一種對汽車尾氣pm2.5含量檢測的有源rfid裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001 ] 本專利提供一種對汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置，涉及到PM2.5顆粒含量檢測、RFID通信，屬于電子測量技術領域。
【背景技術】
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[0002]隨著我國霧霾天氣的日益增多，空氣中PM2.5含量成為人們關心的一個重要問題。汽車尾氣是PM2.5的重要污染源之一。國內(nèi)對于汽車尾氣的檢測基本采用底盤功機測試法，其主要特征在于在室內(nèi)使用氣體分析儀來測量汽車尾氣中的污染物包含CO、HC化合物、N0x、C02、S02等在汽車尾氣中的含量。此方法僅能夠?qū)潭ㄜ囕v進行測試，不能夠?qū)崟r反映同時汽車在道路上的真實情況。針對上述污染物，在其他公知專利中提出使用RFID標簽技術的汽車尾氣檢測系統(tǒng)或檢測儀器來解決底盤功機測試法的不能夠?qū)Φ缆愤\行汽車進行檢測的相關問題。從分析發(fā)現(xiàn)，所有上述方法和公知專利的主要特征在于針對汽車尾氣中的污染物質(zhì)(N0x/C02/S02)含量的檢測，主要手段是采用相應的氣體傳感器(如S02傳感器)對相應的污染物質(zhì)分別進行測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]與上述的眾多公知專利和方法不同，本專利提供一種對汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置，包含實現(xiàn)PM2.5含量檢測的傳感器部分、MCU處理器單元、RFID射頻芯片與RFID射頻天線部分、外殼部分，紐扣電池。其特征在于:在電池供電的情況下能夠通過PM2.5檢測傳感器檢測汽車尾氣中PM2.5的含量，在MCU處理器的控制下當汽車接近具有RFID接收能力的RFID接收終端時，通過有源RFID射頻技術將汽車尾氣中PM2.5含量數(shù)據(jù)和汽車的牌照信息發(fā)送到RFID接收終端。在本專利中采用PM2.5激光灰塵傳感器對汽車尾氣中PM2.5顆粒含量進行測量，不同于其他汽車尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)或儀器針對汽車尾氣中有機或無機污染物的含量進行測量。同時本專利采用有源RFID技術并采用電池供電，同時在外殼上設計機械卡槽，能夠?qū)⒈狙b置安裝在汽車煙筒末端，對汽車在道路上運行時的PM2.5含量狀況進行有效檢測。
[0004]本專利包含如下幾個部分:
[0005]1.使用PM2.5激光灰塵傳感器202對汽車尾氣中的PM2.5含量進行檢測。PM2.5激光灰塵傳感器使用DSM501傳感器。DSM501采用激光照射的光學原理，能夠探測I微米以上的粉塵粒子；探測粒子范圍:最大到8000pcs/283ml (lum以上粒子)。能夠很好的對尾氣中排放的PM2.5顆粒進行探測。PM2.5激光灰塵傳感器DSM501將PM2.5含量轉(zhuǎn)化為輸出電壓值，輸送到MSP430MCU處理器。
[0006]2.使用MSP430單片機203最為低功耗MCU處理器單元。MSP430是TI生產(chǎn)的低功耗處理器，非常適合電池供電的低功耗應用場合。在本專利中MSP430作為核心控制單元主要完成PM2.5激光灰塵傳感器202數(shù)據(jù)采樣，PM2.5含量轉(zhuǎn)換以及控制RFID射頻部分向RFID接收器發(fā)送數(shù)據(jù)。MCU處理器單元使用LDO芯片將紐扣電池5V轉(zhuǎn)換為3.3V對MSP430單片機203供電。MSP430單片機提供接口與NRF24L02射頻芯片205和PM2.5激光灰塵傳感器202進行連接。
[0007]3.RFID射頻部分。此部分包含用于射頻解碼NRF24L02射頻芯片205和印制在電路PCB板上的RFID射頻天線204。
[0008]4.電池。本專利采用5V紐扣電池201供電。
[0009]5.外殼101。外殼101能夠?qū)⒊?M2.5激光灰塵傳感器202的探頭部分以及射頻天線204部分以外的電子電路包含在內(nèi)。同時設計機械卡槽102能夠?qū)⒈狙b置安裝在汽車煙筒末端103。
【附圖說明】
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[0010]圖1，汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置外觀示意圖
[0011]圖2，汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置結構框圖
【具體實施方式】
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[0012]如圖1所示，汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置在外殼101中設計機械卡槽102，能夠?qū)⒈狙b置安裝在汽車煙筒103外部，安裝時需要保證PM2.5激光灰塵傳感器202的激光探頭部分正對汽車排氣煙筒。
[0013]如圖2所示，汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置按照如下步驟實施:
[0014]1.汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置中的PM2.5激光灰塵傳感器202隨裝置外殼一起被安裝在汽車煙筒末端103。為能夠節(jié)省電量，PM2.5激光灰塵傳感器202按照可調(diào)節(jié)的、周期性的對汽車尾氣中的PM2.5含量進行檢測。并將PM2.5含量轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。
[0015]2.PM2.5激光灰塵傳感器輸出的電壓直接連接到MSP430單片機203的AD轉(zhuǎn)換接口。MSP430單片機203將AD轉(zhuǎn)換后的電壓值根據(jù)傳感器參數(shù)對照表進行電壓到濃度的轉(zhuǎn)換，并進行結果修正。
[0016]3.MSP430單片機203將轉(zhuǎn)換后的PM2.5含量結果和汽車牌照信息進行組合，編碼后保存到自身的存儲單元內(nèi)。
[0017]4.印制在電路PCB板上的RFID射頻天線204可檢測汽車是否靠近具有RFID接收能力的接收器，當汽車靠近接收單元時，將射頻信號傳送到用于射頻解碼NRF24L02射頻芯片 205。
[0018]5.射頻解碼NRF24L02射頻芯片205通知MSP430單片機203有RFID接收器在附近。
[0019]6.MSP430單片機203將PM2.5含量和汽車牌照組合信息經(jīng)由NRF24L02射頻芯片205以及RFID射頻天線204發(fā)送到RFID接收終端。
【主權項】
1.一種對汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置，包含實現(xiàn)PM2.5含量檢測的傳感器部分、MCU處理器單元、RFID射頻芯片與RFID射頻天線部分、外殼部分，紐扣電池，其特征在于:在電池供電的情況下能夠通過PM2.5檢測傳感器檢測汽車尾氣中PM2.5的含量，在MCU處理器的控制下當汽車接近具有RFID接收能力的RFID接收終端時，通過有源RFID射頻技術將汽車尾氣中PM2.5含量數(shù)據(jù)和汽車的牌照信息發(fā)送到RFID接收終端。
2.如權利要求1所述的一種對汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置，其主要特征在于:能夠使用PM2.5檢測傳感器檢測PM2.5含量，而不關心尾氣中氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物、有機物顆粒等相關污染物質(zhì)的在PM2.5含量中的組成成分。
3.如權利要求1所述的一種對汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置，其特征在于:采用激光灰塵傳感器檢測汽車尾氣中PM2.5含量，傳感器通過外殼中的機械卡槽安裝在汽車煙筒的末端。
4.如權利要求1所述的一種對汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置，其特征在于:在本設置發(fā)送到RFID的數(shù)據(jù)包含有PM2.5含量數(shù)據(jù)和汽車車牌兩部分內(nèi)容，RFID接收器可根據(jù)得到的兩部分數(shù)據(jù)進行分析和其他應用。
【專利摘要】本專利提供一種對汽車尾氣PM2.5含量檢測的有源RFID裝置。主要解決了通過PM2.5空氣質(zhì)量傳感器測量汽車尾氣中PM2.5含量以及通過有源RFID的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到具有數(shù)據(jù)收集能力的集成RFID接收器的接收終端的問題。該裝置包含能夠?qū)崿F(xiàn)PM2.5含量檢測的傳感器、MCU處理器單元、RFID射頻芯片與RFID射頻天線，外殼，電池幾個部分。PM2.5含量檢測傳感器采用激光灰塵傳感器，能夠在MCU處理器控制下檢測汽車尾氣中PM2.5的含量。MCU處理器將獲得PM2.5含量數(shù)據(jù)保存在存儲單元內(nèi)。裝置的電子電路部分除傳感器探頭外安裝在機械外殼內(nèi)，本裝置通過外殼中機械卡槽安裝在汽車排氣煙筒的末端。當汽車接近安裝有RFID接收器的接收終端時，MCU處理器通過RFID射頻的方式將汽車牌照信息與尾氣中PM2.5含量數(shù)據(jù)發(fā)送到RFID接收終端。
【IPC分類】G06K19-077, G01N15-06
【公開號】CN204595908
【申請?zhí)枴緾N201520116112
【發(fā)明人】馬晨陽
【申請人】上海儀電控股(集團)公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年2月26日