CN100585521C - 空气环境监测公示***的***控制器及其数据处理方法 - Google Patents

空气环境监测公示***的***控制器及其数据处理方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种空气环境监测公示***的***控制器及其数据处理方法。***控制器从外接传感器接收感应的环境数据,检测来自遥控器或者外接PC机的用户设置数据,从数据存储器读取预先存储的***数据,并且将环境数据、用户设置数据和从***数据一起作为显示数据输出。通过本发明的***控制器和数据处理方法,用户可以对于接收的环境数据进行有效的处理和管理,简化了***结构,提供了多种可选择的通信接口,改进了***的性能并且便于用户使用。

Description

空气环境监测公示***的***控制器及其数据处理方法
技术领域
本发明涉及公共场所空气环境监测公示***的***控制器及其数据处理方法。
背景技术
在公共场所中,尤其是大型的商业中心,比如百货商场等地,由于人们处于一个相对封闭的空间中,空气流动程度不如在户外高,所以污染物易于在空气中累积。这时,某些商场采用显示屏来显示空气中的污染物及其浓度,以便顾客可以清楚地知道自身所处的环境情况。
图1示出了一种现有技术的空气环境监测公示***,其包括一个或多个传感器10,一个或多个直接数字控制器(DDC)20,计算机30和LED屏40。其中,传感器10感应的模拟量信号被直接传送给DDC(直接数字控制器)20,DDC20将模拟信号经自身的转换处理,将传感器10传来的模拟信号转化成数字信号,并通过和计算机30的网络接口传输给计算机30,计算机30对接收到的数字信号进行进一步的处理,将处理好的信号通过RS232或RS485接口传输到LED屏40进行显示。其中模拟量的数量是根据DDC20的模拟量输入接口数量决定。而DDC20的数量是由现场应用要求决定的。
以上的空气环境检测公示***能够通过传感器检测空气中的污染物及其浓度,并且将有关数据实时显示在LED屏上,使得顾客能够实时地了解所处环境中的空气质量。但是,该***结构繁复,联接距离短,布线复杂,并不能符合现在各类公共场所不同的环境空间对空气环境大量数据的监控和管理,因此,给用户带来了不便。
发明内容
因此,本发明的目的是至少解决上面所述的现有技术的缺点引起的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种空气环境监测公示***的***集中控制器及其数据处理方法,其能够对于从各个传感器收集到的数据进行有效地管理,并且输出经过处理的数据结果。
本发明的目的是提供一种空气环境监测公示***的***控制器及其数据处理方法,其能够按照用户的需要将数据提供给其它管理节点或者直接输出到LED屏以根据用户的设置及***预先的设置进行显示。
根据本发明的一个方面,提供了一种空气环境监测公示***的***控制器,是作为与空气环境监测公示***的变送器和显示装置分开的独立装置提供的,并且包括以集成方式的下列部件:
中央处理部分,用于通过由用户预先设置的处理程序,对经由通信部分从外部接收的数据进行处理,以将该数据转换为适于LED屏显的格式,其中该从外部接收的数据包括从一个或多个变送器接收的环境数据,其中在没有从红外遥控硬件接口从遥控器接收的用户设置数据和从外部PC机接收的用户设置数据输入的情况下,该中央处理部分从数据存储器中读取预先存储的关于接收的数据的各项设置参数,包括参数数据、标题数据、移动字幕数据、文本文件数据和GB2312字库数据,从而结合从传感器接收到的环境数据再输出完整的显示数据;
电源部分,其对于***控制器的各个部分提供其工作所需的电源;
时钟部分,其用于产生时钟以控制各个部分的工作时序;
通信部分,提供了多种通信接口以连接***设备,所述通信接口还包括红外遥控硬件接口,所述多个通信接口与该***控制器的远程监测服务器或***通信设备连接,以从***设备接收数据和发送数据到各个设备,其中,从***设备接收的数据包括通过红外遥控硬件接口从遥控器接收的用户设置数据和从外部PC机接收的用户设置数据;
LED驱动器接口部分,其用于连接LED驱动器,以便将中央处理部分处理的数据发送到LED驱动器进行显示。
其中,该中央处理部分进一步包括数据存储器,以便存储经由中央处理部分的处理程序处理的数据,或者直接存储从外部接收的、未经过处理的数据。
其中,该从外部接收的数据包括从遥控器接收的用户设置数据和从外接PC机接收的用户设置数据。
根据本发明的另一方面,提供了一种空气环境监测公示***的数据处理方法,该方法使用在作为与空气环境监测公示***的变送器和显示装置分开的独立装置的***控制器中,将环境数据、用户设置数据和预先存储的***数据一起转换为适于LED屏显示的格式,从而作为显示数据输出,该数据处理方法的步骤如下:
该***控制器设有传感器接口子程序,经硬件接口从温度传感器接收温度数据(S101);
中央处理部分检查是否利用红外扫描及解码子程序从红外遥控硬件接口接收到用户经遥控器设置的参数数据(S102);
或者从近程PC或者远程PC接收到的用户设置的数据(S103);
在检查没有接收到相关数据的情况下,该中央处理部分从数据存储器中读取预先设置的***数据(S104);
时钟读写子程序从时钟硬件接口接收时钟(S105);
在从连接的***设备接收或者从数据存储器读取了所需的显示数据之后,该中央处理部分将经红外遥控硬件和从外接PC机接收的用户设置数据,从数据存储器读取***数据,以及环境数据一起组成完整的显示数据(S106);
利用LED屏幕扫描子程序,该中央处理部分将显示数据,其中包括接收的温度数据,设置的显示颜色、亮度、模式,当前时间,标题,移动字幕和其它文本一起经LED屏幕硬件接口发送到外接的LED屏,从而在显示屏上进行数据显示(S107);
该中央处理部分可以根据用户的设置,将上述从遥控器或者外接PC机接收的全部数据,或者数据的一部分存储在数据存储器中以作为***数据(S108);
根据用户的需要,该中央处理部分还将显示数据的全部或者一部分发送到连接的远程PC或近程PC(S109)。
通过本发明的***控制器和数据处理方法,本发明可以对于接收的环境数据进行有效的处理和管理,从而便于用户的使用。
附图说明
图1是现有技术的空气环境监测公示***的示例性框图;
图2是根据本发明的空气环境监测公示***的框图;
图3是根据本发明的空气环境监测公示***的***控制器的原理框图;
图4是根据本发明的空气环境监测公示***的***控制器的全部控制流程的示意图;
图5是根据本发明的空气环境监测公示***的示例性的温度数据的数据处理方法的示意性流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的具体实施例。
图2是根据本发明的空气环境监测公示***的框图。
如图2所示,本发明的空气环境监测公示***100主要有三部分组成,即,LED屏100,***控制器200和一个或多个变送器300。
根据本发明,该电子公示***100具有一个或多个变送器300,例如,其可以为CO2+CO+温度+湿度网络变送器,或其它种类网络变送器,比如F2000TSM-IAQ-S401-N。该变送器300可以采用NDIR红外CO2传感器、CO传感器、NTC热敏电阻、电容/电阻式湿度传感器监测空气中的CO2、CO浓度,以及空气的温度和湿度。该变送器300还包括智能AVR芯片、高速通信芯片等,从而将采集的被监测场所空间中的二氧化碳(CO2)浓度、一氧化碳(CO)浓度、温度、湿度原始数据经过处理后通过其自身的通信接口传送到***控制器200。在本发明中,变送器300采集空气中的多种气体的浓度以及温度、湿度、等环境参数,通过本身的嵌入式微处理单片机进行A/D转换及线性化、滤波等数据处理,得到相应环境参数的测量值,再通过RS485通信接口直接传送至***控制器200。该***控制器200可以采用高速大容量的处理器,例如,32位ARM系列AT91SAM7S256微处理芯片,其能够进行高速通信,并且具有RS232、RS485、USB通信接口以及与GPRS模块对接的接口、LED驱动器驱动接口,从而可以和任意具有以上接口的控制设备及显示终端相连接。该***控制器200通过通信接口从一个或多个变送器300接收数据,并且对于接收的数据进行进一步处理,之后通过LED驱动器驱动接口实时传送到LED显示屏100上。同时,可通过通信接口与其它设备联接,将数据传送至管理网络中。在本发明中,***控制器200具有替代目前应用模式中DDC(现场控制器)+PC机的部分的数据处理和控制功能,并采用嵌入式微处理单片机通过RS485接口接受变送器100的数据,加以处理后再控制LED屏的显示模式及显示内容。根据本发明的优选实施例,本发明的***控制器200可以提供5种LED屏的显示模式,包括字体大小、颜色、位置等选择。
下面将参考图3详细描述本发明的***控制器200。
如图3所示,本发明的***控制器200包括中央处理部分201,电源部分202,时钟部分203,通信部分204和LED驱动器接口部分205。
其中,中央处理部分201采用集成芯片的形式,例如,可以是美国ATMEL公司的ARM系列单片机AT91SAM7S256,从而对于经通信部分204从一个或多个变送器300接收的数据进行处理,并且控制将处理的数据经LED驱动器接口部分205传送到LED显示屏100。其中,该中央处理部分201可进一步包括存储器,该存储器可通过串口和中央处理部分201连接,用于存储LED显示屏的字库。
在本发明的特定实施例中,通信部分204可包括两路RS485通信接口和一路RS232通信接口,以及USB接口。例如,该RS485通信接口采用两片5V的美国美信公司MAX487E芯片,通过电平转换芯片(例如,74LVC07AD)和中央处理部分201相连,该两路RS485通信接口的其中一路和RS232通信接口公用,通过线路板上的跳线端子可以选择RS485还是RS232接口。另外,该通信部分204还可以包括USB通信接口,例如,其采用单片机AT91SAM7S256自带的USB接口配以***电路构成。该通用USB接口使得通信部分的使用非常方便。
在本发明的特定实施例中,例如,时钟部分203由HT1381时钟芯片、电池、晶振等组成,其可以显示包括年、月、日、十、分、秒、星期等时间。
电源部分202可适用于宽泛的电压输入,例如AC/DC12V-40V。该电源部分202可具有高性能的电源管理芯片,比如,LM2576-5V,、以输出供LED显示板、遥控、RS485通信所用的电压,并且,该电源部分202可利用稳压器将输出电压,例如,5V转换为适用于中央处理部分、存储器、以及通信部分的电压,例如,3.3V。
LED驱动器接口部分205由高速总线驱动器芯片和多路连接器、多个高速或门和多个管脚插座,用于提供显示板数据和控制时序。
这里,本发明的***控制器200集成了多种通信接口,例如,RS232接口,RS485接口,USB接口和LED驱动器接口。该***控制器可通过这些通信接口连接***处理设备,如远程监测服务器,或者***通信设备,比如GPRS设备以直接进行无线通信。这样,本发明的***控制器可以与远程监测服务器和其它通信设备通信,从而从其接收各种指令和数据。并且,该***控制器200在接收到远程监测服务器的指令之后,可以执行相应的操作,并且,在接收到来自远程监测服务器或其它通信设备的数据之后,可以进一步发送到显示屏以显示。这样,本发明的空气监测公示***还可以用于发布公益卫生安全信息、公益广告信息、天气信息等公益信息。并且,根据本发明的实施例,该***控制器200还可以具有日历时钟,红外遥控等多种功能。
下面参考图4,其示出了本发明的公共场所空气环境监测公示***的全部处理的示意性视图。
如图4所示,在本发明的***控制器的中央处理部分中存储用于控制整个***的主程序,其对于各个接口的子程序进行周期调用,以预定时间间隔(例如,10秒)查询每个传感器,从而通过与各个传感器的接口接收传感器数据,并且通过时钟接口接收时钟程序。在处理过程中,该中央处理部分利用通过红外遥控硬件接口从遥控器接收到的外部用户命令,例如,关于显示颜色、亮度、模式和时钟设置的命令来对于接收的数据进行处理,并且将接收到的各项设置参数存储在数据存储器中。同时,在没有从外部输入的相关参数的情况下,该中央处理部分从数据存储器中读取预先存储的关于接收的数据的各项设置参数。例如,中央处理部分从数据存储器中读取参数数据、标题数据、移动字幕数据、文本文件数据和GB2312字库数据等。从而结合从传感器接收到的环境数据再输出完整的显示数据。另外,该中央处理部分可以利用RS232接口子程序,经RS232接口将数据发送到***的PC机,或者通过GPRS模块发送到远程PC机,并且接收从近程或者远程PC机输入的各项显示参数。
下面,将参考图5描述根据本发明的空气环境监测公示***的示例性的温度数据处理的示意性流程图。
首先,该***控制器利用传感器接口子程序,经硬件接口从温度传感器接收温度数据(S101),例如,当前感应的温度为30摄氏度。此后,中央处理部分检查是否利用红外扫描及解码子程序从红外遥控硬件接口接收到用户经遥控器设置的参数数据(S102),或者从近程PC或者远程PC接收到的用户设置的数据(S103),在检查没有接收到相关数据的情况下,该中央处理部分从数据存储器中读取预先设置的***数据(S104),例如,参数数据、标题数据、移动字幕数据等等,并且利用时钟读写子程序从时钟硬件接口接收时钟(S105),在从连接的***设备接收或者从数据存储器读取了所需的显示数据之后,该中央处理部分将经红外遥控硬件和从外接PC机接收的用户设置数据,从数据存储器读取的***数据,以及环境数据一起组成完整的显示数据(S106)。这里,在没有从遥控器或者外接PC机接收到显示所需的数据的情况下,从数据存储器读取的预先存储的***数据。利用LED屏幕扫描子程序,该中央处理部分将显示数据,本实施例中,接收的温度数据,设置的显示颜色、亮度、模式等,当前时间,标题,移动字幕和其它文本一起经LED屏幕硬件接口发送到外接的LED屏,从而进行显示(S107)。同时,该中央处理部分可以根据用户的设置,将上述从遥控器或者外接PC机接收的全部数据,或者数据的一部分存储在数据存储器中以作为***数据(S108)。根据用户的需要,该中央处理部分还将显示数据的全部或者一部分发送到连接的远程PC或近程PC(S109)。
根据上面所述,本发明的***控制器能够对于接收的环境数据进行有效的处理和管理,从而按照用户的设置,和用户需要的其它参数数据一起,以用户希望的显示格式发送给LED屏以进行显示,从而便于用户的观看。另外,本发明的***控制器还可以将数据选择性地发送给外接PC机,或经过通信接口将数据发送至其它网络,从而便于对于监测数据的管理。
本领域普通技术人员可以知道,上述只是本发明的***控制器的控制方法的示意性描述。其中的各种感应的环境数据,由用户经遥控器或者PC机设置的各种参数数据和其它显示相关数据可以按照用户的需要改变。本发明并不限于上面所述的特定数据。另外,上述的步骤的顺序只是示例性的,本发明并不限于该特定顺序,而是可以进行更改,例如,中央处理部分可以首先检查来自外接PC机的设置数据,之后检查来自遥控器的设置数据,或者两者同时进行。
另外,上述的各个子程序,例如红外扫描及解码子程序,时钟读写子程序,或者各个接口子程序为本领域技术人员公知的,只要其能够满足本发明所述的功能,本发明并不具体限定这些子程序。

Claims (4)

1.一种空气环境监测公示***的***控制器,是作为与空气环境监测公示***的变送器和显示装置分开的独立装置提供的,并且包括以集成方式的下列部件:
中央处理部分,用于通过由用户预先设置的处理程序,对经由通信部分从外部接收的数据进行处理,以将该数据转换为适于LED屏显的格式,其中该从外部接收的数据包括从一个或多个变送器接收的环境数据,其中在没有从红外遥控硬件接口从遥控器接收的用户设置数据和从外部PC机接收的用户设置数据输入的情况下,该中央处理部分从数据存储器中读取预先存储的关于接收的数据的各项设置参数,包括参数数据、标题数据、移动字幕数据、文本文件数据和GB2312字库数据,从而结合从传感器接收到的环境数据再输出完整的显示数据;
电源部分,其对于***控制器的各个部分提供其工作所需的电源;
时钟部分,其用于产生时钟以控制各个部分的工作时序;
通信部分,提供了多种通信接口以连接***设备,所述通信接口还包括红外遥控硬件接口,所述多个通信接口与该***控制器的远程监测服务器或***通信设备连接,以从***设备接收数据和发送数据到各个设备,其中,从***设备接收的数据包括通过红外遥控硬件接口从遥控器接收的用户设置数据和从外部PC机接收的用户设置数据;
LED驱动器接口部分,其用于连接LED驱动器,以便将中央处理部分处理的数据发送到LED驱动器进行显示。
2.如权利要求1所述的空气环境监测公示***的***控制器,其中该中央处理部分进一步包括数据存储器,以存储经由中央处理部分的处理程序处理的数据,或者直接存储从外部接收的、未经过处理的数据。
3.如权利要求1所述的空气环境监测公示***的***控制器,其中通信部分包括两路RS485通信接口和一路RS232通信接口,以及USB接口,通过电平转换芯片和中央处理部分相连。
4.一种空气环境监测公示***的数据处理方法,该方法使用在与空气环境监测公示***的变送器和显示装置分开的独立装置的***控制器中,该方法将环境数据、用户设置数据和预先存储的***数据一起转换为适于LED屏显示的格式,从而作为显示数据输出,该数据处理方法的步骤如下:
该***控制器设有传感器接口子程序,经硬件接口从温度传感器接收温度数据(S101);
中央处理部分检查是否利用红外扫描及解码子程序从红外遥控硬件接口接收到用户经遥控器设置的参数数据(S102);
或者从近程PC或者远程PC接收到的用户设置的数据(S103);在检查没有接收到相关数据的情况下,该中央处理部分从数据存储器中读取预先设置的***数据(S104);
时钟读写子程序从时钟硬件接口接收时钟(S105);
在从连接的***设备接收或者从数据存储器读取了所需的显示数据之后,该中央处理部分将经红外遥控硬件和从外接PC机接收的用户设置数据,从数据存储器读取的***数据,以及环境数据一起组成完整的显示数据(S106);
利用LED屏幕扫描子程序,该中央处理部分将显示数据,其中包括接收的温度数据,设置的显示颜色、亮度、模式,当前时间,标题,移动字幕和其它文本一起经LED屏幕硬件接口发送到外接的LED屏,从而在显示屏上进行数据显示(S107);
该中央处理部分可以根据用户的设置,将上述从遥控器或者外接PC机接收的全部数据,或者数据的一部分存储在数据存储器中以作为***数据(S108);
根据用户的需要,该中央处理部分还将显示数据的全部或者一部分发送到连接的远程PC或近程PC(S109)。
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Pledgor: Beijing Tongdi Control Technologies Co., Ltd.

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