CN104749078A - 一种pm2.5浓度检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PM2.5浓度检测仪,包括传感器电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路;传感器电路和A/D转换电路串联连接,主控电路分别与A/D转换电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路连接;传感器电路将PM2.5浓度值转换为对应电信号,并将电信号传送给A/D转换电路进行模数转换,转换后的数据传送给主控电路处理,得出结果;显示电路将测量结果在显示器上显示;当检测的PM2.5浓度值超过预设的报警值时,主控电路控制报警电路发出报警信号,并控制污染提醒电路亮起相应污染等级的指示灯,用于指示污染等级。本发明界面美观友好,操作简单方便。因此,本PM2.5浓度检测仪的性价比较高,具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于环保行业智能电子仪器领域,具体涉及一种简单实用的PM2.5浓度检测仪。
背景技术
市场上PM2.5浓度检测仪种类繁多,但大多数PM2.5浓度检测仪的测量精度、测量范围和价格之间的矛盾未得到很好地解决,测量精度高、范围广的价格也较高,因此需要寻求一种测量范围广、精度较高且成本较低的PM2.5浓度检测仪。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种测量范围广、精度较高且成本较低的PM2.5浓度检测仪。
本发明所采用的技术方案是:一种PM2.5浓度检测仪,其特征在于:包括传感器电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路;所述的传感器电路和A/D转换电路串联连接,所述的主控电路分别与所述的A/D转换电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路连接;所述的传感器电路将PM2.5浓度值转换为对应电信号,并将电信号传送给所述的A/D转换电路进行模数转换,转换后的数据传送给所述的主控电路处理,得出结果;所述的显示电路将测量结果在显示器上显示;当检测的PM2.5浓度值超过预设的报警值时,所述的主控电路控制所述的报警电路发出报警信号,并控制所述的污染提醒电路亮起相应污染等级的指示灯,用于指示污染等级。
作为优选,所述的PM2.5浓度检测仪还包括复位电路,与所述的主控电路连接,用于电路复位。
作为优选,所述的PM2.5浓度检测仪还包括晶振电路,与所述的主控电路连接,为所述的PM2.5浓度检测仪提供基本的时钟信号。
作为优选,所述的PM2.5浓度检测仪还包括按键电路,与所述的主控电路连接,用于手动设置PM2.5浓度报警值。
作为优选,所述的PM2.5浓度检测仪还包括下载程序接口电路,与所述的主控电路连接,用于下载程序至所述的主控电路,方便程序的烧录。
作为优选,所述的传感器电路其核心器件是粉尘传感器GP2Y1010AU0F;传感器GP2Y1010AU0F的引脚1通过电阻R23接VCC,引脚1通过极性电容C6接地;引脚2、4接地;引脚5接VCC;引脚3接在三极管Q5的集电极上;三极管Q5的发射极接地;三极管Q5的基极接在电阻R22一端;电阻R22的另一端打上网络标号PC。
作为优选,所述的主控电路是协调各个电路正常工作的核心电路,其核心器件是单片机STC89C52;单片机STC89C52的引脚1、2、3、4、5、6、7、8分别打上网络标号P11、P12、P13、SPK、CLK、ST、OE、PC;引脚9打上网络标号RST;引脚10、11、12、13、14、15、16、17分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07;引脚18、19分别打上网络标号X2、X1;引脚20接地;引脚21、22、23、24、25、26、27、28分别打上网络标号P20、P21、P22、P23、EOC、P25、P26、P27;引脚31通过电阻R10接VCC;引脚32、33、34、35、36、37、38、39分别打上网络标号D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0;引脚40接VCC,引脚40通过电容C2接地,极性电容C3并联在电容C2两端;单片机引脚32、33、34、35、36、37、38、39分别接在连接器PR1的引脚9、8、7、6、5、4、3、2上;连接器PR1的引脚1接VCC。
作为优选,所述的A/D转换电路其核心器件是转换器ADC0809;转换器ADC0809的引脚10、6、9、7分别打上网络标号CLK、ST、OE、EOC;引脚22打上网络标号ST;引脚22和引脚6相连;引脚23、24、25接地;引脚17、14、15、8、18、19、20、21分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07;引脚12接VCC;引脚16、5、4、3、2、1、28、27并联后接地;引脚26打上网络标号ADC。
作为优选,所述的显示电路的核心器件是四位数码管LG3641和三极管S8550;四位数码管LG3641的引脚11、7、4、2、1、10、5、3分别接在电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8上;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别打上网络标号D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;令Q1、Q2、Q3、Q4分别代表4个类型相同的三极管S8550,则三极管Q1的发射极E接在数码管的引脚12上,三极管Q1的集电极C接VCC,三极管Q1的基极B接在电阻R14的一端上,电阻R14的另一端打上网络标号P20;三极管Q2的发射极E接在数码管的引脚9上,三极管Q2的集电极C接VCC,三极管Q2的基极B接在电阻R15的一端上,电阻R15的另一端打上网络标号P21;三极管Q3的发射极E接在数码管的引脚8上,三极管Q3的集电极C接VCC,三极管Q3的基极B接在电阻R16的一端上,电阻R16的另一端打上网络标号P22;三极管Q4的发射极E接在数码管的引脚6上,三极管Q4的集电极C接VCC,三极管Q4的基极B接在电阻R17的一端上,电阻R17的另一端打上网络标号P23。
作为优选,所述的报警电路的主要器件是扬声器LS1;扬声器LS1的一端接VCC,另一端接在三极管Q6的集电极上;三极管Q6的基极接电阻R24,电阻R24另一端打上网络标号SPK;三极管Q6的发射极接地;电阻R21一端接VCC,另一端打上网络标号SPK。
作为优选,所述的污染提醒电路的主要器件是发光二极管,其发光二极管HL1的正极通过电阻R11接VCC,负极打上网络标号P11;发光二极管HL2的正极通过电阻R12接VCC,负极打上网络标号P12;发光二极管HL3的正极通过电阻R13接VCC,负极打上网络标号P13。
作为优选,所述的复位电路的核心器件是10uF/35V电解电容器C1;电解电容器C1的正极接VCC,电解电容器C1的负极通过电阻R9接地;按键J1并联在电解电容器C1的两端;电解电容器C1的负极打上网络标号RST。
作为优选,所述的晶振电路的核心器件是晶振G1;晶振G1的两端分别打上网络标号X1、X2;晶振G1的一端通过电容C4接地,另一端通过电容C5接地。
作为优选,所述的按键电路,其按键K1一端接地,另一端通过电阻R18接VCC,且在按键K1的非接地端打上网络标号P25;按键K2一端接地,另一端通过电阻R19接VCC,且在按键K2的非接地端打上网络标号P26;按键K3一端接地,另一端通过电阻R20接VCC,且在按键K3的非接地端打上网络标号P27;
作为优选,所述的下载程序接口电路电路的主要器件是连接器J3,连接器J3的引脚1接VCC;引脚2、3分布打上网络标号RXD、TXD;引脚4接地。
本发明测量范围较广,测量精度高,测量结果误差较小,均在允许的范围之内;该PM2.5浓度检测仪可以设置一个报警值,当检测的PM2.5浓度值超过报警值后,扬声器会发出报警信号,且报警值可以实时通过按键手动调节设置。另外,此PM2.5浓度检测仪在实时显示PM2.5浓度值的同时,可以根据浓度值亮起相应的指示灯,直观的告诉用户空气污染等级;本设计所采用的芯片和元器件均十分常见,在市场上容易购买,且价格也比较便宜;所研发的PM2.5浓度检测仪界面美观友好,操作简单方便。因此,本PM2.5浓度检测仪的性价比较高,具有较高的实用价值。
附图说明
图1:本发明实施例的电路原理图;
图2:本发明实施例的传感器电路的电路图;
图3:本发明实施例的主控电路的电路图;
图4:本发明实施例的A/D转换电路的电路图;
图5:本发明实施例的显示电路的电路图;
图6:本发明实施例的报警电路的电路图;
图7:本发明实施例的污染提醒电路的电路图;
图8:本发明实施例的复位电路的电路图;
图9:本发明实施例的晶振电路的电路图;
图10:本发明实施例的按键电路的电路图;
图11:本发明实施例的下载程序接口电路的电路图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
请见图1,本实施例提供的一种PM2.5浓度检测仪,包括传感器电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路、复位电路、晶振电路、按键电路和下载程序接口电路;复位电路用于电路复位;晶振电路为所述的PM2.5浓度检测仪提供基本的时钟信号;按键电路用于手动设置PM2.5浓度报警值;下载程序接口电路用于下载程序至主控电路,方便程序的烧录;所述的传感器电路和A/D转换电路串联连接,所述的主控电路分别与所述的A/D转换电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路、复位电路、晶振电路、按键电路和下载程序接口电路连接;所述的传感器电路对空气中粉尘浓度进行采集,将PM2.5浓度值转换为对应电信号,并将电信号传送给所述的A/D转换电路进行模数转换,转换后的数据传送给所述的主控电路处理,得出结果;所述的显示电路将测量结果在显示器上显示;当检测的PM2.5浓度值超过预设的报警值时,所述的主控电路控制所述的报警电路发出报警信号,并控制所述的污染提醒电路亮起相应污染等级的指示灯,用于指示污染等级。
请见图2,本实施例的传感器电路其核心器件是粉尘传感器GP2Y1010AU0F;传感器GP2Y1010AU0F的引脚1通过电阻R23接VCC,引脚1通过极性电容C6接地;引脚2、4接地;引脚5接VCC;引脚3接在三极管Q5的集电极上;三极管Q5的发射极接地;三极管Q5的基极接在电阻R22一端;电阻R22的另一端打上网络标号PC。
请见图3,本实施例的主控电路是协调各个电路正常工作的核心电路,其核心器件是单片机STC89C52;单片机STC89C52的引脚1、2、3、4、5、6、7、8分别打上网络标号P11、P12、P13、SPK、CLK、ST、OE、PC;引脚9打上网络标号RST;引脚10、11、12、13、14、15、16、17分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07;引脚18、19分别打上网络标号X2、X1;引脚20接地;引脚21、22、23、24、25、26、27、28分别打上网络标号P20、P21、P22、P23、EOC、P25、P26、P27;引脚31通过电阻R10接VCC;引脚32、33、34、35、36、37、38、39分别打上网络标号D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0;引脚40接VCC,引脚40通过电容C2接地,极性电容C3并联在电容C2两端;单片机引脚32、33、34、35、36、37、38、39分别接在连接器PR1的引脚9、8、7、6、5、4、3、2上;连接器PR1的引脚1接VCC。
请见图4,本实施例的A/D转换电路其核心器件是转换器ADC0809;转换器ADC0809的引脚10、6、9、7分别打上网络标号CLK、ST、OE、EOC;引脚22打上网络标号ST;引脚22和引脚6相连;引脚23、24、25接地;引脚17、14、15、8、18、19、20、21分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07;引脚12接VCC;引脚16、5、4、3、2、1、28、27并联后接地;引脚26打上网络标号ADC。
请见图5,本实施例的显示电路的核心器件是四位数码管LG3641和三极管S8550;四位数码管LG3641的引脚11、7、4、2、1、10、5、3分别接在电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8上;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别打上网络标号D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;令Q1、Q2、Q3、Q4分别代表4个类型相同的三极管S8550,则三极管Q1的发射极E接在数码管的引脚12上,三极管Q1的集电极C接VCC,三极管Q1的基极B接在电阻R14的一端上,电阻R14的另一端打上网络标号P20;三极管Q2的发射极E接在数码管的引脚9上,三极管Q2的集电极C接VCC,三极管Q2的基极B接在电阻R15的一端上,电阻R15的另一端打上网络标号P21;三极管Q3的发射极E接在数码管的引脚8上,三极管Q3的集电极C接VCC,三极管Q3的基极B接在电阻R16的一端上,电阻R16的另一端打上网络标号P22;三极管Q4的发射极E接在数码管的引脚6上,三极管Q4的集电极C接VCC,三极管Q4的基极B接在电阻R17的一端上,电阻R17的另一端打上网络标号P23。显示设备是数字***中重要的输出部件,用于将测量结果直观的反馈给测量者,是人机交互的必要环节。
请见图6,本实施例的报警电路的主要器件是扬声器LS1;扬声器LS1的一端接VCC,另一端接在三极管Q6的集电极上;三极管Q6的基极接电阻R24,电阻R24另一端打上网络标号SPK;三极管Q6的发射极接地;电阻R21一端接VCC,另一端打上网络标号SPK。
请见图7,本实施例的污染提醒电路的主要器件是发光二极管,其发光二极管HL1的正极通过电阻R11接VCC,负极打上网络标号P11;发光二极管HL2的正极通过电阻R12接VCC,负极打上网络标号P12;发光二极管HL3的正极通过电阻R13接VCC,负极打上网络标号P13。
请见图8,本实施例的复位电路的核心器件是10uF/35V电解电容器C1;电解电容器C1的正极接VCC,电解电容器C1的负极通过电阻R9接地;按键J1并联在电解电容器C1的两端;电解电容器C1的负极打上网络标号RST。
请见图9,本实施例的的晶振电路的核心器件是晶振G1;晶振G1的两端分别打上网络标号X1、X2;晶振G1的一端通过电容C4接地,另一端通过电容C5接地。
请见图10,本实施例的按键电路,其按键K1一端接地,另一端通过电阻R18接VCC,且在按键K1的非接地端打上网络标号P25;按键K2一端接地,另一端通过电阻R19接VCC,且在按键K2的非接地端打上网络标号P26;按键K3一端接地,另一端通过电阻R20接VCC,且在按键K3的非接地端打上网络标号P27;
请见图11,本实施例的下载程序接口电路的主要器件是连接器J3,连接器J3的引脚1接VCC;引脚2、3分布打上网络标号RXD、TXD;引脚4接地。
本发明的PM2.5浓度检测仪接上待测空气,给各个部分模块供电,通过按键控制电路运行,运行后在数码管上即可读出具体的PM2.5浓度值。同时针对指示灯会显示污染等级,若超出预先设定的报警值,扬声器就会发出警报。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换或变形,均落入本发明的保护范围之内,本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种PM2.5浓度检测仪,其特征在于:包括传感器电路、A/D转换电路、主控电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路;所述的传感器电路和A/D转换电路串联连接,所述的主控电路分别与所述的A/D转换电路、显示电路、报警电路、污染提醒电路连接;所述的传感器电路将PM2.5浓度值转换为对应电信号,并将电信号传送给所述的A/D转换电路进行模数转换,转换后的数据传送给所述的主控电路处理,得出结果;所述的显示电路将测量结果在显示器上显示;当检测的PM2.5浓度值超过预设的报警值时,所述的主控电路控制所述的报警电路发出报警信号,并控制所述的污染提醒电路亮起相应污染等级的指示灯,用于指示污染等级。
2.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的PM2.5浓度检测仪还包括复位电路,与所述的主控电路连接,用于电路复位。
3.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的PM2.5浓度检测仪还包括晶振电路,与所述的主控电路连接,为所述的PM2.5浓度检测仪提供基本的时钟信号。
4.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的PM2.5浓度检测仪还包括按键电路,与所述的主控电路连接,用于手动设置PM2.5浓度报警值。
5.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的PM2.5浓度检测仪还包括下载程序接口电路,与所述的主控电路连接,用于下载程序至所述的主控电路,方便程序的烧录。
6.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的传感器电路其核心器件是粉尘传感器GP2Y1010AU0F;传感器GP2Y1010AU0F的引脚1通过电阻R23接VCC,引脚1通过极性电容C6接地;引脚2、4接地;引脚5接VCC;引脚3接在三极管Q5的集电极上;三极管Q5的发射极接地;三极管Q5的基极接在电阻R22一端;电阻R22的另一端打上网络标号PC。
7.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的主控电路是协调各个电路正常工作的核心电路,其核心器件是单片机STC89C52;单片机STC89C52的引脚1、2、3、4、5、6、7、8分别打上网络标号P11、P12、P13、SPK、CLK、ST、OE、PC;引脚9打上网络标号RST;引脚10、11、12、13、14、15、16、17分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07;引脚18、19分别打上网络标号X2、X1;引脚20接地;引脚21、22、23、24、25、26、27、28分别打上网络标号P20、P21、P22、P23、EOC、P25、P26、P27;引脚31通过电阻R10接VCC;引脚32、33、34、35、36、37、38、39分别打上网络标号D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0;引脚40接VCC,引脚40通过电容C2接地,极性电容C3并联在电容C2两端;单片机引脚32、33、34、35、36、37、38、39分别接在连接器PR1的引脚9、8、7、6、5、4、3、2上;连接器PR1的引脚1接VCC。
8.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的A/D转换电路其核心器件是转换器ADC0809;转换器ADC0809的引脚10、6、9、7分别打上网络标号CLK、ST、OE、EOC;引脚22打上网络标号ST;引脚22和引脚6相连;引脚23、24、25接地;引脚17、14、15、8、18、19、20、21分别打上网络标号D00、D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07;引脚12接VCC;引脚16、5、4、3、2、1、28、27并联后接地;引脚26打上网络标号ADC。
9.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的显示电路的核心器件是四位数码管LG3641和三极管S8550;四位数码管LG3641的引脚11、7、4、2、1、10、5、3分别接在电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8上;电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8的另一端分别打上网络标号D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7;令Q1、Q2、Q3、Q4分别代表4个类型相同的三极管S8550,则三极管Q1的发射极E接在数码管的引脚12上,三极管Q1的集电极C接VCC,三极管Q1的基极B接在电阻R14的一端上,电阻R14的另一端打上网络标号P20;三极管Q2的发射极E接在数码管的引脚9上,三极管Q2的集电极C接VCC,三极管Q2的基极B接在电阻R15的一端上,电阻R15的另一端打上网络标号P21;三极管Q3的发射极E接在数码管的引脚8上,三极管Q3的集电极C接VCC,三极管Q3的基极B接在电阻R16的一端上,电阻R16的另一端打上网络标号P22;三极管Q4的发射极E接在数码管的引脚6上,三极管Q4的集电极C接VCC,三极管Q4的基极B接在电阻R17的一端上,电阻R17的另一端打上网络标号P23。
10.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的报警电路的主要器件是扬声器LS1;扬声器LS1的一端接VCC,另一端接在三极管Q6的集电极上;三极管Q6的基极接电阻R24,电阻R24另一端打上网络标号SPK;三极管Q6的发射极接地;电阻R21一端接VCC,另一端打上网络标号SPK。
11.根据权利要求1所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的污染提醒电路的主要器件是发光二极管,其发光二极管HL1的正极通过电阻R11接VCC,负极打上网络标号P11;发光二极管HL2的正极通过电阻R12接VCC,负极打上网络标号P12;发光二极管HL3的正极通过电阻R13接VCC,负极打上网络标号P13。
12.根据权利要求2所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的复位电路的核心器件是10uF/35V电解电容器C1;电解电容器C1的正极接VCC,电解电容器C1的负极通过电阻R9接地;按键J1并联在电解电容器C1的两端;电解电容器C1的负极打上网络标号RST。
13.根据权利要求3所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的晶振电路的核心器件是晶振G1;晶振G1的两端分别打上网络标号X1、X2;晶振G1的一端通过电容C4接地,另一端通过电容C5接地。
14.根据权利要求4所述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的按键电路,其按键K1一端接地,另一端通过电阻R18接VCC,且在按键K1的非接地端打上网络标号P25;按键K2一端接地,另一端通过电阻R19接VCC,且在按键K2的非接地端打上网络标号P26;按键K3一端接地,另一端通过电阻R20接VCC,且在按键K3的非接地端打上网络标号P27。
15.根据权利要求5述的PM2.5浓度检测仪,其特征在于:所述的下载程序接口电路的主要器件是连接器J3,连接器J3的引脚1接VCC;引脚2、3分布打上网络标号RXD、TXD;引脚4接地。
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CN201510175438.8A CN104749078A (zh) | 2015-04-13 | 2015-04-13 | 一种pm2.5浓度检测仪 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106442242A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-22 | 苏州工业园区职业技术学院 | 一种空气质量检测仪的采样电路 |
CN106485281A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-08 | 葛嘉豪 | 一种空气雾霾污染等级的检测方法 |
WO2018023407A1 (zh) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 张阳 | 一种雾霾预警时的信息推送方法和预警装置 |
CN108181217A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-19 | 攀枝花学院 | 空气质量检测电路 |
-
2015
- 2015-04-13 CN CN201510175438.8A patent/CN104749078A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
兰冰芯 等: "基于单片机的PM2.5测试仪的设计与实现", 《物联网技术》 * |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150701 |