一种校园环境监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种校园环境监测系统，目的为了寻找更为有效的校园环境监测系统的实现方案，其包括采集单元、中央处理单元以及电源单元；采集单元包括N个采集节点，N为大于1的自然数，采集节点通过无线传输协议与中央处理单元连接；采集节点包括采集主控芯片、温湿度传感器、PM2.5监测模块以及中距离发射模块，湿度传感器、PM2.5监测模块以及中距离发射模块分别与采集主控芯片连接。本实用新型专利技术通过分散式的第一采集节点至第N采集节点采集较大空间内不同区域的PM2.5或者温湿度信息，然后借助中距离无线发射模块传送到中央处理单元进行集中显示，方便了师生了解校园环境信息。

【技术实现步骤摘要】
一种校园环境监测系统
本技术涉及环境监测领域，具体而言，本技术涉及一种校园环境监测系统。
技术介绍
随着人民生活水平的不断提高，越来越多的人关注自己的生活环境中的污染问题，譬如直径小于2.5微米的细颗粒物，也即PM2.5，还有甚至关注温湿度等。现有的环境监测系统覆盖面积比较受限，往往局限在比较小的生活或者工作空间，而对于像校园这样空间较大的场所则缺乏良好的监测系统，以至于无法让师生们及时采取预防措施，在一定程度上影响了师生学习生活环境的舒适度。
技术实现思路
为了寻找更为有效的校园环境监测系统的实现方案，本技术提供了一种适用于较大空间的校园环境监测系统。为实现上述目的，本技术一种校园环境监测系统包括采集单元、与所述采集单元连接的中央处理单元以及为所述采集单元和所述中央处理单元提供工作电压的电源单元；所述采集单元包括N个采集节点，所述N为大于1的自然数，所述采集节点通过无线传输协议与所述中央处理单元连接；所述采集节点包括用于控制采集过程的采集主控芯片、用于采集环境温湿度信息的温湿度传感器、用于监测PM2.5的PM2.5监测模块、用于将采集的温湿度信息和PM2.5信息传送至所述中央处理单元的中距离发射模块，所述湿度传感器、PM2.5监测模块以及中距离发射模块分别与所述采集主控芯片连接。优选地，所述采集主控芯片的型号为STC12C5A60S2，其包括端口P1和串行输入口RXD；所述温湿度传感器与所述端口P1连接；所述PM2.5监测模块与所述串行输入口RXD连接。优选地，所述采集主控芯片还包括端口P2、端口P3、端口P4、端口P5、端口P6以及端口P7，所述中距离发射模块的型号为2.4GNRF24L01模块，所述中距离发射模块包括使能端CE、片选端CSN、时钟端SCK、中断端IRQ、输出端MISO以及输入端MOSI；所述使能端CE与所述端口P2连接；所述片选端CSN与所述端口P3连接；所述时钟端SCK与所述端口P4连接；所述输入端MOSI与所述端口P5连接；所述输出端MISO与所述端口P6连接；所述中断端IRQ与所述端口P7连接。显示模块为TFT式显示屏。端口P1和串行输入口RXD；所述温湿度传感器与所述端口P1连接；所述PM2.5监测模块与所述串行输入口RXD连接。优选地，所述中央处理单元包括用于接收所述采集单元采集的温湿度信息和PM2.5信息的无线接收模块、用于集中显示温湿度信息和PM2.5信息的显示模块以及用于处理温湿度信息和PM2.5信息的中央处理芯片，所述无线接收模块、显示模块分别与所述中央处理芯片连接。优选地，所述中央处理芯片的型号为STM32F107，所述无线接收模块为2.4G接收模块，所述显示模块为TFT式显示屏。优选地，所述温湿度传感器的型号为DHT11，所述PM2.5监测模块的型号为GP2Y1051AU0F。与现有技术相比，本技术一种校园环境监测系统具有如下有益效果：本技术一种校园环境监测系统通过分散式的第一采集节点至第N采集节点采集较大空间内不同区域的PM2.5或者温湿度信息，然后借助中距离无线发射模块传送到中央处理单元进行集中显示，方便了师生了解校园环境信息，使得他们能够及时采取预防措施，提升了师生学习生活环境的舒适度。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术实施例一种校园环境监测系统的整体结构示意图；图2为本技术实施例一种校园环境监测系统的第一采集节点的电路结构示意图。图中标识说明：10、采集单元；101、第一采集节点；300、第N采集节点；1011、采集主控芯片；1012、温湿度传感器；1014、PM2.5监测模块；1013、中距离发射模块；20、中央处理单元；201、中央处理芯片；202、无线接收模块；203、显示模块。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。请参阅图1，本技术实施例一种校园环境监测系统包括采集单元10、与采集单元10连接的中央处理单元20以及为采集单元10和中央处理单元20提供工作电压的电源单元，其中，中央处理单元20包括用于接收采集单元10采集的环境信息的无线接收模块202、用于集中显示环境信息的显示模块203以及用于处理环境信息的中央处理芯片201。在一些实施方式中，中央处理芯片201的型号为STM32F107。无线接收模块202为2.4G接收模块。显示模块203为TFT式显示屏。优选地，环境信息包括温湿度信息和PM2.5信息。考虑到校园空间比较大，各个区域的环境信息有所不同，因此，本技术实施例一种校园环境监测系统的采集单元10优选包括N个采样节点，其中，N为大于1的自然数。如图1所示，采集单元10包括N个采集节点，其中，N为大于1的自然数，采集节点通过无线传输协议与中央处理单元20连接。示例地，采集单元10包括第一采集节点101至第N采集节点300，其中第一采集节点101至第N采集节点300分别通过无线传输协议与中央处理单元20的无线接收模块202连接。在一些实施方式中，无线传输协议为2.4G无线通信协议。请参阅图2，考虑到第一采集节点101至第N采集节点300的电路结构相同，因此，下面仅以第一采集节点101为例进行说明解释，应当理解的是，其效力及于第N采集节点300.如图2所示，第一采集节点101包括用于采集控制的采集主控芯片1011、用于采集环境温湿度信息的温湿度传感器1012、用于监测PM2.5的PM2.5监测模块1014、用于将采集的温湿度信息和PM2.5信息发送至中央处理单元20的无线接收模块202的中距离发射模块1013，其中，温湿度传感器1012、PM2.5监测模块1014以及中距离发射模块1013分别与采集主控芯片1011连接。在一些实施方式中，采集主控芯片1011的型号为STC12C5A60S2，其包括端口P1、端口P2、端口P3、端口P4、端口P5、端口P6、端口P7以及串行输入口RXD，其中，温湿度传感器1012与端口P1连接；PM2.5监测模块1014与串行输入口RXD连接。优选地，温湿度传感器1012的型号为DHT11，PM2.5监测模块1014的型号为GP2Y1051AU0F。中距离发射模块1013是一无线模块，其型号为2.4GNRF24L01模块。NRF24L01是由NORDIC生产的工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片，包括功率放大器、晶体振荡器、调制器以及解调器等。在一些实施方式中，中距离发射模块1013包括使能端CE、片选端CSN、时钟端SCK、中断端IRQ、输出端MISO以及输入端MOSI，其中，使能端CE与采集主控芯片1011的端口P2连接；片选端CSN与采集主控芯片1011的端口P3连接；时钟端SCK与采集主控芯片1011的端口P4连接；输入端MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种校园环境监测系统，其特征在于，所述校园环境监测系统包括采集单元、与所述采集单元连接的中央处理单元以及为所述采集单元和所述中央处理单元提供工作电压的电源单元；所述采集单元包括N个采集节点，所述N为大于1的自然数，所述采集节点通过无线传输协议与所述中央处理单元连接；所述采集节点包括用于控制采集过程的采集主控芯片、用于采集环境温湿度信息的温湿度传感器、用于监测PM2.5的PM2.5监测模块、用于将采集的温湿度信息和PM2.5信息传送至所述中央处理单元的中距离发射模块，所述湿度传感器、PM2.5监测模块以及中距离发射模块分别与所述采集主控芯片连接；所述采集主控芯片的型号为STC12C5A60S2，其包括端口P1和串行输入口RXD；所述温湿度传感器与所述端口P1连接；所述PM2.5监测模块与所述串行输入口RXD连接；所述采集主控芯片还包括端口P2、端口P3、端口P4、端口P5、端口P6以及端口P7，所述中距离发射模块的型号为2.4G NRF24L01模块，所述中距离发射模块包括使能端CE、片选端CSN、时钟端SCK、中断端IRQ、输出端MISO以及输入端MOSI；所述使能端CE与所述端口P2连接；所述片选端CSN与所述端口P3连接；所述时钟端SCK与所述端口P4连接；所述输入端MOSI与所述端口P5连接；所述输出端MISO与所述端口P6连接；所述中断端IRQ与所述端口P7连接。...

【技术特征摘要】
1.一种校园环境监测系统，其特征在于，所述校园环境监测系统包括采集单元、与所述采集单元连接的中央处理单元以及为所述采集单元和所述中央处理单元提供工作电压的电源单元；所述采集单元包括N个采集节点，所述N为大于1的自然数，所述采集节点通过无线传输协议与所述中央处理单元连接；所述采集节点包括用于控制采集过程的采集主控芯片、用于采集环境温湿度信息的温湿度传感器、用于监测PM2.5的PM2.5监测模块、用于将采集的温湿度信息和PM2.5信息传送至所述中央处理单元的中距离发射模块，所述湿度传感器、PM2.5监测模块以及中距离发射模块分别与所述采集主控芯片连接；所述采集主控芯片的型号为STC12C5A60S2，其包括端口P1和串行输入口RXD；所述温湿度传感器与所述端口P1连接；所述PM2.5监测模块与所述串行输入口RXD连接；所述采集主控芯片还包括端口P2、端口P3、端口P4、端口P5、端口P6以及端口P7，所述中距离发射模块的型号为2.4GNRF24L01模块，所述中距离发射模块包括使能端CE...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿明飞，马豫超，吴荣，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：新型
国别省市：上海,31