發(fā)明能夠同時監(jiān)測八種環(huán)境污染相關(guān)參數(shù)，能夠智能的分析各項參數(shù)對人體的 影響，顯示當(dāng)前的舒適度值，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果自動執(zhí)行相關(guān)操作，預(yù)測多種有害事件的室內(nèi)環(huán) 境監(jiān)測系統(tǒng)，且操作方便、自動化程度高、準(zhǔn)確度高和安全性好。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是噪聲與可吸入顆粒物傳感器電路原理圖。
圖3是CO、SO2, CH2O傳感器電路原理圖。
圖4是電磁輻射傳感器電路原理圖。
圖5是單片機(jī)電路、溫濕度傳感器電路和按鍵電路原理圖
圖6是傳感器多路選通電路原理圖。
圖7是模數(shù)轉(zhuǎn)換電路原理圖。
圖8是預(yù)留接口電路原理圖。
圖9是預(yù)留擴(kuò)展I/O 口電路和CO2傳感器電路原理圖。
圖10是液晶顯示電路原理圖。
圖11是聲光報警電路原理圖。
圖12是電源電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明它包括CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感器電路、CO2 傳感器電路、噪聲傳感器電路、電磁輻射傳感器電路、溫濕度傳感器電路、可吸入顆粒物傳 感器電路、傳感器多路選通電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)電路、電源電路、預(yù)留接口電路、聲 光報警電路、液晶顯示電路、預(yù)留擴(kuò)展I/O 口電路和按鍵電路；CO傳感器電路、SO2傳感器電 路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、噪聲傳感器電路和電磁輻射傳感器電路的輸出連接 傳感器多路選通電路的輸入，傳感器多路選通電路的輸出連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入，模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路、溫濕度傳感器電路、可吸入顆粒物傳感器電路、預(yù)留接口電路和按鍵電路的輸出 分別連接單片機(jī)的輸入，單片機(jī)的輸出分別連接聲光報警電路、液晶顯示電路和預(yù)留擴(kuò)展 I/O 口電路，電源電路對整個系統(tǒng)供電。如圖2所示，是噪聲與可吸入顆粒物傳感器電路原理圖，噪聲傳感器的型號為 AWA5661，可吸入顆粒物傳感器的型號為DSM-501。如圖3所示，是CO、SO2, CH2O傳感器電路原理圖，CO傳感器的型號為ME3-C0，SO2 傳感器的型號為ME3-S02，CH2O傳感器的型號為ME3-CH20。
4
如圖4所示，是電磁輻射傳感器電路原理圖，電磁輻射傳感器的型號為QX-5，通 過型號為CD4051B的芯片對電磁輻射傳感器收集到的信號按頻率從高到低的次序，循環(huán)選 通，然后通過AD8572對信號進(jìn)行放大。如圖5所示，所述的單片機(jī)電路U102采用ATMEGA128芯片，U102的18和19腳分別 與預(yù)留接口電路Jlll的5和2腳連接；U102的44腳與聲光報警電路的WARN 口連接；U102 的 51、50、49、48、47、35、36、37、38、39、40、41 和 42 腳分別與液晶顯示電路 J109 的 4、5、6、 15、16、7、8、9、10、11、12、13 和 14 腳連接；U102 的 46、42、41、40、39、38、37、36 和 35 腳分別 與預(yù)留擴(kuò)展I/O 口電路U106的11、2、3、4、5、6、7、8和9腳連接；U102的20和22腳接按鍵 電路的輸出；U102的23、24、33和34腳分別接溫濕度傳感器電路的X2、Xl和J112的4和 1腳；U102的9腳接可吸入顆粒物傳感器電路JlOl的2腳，溫濕度傳感器的型號為DHT90。如圖6所示，所述的傳感器多路選通電路UlOl采用⑶4051B芯片，UlOl的13、15、 14、12、2和5腳分別CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、噪 聲傳感器電路、電磁輻射傳感器電路連接；UlOl的9、10和11腳分別與單片機(jī)電路的59、60 和61腳連接，對傳感器輸出的信號循環(huán)選通，使一個時刻只有一路信號被通過。如圖7所示，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U104采用ADS7841芯片，U104的2腳與傳感器 多路選通電路UlOl的3腳連接，U104的12、13、14、15和16腳與單片機(jī)電路U102的31、 26、30、45和32腳連接，將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。如圖8所示，是預(yù)留接口電路原理圖。如圖9所示，是預(yù)留擴(kuò)展I/O 口電路和CO2傳感器電路原理圖，CO2傳感器的型號 為MHZ-12。寄存器U106的型號是74HC573，它把從單片機(jī)出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；CO2傳感器 的1、2和5腳接單片機(jī)U102d的3、2和29腳，預(yù)留擴(kuò)展I/O 口電路會根據(jù)單片機(jī)的指示自 動的執(zhí)行改善環(huán)境的相關(guān)操作。如圖10所示，是液晶顯示電路原理圖。如圖11所示，是聲光報警電路原理圖，，當(dāng)從WARN出來的信號使三極管Q301導(dǎo)通 時，發(fā)光報警裝置工作；當(dāng)從WARN出來的信號不使三極管Q301導(dǎo)通時，發(fā)光報警裝置不工作。如圖12所示，是電源電路原理圖，系統(tǒng)采用24V的直流電池進(jìn)行供電，通過電路可 將24V轉(zhuǎn)換成5V、+3V和-3V，以滿足不同電路對電壓的要求。如圖2、圖3、圖4、圖5、圖9所示，將噪聲傳感器AWA5661、電磁輻射傳感器的型號 為QX-5，溫濕度傳感器的型號為DHT90和可吸入顆粒物傳感器DSM-501分別插入到插座 J102、J105、J112和JlOl上，接通電源開始工作。如圖2、圖3、圖4、圖9所示，CO傳感器、SO2傳感器、CH2O傳感器、CO2傳感器、噪聲 傳感器和電磁輻射傳感器將檢測到的信號傳送到傳感器電路進(jìn)行比較和放大，然后分別接 入到圖6中UlOl的13、15、14、12、2和5管腳上，經(jīng)過傳感器多路選通電路，將信號循環(huán)選 通，是一個時刻只能有一個信號從UlOl的3管腳輸出，從圖7模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的U104的2 管腳中輸入，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后從U104的12管腳輸出，從圖5的31管腳輸 入到單片機(jī)電路。電磁輻射信號在到達(dá)傳感器多路選通電路之前通過CD4051B對電磁輻射 從高到低的波段進(jìn)行循環(huán)信號采集，使檢測范圍大大提升。如圖2和圖5所示，溫濕度傳感器和可吸入顆粒物傳感器輸出的信號均為數(shù)字信號，所以不用通過模數(shù)轉(zhuǎn)換即可直接到單片機(jī)上。如圖8所示，預(yù)留接口電路的2管腳和5管腳分別與單片機(jī)上的19管腳和18管 腳相連接，為了以后增加設(shè)備功能留下空間。如圖6和圖9所示，圖6單片機(jī)上的管腳分別與圖74HC573上的管腳相連接，從單 片機(jī)出來的數(shù)據(jù)經(jīng)過74HC573的保持，再連接到外部的一些設(shè)備，如加濕器、空調(diào)、除塵器 等，使其根據(jù)單片機(jī)放出的命令進(jìn)行工作。如圖6和圖10所示，按鍵電路與單片機(jī)電路連接，通過按鍵來控制液晶顯示器的 顯示界面，按鍵2的作用是返回上一頁，按鍵3的作用是模式切換，按鍵4的作用是進(jìn)去當(dāng) 前選定的項目，按鍵5的作用是讓光標(biāo)選定到下一行，從而在液晶顯示器上看到當(dāng)前所測 得的各類數(shù)據(jù)值，并進(jìn)行觀察比較，顯示出當(dāng)前環(huán)境的總體舒適度值。如圖6和圖11所示，將帶有發(fā)光二極管的蜂鳴器插到J302上，當(dāng)單片機(jī)傳出的數(shù) 據(jù)使三極管導(dǎo)通時，聲光報警裝置工作，一邊鳴叫一邊閃爍。如圖12所示，電路可完成24V-5V、5V_3V和3V—3V之間的電壓轉(zhuǎn)變，以滿足整體 電路中不同電壓值的需求。上述具體實(shí)施方案用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的 精神和權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它包括CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、噪聲傳感器電路、電磁輻射傳感器電路、溫濕度傳感器電路、可吸入顆粒物傳感器電路、傳感器多路選通電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)電路、電源電路、預(yù)留接口電路、聲光報警電路、液晶顯示電路、預(yù)留擴(kuò)展I/O口電路和按鍵電路；CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、噪聲傳感器電路和電磁輻射傳感器電路的輸出連接傳感器多路選通電路的輸入，傳感器多路選通電路的輸出連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、溫濕度傳感器電路、可吸入顆粒物傳感器電路、預(yù)留接口電路和按鍵電路的輸出分別連接單片機(jī)的輸入，單片機(jī)的輸出分別連接聲光報警電路、液晶顯示電路和預(yù)留擴(kuò)展I/O口電路，電源電路對整個系統(tǒng)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器多路選通電 路UlOl采用CD4051B芯片，UlOl的13、15、14、12、2和5腳分別CO傳感器電路、SO2傳感器 電路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、噪聲傳感器電路、電磁輻射傳感器電路連接；UlOl 的9、10和11腳分別與單片機(jī)電路的59,60和61腳連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)電路U102采 ffi ATMEGA128芯片，U102的18和19腳分別與預(yù)留接口電路Jlll的5和2腳連接；U102的 44 腳與聲光報警電路的 WARN 口連接；U102 的 51、50、49、48、47、35、36、37、38、39、40、41 和 42腳分別與液晶顯示電路J109的4、5、6、15、16、7、8、9、10、11、12、13和14腳連接；U102的 46、42、41、40、39、38、37、36 和 35 腳分別與預(yù)留擴(kuò)展 I/O 口電路 U106 的 11、2、3、4、5、6、7、8 和9腳連接；U102的20和22腳接按鍵電路的輸出；U102的23、24、33和34腳分別接溫濕 度傳感器電路的X2、Xl和J112的4和1腳；U102的9腳接可吸入顆粒物傳感器電路JlOl 的2腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U104 采用ADS7841芯片，U104的2腳與傳感器多路選通電路UlOl的3腳連接，U104的12、13、 14、15和16腳與單片機(jī)電路U102的31、26、30、45和32腳連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)中的CO傳感器電路、SO2傳感器電路、CH2O傳感器電路、CO2傳感器電路、噪聲傳感器電路和電磁輻射傳感器電路的輸出連接傳感器多路選通電路的輸入，傳感器多路選通電路的輸出連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、溫濕度傳感器電路、可吸入顆粒物傳感器電路、預(yù)留接口電路和按鍵電路的輸出分別連接單片機(jī)的輸入，單片機(jī)的輸出分別連接聲光報警電路、液晶顯示電路和預(yù)留擴(kuò)展I/O口電路，電源電路對整個系統(tǒng)供電。它能監(jiān)測八種環(huán)境污染相關(guān)參數(shù)，能智能的分析各項參數(shù)對人體的影響，顯示當(dāng)前的舒適度值，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果自動執(zhí)行相關(guān)操作，且操作方便、自動化程度高、準(zhǔn)確度高和安全性好。
文檔編號G01D21/02GK101915597SQ201010225998
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者侯德鑫, 馮愛明, 葉樹亮, 宋佳瑩, 康娟, 張晟, 錢澤群 申請人:中國計量學(xué)院