CN203385442U - 室内空气质量监测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种室内空气质量监测器，包括单片机、传感器、时钟模块和液晶显示器，传感器包括气体传感器和温湿度传感器，所述传感器通过与单片机连接，温湿度传感器与单片机连接，液晶显示器与单片机连接，时钟模块与单片机连接。本实用新型能够精确、稳定、实时测量出环境中各项指标，例如环境温湿度，酒精、笨、甲醛、H2S、CO等气体的浓度，是一种多功能环境测试仪，同时综合测量出环境的温度、湿度，另外还通过文字和彩色来提示，以及给出简单有效的改善措施。
Description
技术领域
本实用新型属于空气质量监测装置，具体地说涉及一种具有温湿度监测、空气质量监测多功能的监测装置。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们愈来愈重视工业卫生方面及居室环境的问题，人类追求更舒适、便捷、高效的工作环境和生活环境，而人类生存环境质量却越来越差，因而对能够快速准确测试空气质量的仪器仪表的需求越来越强烈。在我国针对有害有毒气体进行检测，由于经济条件与技术所限，检测大都出于安全考虑，对气体直接造成的危害的考虑大于间接造成危害的考虑。在这种环境下，贯彻可持续发展观的思路，我国政府成立了专门的政府机构，而且从法律的角度提供了保障，相继出台并实施了安全生产法、职业病防治法、室内空气质量标准等等。因而对气体检测的技术与气体检测仪提出了要求，市场迫切需要快速准确测试空气质量的仪器仪表。
、技术背景
在气体的检测方法中，电阴式半导体气体传感器因其测量的气体种类多、灵敏度高、价格低廉、制作简便而占有十分重要的地位。SnO2、ZnO2、Fe2O3等传统气敏材料自60年代以来，有许多的研究者做了大量的工作，并使它们应用于实际中。但在应用中也存在选择性差、工作温度高、稳定性差等问题。
、产品背景
目前，市场的空气监测器有两个方向，一是专业化方向，专业的环境测试仪包含温湿度传感器、气敏传感器、A/D转换器、存储器和接口电路，并且适配各种微控制器，来实现测试功能。主要存在以下不足：其一、价格昂贵，一些高性能产品一般需要上万元；其二、操作使用不便，往往需要有一定的专业能力才能测试；其三、功能单一，要测试环境指标，往往需要携带多台测试设备；其四、功耗大，需要多块大容量电池，不适合野外测试；其五、环境指标不够准确、清晰、明了，警示度不够。以上几点不足使得环境测试装置很难普及应用，不能较好地为服务大众生活。
二是简易化方向，简易的室内空气监测器体积小，功能简单，主要是把监测的功能附加在电子时钟的功能产品中，不以气体检测为主要的功能，而且简易的空气监测器中使用的气敏传感器为传统材料，精度低，恢复慢，测量不准确，气体选择性不强，显示界面概念模糊，没有警示功能。
通过以上的调查，现在我国市场还没有一种可以精确、稳定、实时、方便快捷测量出环境气体指标的测试仪，对人们日常居住、活动场所进行有效的监测，以达到及时掌握生存环境空气指标、改善空气质量，保障人们身体健康。本设计就是在此背景下进行的。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足提供一种室内空气质量监测器，在本设计中新材料新技术的应用是在保持了原有的气敏材料特性的同时，还具有灵敏度更高，一致性好，恢复期短，制作简单，生产过程环保等优点。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种室内空气质量监测器，包括单片机、传感器、时钟模块和液晶显示器，传感器包括气体传感器和温湿度传感器，气体传感器、温湿度传感器分别与单片机连接，液晶显示器与单片机连接，时钟模块与单片机连接，还包括调节按钮，调节按钮与单片机连接。调节按钮用于调节在显示器上的显示模式，比如按一下调节按钮在显示器上显示。
上述室内空气质量监测器，所述气体传感器是氧化铟复合薄膜QCM气体传感器。
上述室内空气质量监测器，所述单片机是R5F212K4单片机。
上述室内空气质量监测器，所述温湿度传感器是HRM030温湿度传感器。
上述室内空气质量监测器，时钟模块是HT1381时钟模块。
上述室内空气质量监测器，液晶显示器模块是HT1621B液晶显示器模块。
采用上述技术方案，本实用新型有以下优点：
本实用新型在对市场现有产品考察的前提下，提出了设计定位，要具有专业检测仪的特性精确、稳定、可靠地测量环境气体质量的同时，具有高度集成化、小型化、宜人性的特点，填补了现市场两大类产品之间的空白，更适用于人们日常的生产、生活场所。
本实用新型能够精确、稳定、实时测量出环境中各项指标，例如环境温湿度，酒精、笨、甲醛、H2S、CO等气体的浓度，是一种多功能环境测试仪，同时综合测量出环境的温度、湿度，另外还通过文字和彩色来提示，以及给出简单有效的改善措施。
该监测器气体传感器材料选用新型的国际领先的氧化铟复合薄膜QCM气体传感器，具有检测精度高，稳定性、选择性好；同时本测试仪采用微控制器、高性能集成电路为核心器件，即单片机，辅以精密温湿度传感器、高质量液晶显示器等进行设计，不仅结构简单、操作方便，稳定可靠，经济适用。
还具有以下几个优点：
②采用较高性能微控制器和集成电路，即单片机，保证了测试的准确性和稳定性。硬件抗干扰措施的利用，进一步稳定了整机性能。
③一键设置，使用方便；对气体指标进行等级分类显示适合一般非专业用户。
④采用低功耗设计， 5V电池可使用，并且可使用交流供电。
⑤价格低廉，预计要比市场上同类产品低一倍，具有优良的性价比。
总之，本监测器性能优良、价格低廉，技术先进，对于检测环境，减少伤害有着重要的作用，利于环境的进一步改善，同时对电子技术和传感器技术的进步也有一定的现实意义。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
图2是单片机芯片接口原理图。
图3-图5是单片机驱动液晶显示器电路图。
图6是单片机驱动液晶显示器电路背光电路图。
图7-8是单片机接口图。
图9-12是温湿度传感器和气体传感器电路图。
图13是调节按钮接线图。
图14-15是时钟模块电路图和电源模块。
具体实施方式
如图1-图15所示的一种室内空气质量监测器，包括单片机、传感器、时钟模块和液晶显示器，传感器包括气体传感器和温湿度传感器，所述气体传感器通过模数转换器与单片机连接，温湿度传感器与单片机连接，液晶显示器与单片机连接，时钟模块与单片机连接，还包括调节按钮，调节按钮与单片机连接。调节按钮用于调节在显示器上的显示模式，比如按一下调节按钮在显示器上显示。
所述气体传感器是氧化铟复合薄膜QCM气体传感器，具有检测精度高，稳定性、选择性好。单片机是R5F212K4单片机，温湿度传感器是HRM030温湿度传感器，时钟模块是HT1381时钟模块，液晶显示器模块是HT1621B液晶显示器，本实用新型主要包括以下几个部分：接收部件：气体传感器、温湿度传感器，、调节气体传感器初始设置和时钟调节按钮，接收和处理传感器信号的单片机，即电路系统，包括电路板，液晶显示器，能够实时地显示当前环境的空气指标，及温度、湿度指数、时钟模块。
系统总体构成如图所示。总体上来说，该设计的信号数据传输线有3条：
从气体传感器出发，进入单片机接口，经过单片机处理后，将环境情况显示于HT1621B上； 
从HRM030出发，直接进入单片机，将温湿度情况显示于HT1621B上； 从HT1381出发，进入单片机，将实时时钟情况显示于HT1621B上。
本设计的电路图完成了气体传感器、温度、湿度传感器及电子时钟模块的数据显示，以及根据检测出的空气质量状况同步地给出的提示性的改善措施。
Claims (6)
1.一种室内空气质量监测器，其特征在于：包括单片机、传感器、时钟模块和液晶显示器，传感器包括气体传感器和温湿度传感器，气体传感器、温湿度传感器分别与单片机连接，液晶显示器与单片机连接，时钟模块与单片机连接，还包括调节按钮，调节按钮与单片机连接。
2.根据权利要求1所述的室内空气质量监测器，其特征在于：所述气体传感器是氧化铟复合薄膜QCM气体传感器。
3.根据权利要求1所述的室内空气质量监测器，其特征在于：所述单片机是R5F212K4单片机。
4.根据权利要求1所述的室内空气质量监测器，其特征在于：所述温湿度传感器是HRM030温湿度传感器。
5.根据权利要求1所述的室内空气质量监测器，其特征在于：时钟模块是HT1381时钟模块。
6.根据权利要求1所述的室内空气质量监测器，其特征在于：液晶显示器模块是HT1621B液晶显示器模块。
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