CN206441323U - 家用有害气体监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于无线传输的家用有害气体监测***，其包括主控制器、结合温湿度传感器、烟雾传感器、从控制器、报警器以及显示器，可检测居室内可燃气体等有害气体的浓度情况，超标可以发出报警信息，可实时保证居住环境的安全；同时还可检测居住环境的温度、湿度等数据，其结构简单，可靠性高，成本低，实用效果良好。

Description

家用有害气体监测***

技术领域

本实用新型涉及一种住宅安全领域，尤其涉及一种基于无线传输的家用有害气体监测***。

背景技术

现有的家庭住宅中由于各种原因，会经常发生一氧化碳泄露、因发生火灾导致室内有害气体浓度增加的情况，而由于有些有害气体是无形的，因此不能用肉眼观察到，从而使得当发生有害气体浓度增加时，人员不能及时了解情况以及采取相应的应对措施，而目前尚没有有效的家用的有害气体监测***。

因此，有必要提供一种能够实现对有害气体进行智能监控的家用有害气体监测***。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种基于无线传输的家用有害气体监测***，其采用主控制器作为主控芯片，结合温湿度传感器、烟雾传感器、从控制器、报警器以及显示器对设定的住宅检测范围进行自动检测，一旦出现有害浓度超标的情况立即报警。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下：

提供了一种家用有害气体监测***，其包括主控制器；

温湿度传感器，其与所述主控制器连接，且包括温度测量元件以及湿度测量元件，用于检测预设范围内的温度值和湿度值，并将检测到的温度值和湿度值输出至所述主控制器；

烟雾传感器，其与所述主控制器连接，所述烟雾传感器用于检测预设范围内的有害气体浓度，并将检测到的有害气体浓度信号以模拟量或数字量的形式输出至所述主控制器；

所述主控制器根据预设的阈值对所述有害气体浓度信号进行判断，并根据判断结果产生报警信息并无线发送；所述报警信息包括是否需要进行有害气体报警；

从控制器，其包括与所述主控制器无线连接的无线收发器，所述无线收发器用于接收所述主控制器发送的报警信息；

显示器，其连接所述从控制器以及主控制器，用于显示温度值和湿度值以及报警信息；

以及报警器，其连接所述从控制器，所述从控制器根据所述报警信息控制所述报警器进行报警；所述报警器包括报警灯与蜂鸣器；

所述温湿度传感器包括用于接电源的第一电源端、用于接地的第一接地端以及用于连接信号线进行数据信号传输的信号线端；

所述无线收发器包括用于控制SPI通信的六个引脚：CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ、用于接电源的第二电源端以及用于接地的第二接地端；

所述主控制器为STC89C52单片机；所述温湿度传感器为DHT11数字温湿度传感器；所述烟雾传感器为MQ-2有害气体检测传感器；所述从控制器为AT89C52单片机；所述显示器为12864液晶显示器；所述无线收发器为NRF24L01无线收发器；

还包括时钟电路，其包括石英晶体振荡器、第一电容以及第二电容；所述第一电容以及第二电容串联后与所述石英晶体振荡器并联，且所述石英晶体振荡器两端分别接所述单片机AT89C52的引脚XTAL1和XTAL2；所述第一电容以及第二电容均为取值为20pF-30pF的陶瓷电容；

以及复位电路，其包括定值电容器、电阻以及按键开关；所述按键开关与所述定值电容器并联后与所述电阻串联；所述按键开关的一端与定值电容器的正极均接电源VCC，所述按键开关的另一端以及定值电容器的负极接所述单片机AT89C52的引脚RST，且同时所述电阻的另一端接地。

优选的，所述无线收发器包括增强型Schock Burst TM模式控制器、频率发生器、功率放大器、晶体放大器、解调器以及调制器。

本实用新型的技术方案具有如下技术效果：

本实用新型可检测居室内可燃气体等有害气体的浓度情况，超标可以发出报警信息，可实时保证居住环境的安全；同时还可检测居住环境的温度、湿度等数据，其结构简单，可靠性高，成本低，实用效果良好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一中家用有害气体监测***的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中时钟电路的电路图；

图3是本实用新型实施例一中复位电路的电路图；

图4是本实用新型实施例一中主控制器以及各传感器的工作流程图；

图5是本实用新型实施例一中从控制器以及报警器的工作流程图。

具体实施方式

本实用新型针对现有家庭住宅中采用机械的防火***存在的缺陷，提供了一种基于无线传输的家用有害气体监测***，其采用主控制器作为主控芯片，结合温湿度传感器、烟雾传感器、从控制器、报警器以及显示器对设定的住宅检测范围进行自动检测，一旦出现有害浓度超标的情况立即报警。

实施例一：

图1示出了本实用新型提供了一种家用有害气体监测***的结构示意图，其包括主控制器；所述主控制器优选为STC89C52单片机，所述STC89C52单片机原理比较好懂，编程简单，稳定性好，此外，它还具有价格便宜，功耗低，容易焊接，保密性强，使用方便等特点，程序烧写用STC提供的STC—ISE工具，烧写简单，使用方便，所以采用STC89C52单片机作为家用安全报警***的核心是最好的选择。

温湿度传感器，其与所述主控制器连接，且包括温度测量元件以及湿度测量元件，用于检测预设范围内的温度值和湿度值，并将检测到的温度值和湿度值输出至所述主控制器；所述温湿度传感器包括用于接电源的第一电源端、用于接地的第一接地端以及用于连接信号线进行数据信号传输的信号线端；所述温湿度传感器优选为DHT11数字温湿度传感器，其具有测量的温湿度准确，数字处理方便，单信号线通信，节省单片机IO口，通信方式简单易懂等，信号传输距离极长，能显示出温度和湿度的大小，能实时观察温湿度的变化，功耗非常低等优势。

人体红外传感器，其与所述主控制器连接，用于感应预设范围内人体的活动情况，并将其转化为与人体相关的电信号，且将所述与人体相关的电信号输出至所述主控制器；同时，所述人体红外传感器在当有人活动时输出高电平至所述主控制器，在经过一个延时周期后再进行检测，若无人活动则输出低电平至所述主控制器，循环往复；进一步的，所述人体红外传感器具有用于设置感应封锁时间的感应封锁时间设置单元；所述人体红外传感器在所述感应封锁时间内不接收与发送任何信号；所述感应封锁时间为1.5-3.5秒；优选的，所述人体红外传感器为HC-SR50人体红外热释放传感器，其可以检测空气中的红外线，并把检测的结果变成相应电信号。

烟雾传感器，其与所述主控制器连接，所述烟雾传感器用于检测预设范围内的有害气体浓度，并将检测到的有害气体浓度信号以模拟量或数字量的形式输出至所述主控制器；所述烟雾传感器优选为MQ-2有害气体检测传感器，MQ-2气体传感器对各种可燃性气体以及其他有害气体的灵敏度都很高，是一种低成本，原理简单的传感器，并且适合多种应用，MQ-2气体传感器有四个引脚，两根信号线，分别是模拟量的输出和数字量的输出，模拟量的输出可以显示出空气中有害气体的浓度变化，而数字量的输出比较简单，有一个滑阻可以调有害气体浓度的阈值，当超出这个阈值的时候，电平会产生变化，此时就代表空气中的有害气体浓度超标。

所述主控制器根据预设的阈值对所述有害气体浓度信号进行判断，并根据判断结果产生报警信息并无线发送；所述报警信息包括是否需要进行有害气体报警；所述报警信息包括是否需要进行有害气体报警；

从控制器，其包括与所述主控制器无线连接的无线收发器，所述无线收发器用于接收所述主控制器发送的报警信息，其包括用于控制SPI通信的六个引脚：CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ、用于接电源的第二电源端以及用于接地的第二接地端。进一步的，所述无线收发器包括：增强型Schock Burst TM模式控制器、频率发生器、功率放大器、晶体放大器、解调器以及调制器；所述从控制器优选为AT89C52单片机；所述无线收发器优选为NRF24L01无线收发器，其可以在2.4GHz到2.5GHz的频段工作，在这个频段工作的无线模块是合法的，可以不用向当地申请，同时，NRF24L01是一款低功耗的无线收发芯片，NRF24L01在发射模式下时，发射功率为6dBm，电流消耗仅为9.0mA，接受模式的电流消耗仅为12.3mA，掉电模式和待机模式下功率更低，电流消耗更小。

显示器，其连接所述从控制器以及主控制器，用于显示温度值和湿度值以及报警信息；所述显示器优选为12864液晶显示器，其是一款可以显示汉字，可以画图的低端液晶，该液晶的成本相对来说比较低，可以用在各种单片机的显示模块。可以显示四行汉字，每行八个字，使用方便，界面美观。

以及报警器，其连接所述从控制器，所述从控制器根据所述报警信息控制所述报警器进行报警；所述报警器包括报警灯和蜂鸣器；

此外，所述***中还包括时钟电路，如图2所示，其包括石英晶体振荡器、第一电容以及第二电容；所述第一电容C3以及第二电容C4串联后与所述石英晶体振荡器Y1XTAL并联，且所述石英晶体振荡器Y1XTAL两端分别接所述单片机AT89C52的引脚XTAL1和XTAL2(未示出)，优选的，所述第一电容C3以及第二电容C4均可以为20pF-30pF的陶瓷电容；

所述***中还包括复位电路，如图3所示，其包括定值电容器C1、电阻R3以及按键开关KEY-1；所述按键开关KEY-1与所述定值电容器C1并联后与所述电阻R3串联；所述按键开关KEY-1的一端与定值电容器C1的正极均接电源VCC，所述按键开关KEY-1的另一端以及定值电容器C1的负极接所述单片机AT89C52的引脚RST(未示出)，且同时所述电阻R3的另一端接地。

图4示出了所述主控制器以及各传感器的工作流程：

所述主控制器在进行模块初始化后，所述显示器开始工作，准备显示数据，温湿度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器开始工作，分别进行各种相应数据信号的收集，并将各数据信号传送至主控制器，所述主控制器对各数据信号进行分析，根据预设的阈值对所述与人体相关的电信号和有害气体浓度信号进行判断，如有害气体是否超标等，并根据判断结果产生报警信息并无线发送。

进一步的，图5示出了从控制器以及报警器的工作流程：

所述从控制器首先进行模块初始化，若无线收发器接收到主控制器发送的报警信息，则从控制器控制所述报警器进行声光报警，同时显示器上显示所述报警信息，若无线收发器没有接收到主控制器发送的报警信息，则整个工作流程结束。

综上所述，本实用新型的技术方案可检测居室内可燃气体等有害气体的浓度情况，超标可以发出报警信息，可实时保证居住环境的安全；同时还可检测居住环境的温度、湿度等数据，其结构简单，可靠性高，成本低，实用效果良好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种家用有害气体监测***，其包括主控制器，其特征在于，还包括：

温湿度传感器，其与所述主控制器连接，且包括温度测量元件以及湿度测量元件，用于检测预设范围内的温度值和湿度值，并将检测到的温度值和湿度值输出至所述主控制器；

烟雾传感器，其与所述主控制器连接，所述烟雾传感器用于检测预设范围内的有害气体浓度，并将检测到的有害气体浓度信号以模拟量或数字量的形式输出至所述主控制器；

所述主控制器根据预设的阈值对所述有害气体浓度信号进行判断，并根据判断结果产生报警信息并无线发送；所述报警信息包括是否需要进行有害气体报警；

从控制器，其包括与所述主控制器无线连接的无线收发器，所述无线收发器用于接收所述主控制器发送的报警信息；

显示器，其连接所述从控制器以及主控制器，用于显示温度值和湿度值以及报警信息；

以及报警器，其连接所述从控制器，所述从控制器根据所述报警信息控制所述报警器进行报警；所述报警器包括报警灯与蜂鸣器；

所述温湿度传感器包括用于接电源的第一电源端、用于接地的第一接地端以及用于连接信号线进行数据信号传输的信号线端；

所述无线收发器包括用于控制SPI通信的六个引脚：CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ、用于接电源的第二电源端以及用于接地的第二接地端；

所述主控制器为STC89C52单片机；所述温湿度传感器为DHT11数字温湿度传感器；所述烟雾传感器为MQ-2有害气体检测传感器；所述从控制器为AT89C52单片机；所述显示器为12864液晶显示器；所述无线收发器为NRF24L01无线收发器；

还包括时钟电路，其包括石英晶体振荡器、第一电容以及第二电容；所述第一电容以及第二电容串联后与所述石英晶体振荡器并联，且所述石英晶体振荡器两端分别接所述单片机AT89C52的引脚XTAL1和XTAL2；所述第一电容以及第二电容均为取值为20pF-30pF的陶瓷电容；

以及复位电路，其包括定值电容器、电阻以及按键开关；所述按键开关与所述定值电容器并联后与所述电阻串联；所述按键开关的一端与定值电容器的正极均接电源VCC，所述按键开关的另一端以及定值电容器的负极接所述单片机AT89C52的引脚RST，且同时所述电阻的另一端接地。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述无线收发器包括增强型Schock BurstTM模式控制器、频率发生器、功率放大器、晶体放大器、解调器以及调制器。