CN104614490A - 一种远程空气质量检测***及其检测方法 - Google Patents

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air quality
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Inventor
陈盛
郦东兵
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Blue Haike (shanghai) Environmental Protection Technology Co Ltd
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Blue Haike (shanghai) Environmental Protection Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种远程空气质量检测***及其检测方法，其中远程空气质量检测***由数据采集端与数据接受端组成，数据采集端包括STC12C5A60S2单片机、AM2000空气质量传感器和wifi模块，数据接受端采用电脑；AM2000空气质量传感器和wifi模块分别与STC12C5A60S2单片机的第一串口和第二串口连接；STC12C5A60S2单片机通过wifi模块与电脑通讯。本发明的STC12C5A60S2单片机是一款高速、低功耗、超强抗干扰的新一代单片机，该单片机具有双串口，可以用于连接AM2000空气质量传感器和wifi模块，使数据采集端的装配非常方便。

Description

一种远程空气质量检测***及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种远程空气质量检测***及其检测方法。
背景技术
由于室内空气污染物来源广泛、种类繁多，各种污染物对人体的危害程度不同，并且在现代的建筑设计中越来越考虑能源的有效利用，使室内与外界的通风换气非常少，在这种情况下室内和室外就变成两个相对不同的环境，因此室内空气污染有其自身的特点，主要表现在以下几个方面：①、很多室内空气污染物在短期内就可对人体产生极大的危害，而有的则潜伏期很长，通常情况下时间都在3至15年，比如放射性污染，潜伏期达几十年之久；②室内环境是人们生活、工作的主要场所，人的一生中至少有一半的时间在室内度过，这样长时间暴露在有污染的室内空气环境中，污染物对人体的累积危害就更为严重。
传统的空气质量检测需要人工拿着检测仪进行现场检测，不能进行远程检测与查看，费时费力。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种结构简单，装配方便的远程空气质量检测***。
实现本发明第一个目的的技术方案是：一种远程空气质量检测***，由数据采集端与数据接受端组成；其中数据采集端包括STC12C5A60S2单片机、AM2000空气质量传感器和wifi模块，数据接受端采用电脑；所述AM2000空气质量传感器和wifi模块分别与STC12C5A60S2单片机的第一串口和第二串口连接；所述STC12C5A60S2单片机通过wifi模块与互联网连接从而实现与电脑通讯。
所述wifi模块采用USR-wifi232模块。
所述wifi模块设置为STA模式。
本发明的第二个目的是提供一种远程空气质量检测***的检测方法，省时省力。
实现本发明第二个目的的技术方案是：一种远程空气质量检测***的检测方法，包括以下步骤：
①、AM2000空气质量传感器将采集到的数据发送至STC12C5A60S2单片机；
②、STC12C5A60S2单片机通过设置AT指令对wifi模块进行配置，从而将数据发送出去；
③、电脑创建socket套接字，绑定服务器ip地址和端口号，然后建立连接，如果连接成功执行回调函数ConnectCallback，如果不成功打印错误信息connect error；
④、电脑编写socket连接回调函数，获取异步信息；
⑤、电脑开始接受STC12C5A60S2单片机发出的数据并实时更新，在接受数据时，采用加权平均算法对传感器采集到的数据进行平均；
⑥、当采集到20次数据时，通过加权平均，然后在实时更新到电脑的界面上；
⑦、当空气质量较差时发送短信到用户手机进行报警。
所述wifi模块设置为STA模式。
所述wifi模块中WAN的AT指令为：AT+WANN＝<DHCP，ip，mask，gateway>；波特率的AT指令为：AT+UART＝<115200，8，1，NONE，NFC>。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的数据采集端采用STC12C5A60S2单片机作为控制核心，STC12C5A60S2单片机是一款高速、低功耗、超强抗干扰的新一代单片机，该单片机具有双串口，可以用于连接AM2000空气质量传感器和wifi模块，使数据采集端的装配非常方便。
(2)本发明的数据采集端采用AM2000空气质量传感器采集数据，AM2000空气质量传感器能够同时采集PM2.5、CO2浓度、温湿度、TVOC等数据，有效节约了传感器的种类与数量。
(3)本发明的wifi模块采用USR-wifi232模块，有传输速度快，性能稳定。
(4)本发明的wifi模块设置为STA模式，使得数据采集端成为网络中的一个站点。
(5)本发明的数据接受端在接受数据时，采用加权平均算法对传感器采集到的数据进行平均，能有效的减小传感器误差对采集数据的影响。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的远程空气质量检测***的结构框图。
附图中的标号为：
STC12C5A60S2单片机1、AM2000空气质量传感器2、wifi模块3、电脑4。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例的远程空气质量检测***，由数据采集端与数据接受端组成。
其中数据采集端包括STC12C5A60S2单片机1、AM2000空气质量传感器2和wifi模块3，数据接受端采用电脑4。AM2000空气质量传感器2和wifi模块3分别与STC12C5A60S2单片机1的第一串口和第二串口电连接。STC12C5A60S2单片机1通过wifi模块3与与互联网连接从而实现与电脑4通讯。wifi模块3采用USR-wifi232模块。wifi模块3设置为STA模式。
本实施例的远程空气质量检测***的检测方法，包括以下步骤：
①、AM2000空气质量传感器2将采集到的数据发送至STC12C5A60S2单片机1。
②、STC12C5A60S2单片机1通过设置AT指令对wifi模块3进行配置，从而将数据发送出去。wifi模块3需要先设置为STA模式，然后配置接入无线网络，波特率等。wifi模块3中WAN的AT指令为：AT+WANN＝<DHCP，ip，mask，gateway>。波特率的AT指令为：AT+UART＝<115200，8，1，NONE，NFC>。
③、电脑4创建socket套接字，绑定服务器ip地址和端口号，然后建立连接，如果连接成功执行回调函数ConnectCallback，如果不成功打印错误信息connect error。
④、电脑4编写socket连接回调函数，获取异步信息。
⑤、电脑4开始接受STC12C5A60S2单片机1发出的数据并实时更新，在接受数据时考虑到AM2000空气质量传感器2采集数据的相对误差性，采用加权平均算法对传感器采集到的数据进行平均。
⑥、当采集到20次数据时，通过加权平均，然后在实时更新到电脑4的界面上。例如：每次采集到的实时数据位xn，相对应的权值为fn，上一次加权平均数为Dn-1。则公式为：
x &OverBar; = x 1 f 1 + x 2 f 2 + . . . + x k f k n
其中x1与xk为20次采集样本，f1与fk为采集样本的权值，fk＝Dn-1-xk。通过对采集数据进行加权平均，能有效的减小传感器误差对采集数据的影响。
⑦、当空气质量较差时发送短信到用户手机进行报警。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种远程空气质量检测***，其特征在于：由数据采集端与数据接受端组成；其中数据采集端包括STC12C5A60S2单片机(1)、AM2000空气质量传感器(2)和wifi模块(3)，数据接受端采用电脑(4)；所述AM2000空气质量传感器(2)和wifi模块(3)分别与STC12C5A60S2单片机(1)的第一串口和第二串口电连接；所述STC12C5A60S2单片机(1)通过wifi模块(3)与互联网连接从而实现与电脑(4)通讯。
2.根据权利要求1所述的一种远程空气质量检测***，其特征在于：所述wifi模块(3)采用USR-wifi232模块。
3.根据权利要求1所述的一种远程空气质量检测***，其特征在于：所述wifi模块(3)设置为STA模式。
4.一种远程空气质量检测***的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、AM2000空气质量传感器(2)将采集到的数据发送至STC12C5A60S2单片机(1)；
②、STC12C5A60S2单片机(1)通过设置AT指令对wifi模块(3)进行配置，从而将数据发送出去；
③、电脑(4)创建socket套接字，绑定服务器ip地址和端口号，然后建立连接，如果连接成功执行回调函数ConnectCallback，如果不成功打印错误信息connect error；
④、电脑(4)编写socket连接回调函数，获取异步信息；
⑤、电脑(4)开始接受STC12C5A60S2单片机(1)发出的数据并实时更新，在接受数据时，采用加权平均算法对传感器采集到的数据进行平均；
⑥、当采集到20次数据时，通过加权平均，然后在实时更新到电脑(4)的界面上；
⑦、当空气质量较差时发送短信到用户手机进行报警。
5.根据权利要求4所述的一种远程空气质量检测***，其特征在于：所述wifi模块(3)设置为STA模式。
6.根据权利要求4所述的一种远程空气质量检测***的检测方法，其特征在于：所述wifi模块(3)中WAN的AT指令为：AT+WANN＝<DHCP，ip，mask，gateway>；波特率的AT指令为：AT+UART＝<115200，8，1，NONE，NFC>。
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