一种环境监测装置制造方法及图纸

一种环境监测装置，包含硬件部分和软件部分，所述硬件部分包含电源、传感器、接口电路、单片机和显示模块；所述电源为传感器和单片机供电；所述传感器通过接口电路与单片机相连；所述单片机外接有键盘和显示模块；所述传感器将接收到的数据传输给单片机，单片机判断检测并通过显示模块将信息显示出来；基于太阳能供电的便携式环境监测仪器，以AT89C52单片机为核心处理器，三合一传感器获取相应物理量的值，经AT89C52单片机控制检测、显示，简化了系统的配置且降低了设计生产成本，操作方便，结构简单、安全可靠，太阳能供电，成本低，制造方便，有自动记录、存贮功能等实用性能强的特点，为家庭环境的科学化发展提供了条件，适应家庭用户购买。

【技术实现步骤摘要】
一种环境监测装置
本专利技术涉及环境保护领域，尤其是一种环境监测装置。
技术介绍
伴随着经济的高速发展,人们生活水平的提高,但同时带来的工业废气、家庭生活废气、汽车尾气及家居装修材料散发的气体等污染源越来越多，对人类的生存环境造成恶劣影响。比如大气中的PM2.5、PM10、室内装修材料散发的甲醛气体等有毒有害气体等时刻在威胁着人们的健康,同时室内环境温度、湿度等因素也影响着人们的日常生活舒适的方方面面。为了使人们生活在一个健康、舒适的环境，需能够随时监测周围环境有毒有害气体及温、湿度等参数。人们愈来愈迫切需要一种使用方便，物美价廉、性价比高、多功能、便携式环境监测仪器；近年来随着人们对生活环境质量的重视，国内环境监测生产仪器厂家如雨后春笋般增长，环境监测仪器不仅品种多、而且产量极大，如甲醛测量仪、PM2.5、PM10、温湿度测量仪等形成了一定的技术能力与生产规模，但由于我国的环境监测仪器研制起步较晚，资金投入不足，在这方面和国际发达国家相比仍有较大差距，具体表现在功能单一、成本高、故障率高，与人们的实际期望相差较远。本专利技术就是为了解决以上问题而进行的改进。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种便于携带，一机多用，操作方便，结构简单、安全可靠，成本低，制造方便，有自动记录、存贮功能，为家庭环境的科学化发展提供了条件，适用家庭用户购买的环境监测装置。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环境监测装置，包含硬件部分和软件部分，所述硬件部分包含电源、传感器、接口电路、单片机和显示模块；所述电源为传感器和单片机供电；所述传感器通过接口电路与单片机相连；所述单片机外接有键盘和显示模块；所述传感器将接收到的数据传输给单片机，单片机判断检测并通过显示模块将信息显示出来；所述软件部分能直接读取传感器数据；进一步的，所述电源为太阳能供电板；更进一步的，所述传感器为PMS5003ST三合一传感器；具体的，所述单片机型号为STC89C52；所述显示模块为LCD12864显示器；所述接口电路设置有电容C21、电容C14、晶体振荡器Y2和电容C15；所述STC89C52的引脚40分别与电源的正极和电容C21的一端相连，电容C21的另一端与STC89C52的引脚20相连后接地；所述电容C14和电容C15的一端串联后接地，电容C14的另一端与STC89C52的引脚19相连，电容C15的另一端与STC89C52的引脚18相连，所述晶体振荡器Y2的两端分别与STC89C52的引脚18和引脚19相连；所述STC89C52的引脚P3.0/10为数据接收脚RXD；所述STC89C52的引脚31与电源正极相连；其中，所述PMS5003ST的引脚1与电源的正极相连，PMS5003ST的引脚5为发送数据脚TXD；所述PMS5003ST的引脚5与STC89C52的引脚P3.0/10相连；所述LCD12864显示器的引脚1、引脚14和引脚18与电源的正极相连，LCD12864显示器的引脚19接地；所述软件的工作流程如下：S1、装置开机后，软件程序开始工作，将进行下一步骤S2；S2、系统初始化；S3、设置检测时间，程序开始进行检测，若检测时间到无数据，则程序直接返回结束，若检测到数据，则进行下一步骤S4；S4、读取传感器数据，并通过显示模块显示PM2.5、甲醛和温湿度，若需要将数据进行存储，则等待检测键盘输入，若检测无输入，则程序直接返回结束，若检测到键盘输入，则进行下一步骤S5；S5、调存贮数据后程序返回结束。该装置的硬件部分包含：单片机、传感器、太阳能供电板、电源控制IC和液晶显示模块；AT89C52是性价比高的8位单片机，具有丰富的外围电路，STC89C52和AT89C52的引脚完全兼容，硬件连接基本一样，STC89C52是AT89C52增强型，多了一些ATAT89C52没有的功能，比如储存容量RAM大小，还有多了Timer3和P4口等，STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器，STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能，在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案；STC89C52单片机具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止，最高运作频率35MHz，6T/12T可选。传感器型号为PMS5003ST；电源通过太阳能供电板供电，该太阳能供电板放置在阳光之下，接收到阳光照射后，通过电源控制IC将太阳能所转换成的电能储存到18650锂电池中；太阳能供电板功率为10W，输出电压为5V，尺寸1.5M*0.5M，该太阳能供电板为传感器、单片机、接口电路和显示模块供电；所述电源控制IC型号为ASD3E630，ASD3E630是移动电源常用的控制IC之一，是针对小功率移动电源而设计开发的，同时集充电、升压、控制功能于一体，具有高效率，高稳定性，低成本等优势，ASD3E630电路控制IC同时还具有电池过充电、过放电保护，短路保护，负载自动识别(即插即充)，双USB输出、空载自动识别，输出过流保护，单键开关机、电量查询、照明等功能；目前市场中的充电性产品多采用18650型锂电池作为电芯，即指电池的直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池。本产品将采用4节三星电子生产的ICR18650-26FICR18650-26F型锂电，单个电池容量为2600mAh，产品设计容量为2600mAh*4＝10400mAh，完全满足产品设计需求；显示模块采用的是液晶LCD12864它是一种图形点阵液晶显示器，主要由行驱动器和列驱动器及128*64全点阵液晶显示器组成，可完成图形显示；显示模块与单片机的接口方法分为直接访问方式和间接控制方式，直接访问是把液晶模块作为内存或IO设备直接接在单片机的总线上，单片机以访问内存或IO设备的方式操作，液晶显示模块的工作；间接控制方式不使用单片机的数据系统，而是利用它的IO口来实现与显示模块的联系，即将液晶显示模块的数据线与单片机的P0口连接作为数据总线，另外3根时序控制信号线通常利用单片机的P2口中未被使用的IO口来控制，这种访问方式不占用内存空间，它的接口电路与时序无关，其时序完全靠软件编程实现。软件部分是单片机系统中一个重要的组成部分，开机后，先进行系统初始化，设置检测时间，每一小时检测一次环境PM2.5、甲醛、温、湿度值显示并保存，最长可保存10天的检测值。工作原理为：该装置由太阳能电池供电，配合传感器，由单片机判断检测、控制系统显示测量的甲醛、PM2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境监测装置，包含硬件部分和软件部分，其特征在于：所述硬件部分包含电源、传感器、接口电路、单片机和显示模块；所述电源为传感器和单片机供电；所述传感器通过接口电路与单片机相连；所述单片机外接有键盘和显示模块；所述传感器将接收到的数据传输给单片机，单片机判断检测并通过显示模块将信息显示出来；所述软件部分能直接读取传感器数据。

【技术特征摘要】
1.一种环境监测装置，包含硬件部分和软件部分，其特征在于：所述硬件部分包含电源、传感器、接口电路、单片机和显示模块；所述电源为传感器和单片机供电；所述传感器通过接口电路与单片机相连；所述单片机外接有键盘和显示模块；所述传感器将接收到的数据传输给单片机，单片机判断检测并通过显示模块将信息显示出来；所述软件部分能直接读取传感器数据。2.如权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于，所述电源为太阳能供电板。3.如权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于，所述传感器为PMS5003ST三合一传感器。4.如权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于，所述单片机型号为STC89C52。5.如权利要求1所述的一种环境监测装置，其特征在于，所述显示模块为LCD12864显示器。6.如权利要求4所述的一种环境监测装置，其特征在于，所述接口电路设置有电容C21、电容C14、晶体振荡器Y2和电容C15；所述STC89C52的引脚40分别与电源的正极和电容C21的一端相连，电容C21的另一端与STC89C52的引脚20相连后接地；所述电容C14和电容C15的一端串联后接地，电容C14的另一端与STC89C52的引脚19相连，电容C15的另一端与STC89C52的引脚18相连，所述晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：董艺萌，胡传来，李思奕，庞浩丰，闵文刚，杨党强，金华，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海,31