基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统技术方案

基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统，涉及家庭空气环境监控领域，所述系统包括甲醛传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器、PM2.5传感器、空气净化器和主机；主机外壳上方设有1个甲醛传感器信号线输入凹槽，1个一氧化碳传感器信号线输入凹槽，1个氨气传感器信号线输入凹槽，1个PM2.5传感器信号线输入凹槽，1个空气净化器控制线输出凹槽，主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏；主机外壳内装有1块主控电路板，主控电路板上的微处理器电路由S3C2440及其外围电路组成，主控电路板上的甲醛浓度检测电路上设有1个甲醛传感器信号线输入接口。该系统对家庭内环境进行净化，并通过LCD触摸屏实时显示甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及家庭空气环境监控领域，具体为基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统。
技术介绍
现如今人们生活水平的不断提高，50%左右的时间都是在家庭度过的，所以家庭的空气质量与人们的工作和健康都是息息相关的，人们对于生活的环境尤其是居住环境的要求也越来越高。而近年来，装修装饰材料等内部所含的有害物质没有被有效控制，导致室内装修后造成的环境污染成为了健康隐患。因此对室内的空气质量的监测也变得格外重要。为了能够改善室内的环境，提高日常的工作效率，并且保护身体健康，依据GB/T18883-2002室内空气质量标准，以S3C2440为核心，本技术设计了一款成本低、功耗低、面向普通居民、能够实时监测多种室内气体，并结合液晶显示等交互功能，可超标报警功能的家庭气体监系统。监测仪采用模块化的编程思想，使得整体性能得到提高。通过传感器检测家庭有害气体含量，与设定的阈值比较，当数值超出阈值时，单片机控制扬声器报警，并控制空气净化器工作。
技术实现思路
本技术的目的在于提供基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统，该系统以ARM9S3C2440微处理器和嵌入式Linux操作系统作为平台，将复杂的处理任务交给操作系统进行调度，使CPU的利用率得以提高。通过LCD触摸屏，设置家庭中甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5含量的报警阈值，通过传感器检测家庭内甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5含量，与设定的阈值比较，当数值超出阈值时，微处理器通过空气净化器控制线控制空气净化器工作，对家庭内环境进行净化。同时，通过LCD触摸屏实时显示甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度。本技术的技术方案：一种基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统，包括甲醛传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器、PM2.5传感器、空气净化器和主机。主机有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有1个甲醛传感器信号线输入凹槽，1个一氧化碳传感器信号线输入凹槽，1个氨气传感器信号线输入凹槽，1个PM2.5传感器信号线输入凹槽，1个空气净化器控制线输出凹槽，在主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏。在主机外壳内装有1块主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、甲醛浓度检测电路、一氧化碳浓度检测电路、氨气浓度检测电路、PM2.5浓度检测电路、空气净化器控制电路和LCD触摸屏驱动电路组成。该主控电路板上的微处理器电路由S3C2440及其外围电路组成，负责传感器数据协议的解析和空气净化器的控制。该主控电路板上的甲醛浓度检测电路上设有1个甲醛传感器信号线输入接口，通过甲醛传感器信号线接收甲醛浓度信息，该甲醛传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的甲醛传感器信号线输入凹槽处。该主控电路板上的一氧化碳浓度检测电路上设有1个一氧化碳传感器信号线输入接口，通过一氧化碳传感器信号线接收一氧化碳浓度信息，该一氧化碳传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的一氧化碳传感器信号线输入凹槽处。该主控电路板上的氨气浓度检测电路上设有1个氨气传感器信号线输入接口，通过氨气传感器信号线接收氨气浓度信息，该氨气传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的氨气传感器信号线输入凹槽处。该主控电路板上的PM2.5浓度检测电路上设有1个PM2.5传感器信号线输入接口，通过PM2.5传感器信号线接收PM2.5浓度信息，该PM2.5传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的PM2.5传感器信号线输入凹槽处。该主控电路板上的空气净化器控制电路上设有1个空气净化器控制线输出接口，通过空气净化器控制线控制空气净化器开启和关闭，该空气净化器控制线输出接口位于主机外壳上方的空气净化器控制线输出凹槽处。该主控电路板上的LCD触摸屏驱动电路上设有一个LCD触摸屏接口，与主机外壳前方的LCD触摸屏相连，负责甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5报警阈值的设定，以及甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度的实时显示。主控电路板由微处理器电路、甲醛浓度检测电路、一氧化碳浓度检测电路、氨气浓度检测电路、PM2.5浓度检测电路、空气净化器控制电路和LCD触摸屏驱动电路组成。微处理器电路由SDRAM存储器IC42S16160、FLASH存储器M25P16-VMF6TP、微处理器S3C2440组成，SDRAM存储器用于存储算法中的数据，FLASH存储器用于存储程序，微处理器S3C2440负责传感器数据协议的解析和空气净化器的控制。甲醛浓度检测电路由甲醛检测模块ME3M-CH2O组成，负责对甲醛传感器的信号进行滤波、放大和处理，将处理结果送给微处理器。一氧化碳浓度检测电路由一氧化碳检测模块ME2-CO组成，负责对一氧化碳传感器的信号进行滤波、放大和处理，将处理结果送给微处理器。氨气浓度检测电路由氨气检测模块MC112组成，负责对氨气传感器的信号进行滤波、放大和处理，将处理结果送给微处理器。PM2.5浓度检测电路由PM2.5检测模块ZH-01组成，负责对PM2.5传感器的信号进行滤波、放大和处理，将处理结果送给微处理器。空气净化器控制电路由空气净化器控制器HF32F-112DM组成，负责控制空气净化器的开启和关闭。LCD触摸屏驱动电路由LCD触摸屏驱动芯片RA8875及其外围电路组成，负责甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5报警阈值的设定，以及甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度的实时显示。首先，用户通过LCD触摸屏设置房间内甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5含量的报警阈值。然后，系统通过甲醛传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器和PM2.5传感器采集家庭居室内空气中甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5的浓度，并将家庭居室内空气中甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度显示到LCD触摸屏上。同时，系统将采集到的甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度与设定的阈值比较，当超出阈值时，微处理器通过空气净化器控制线控制空气净化器工作，对车内环境进行净化。本技术具有以下优点：1、本系统能够自动检测家庭居室内环境中的甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度，并通过LCD触摸屏显示，使驾驶员对家庭居室内空气环境有个准确的了解。2、本系统能够自动调节家庭居室内空气质量。当家庭居室内环境的甲醛、一氧化碳、氨气和PM2.5浓度超过设定阈值时，自动启动空气净化器对家庭居室内环境进行净化，使用户能够处在一个安全健康的家庭空气环境中。附图说明图1为本技术系统配线图；图2为本技术主机结构示意图；图3为本技术主机电路示意图。图中附件：1为甲醛传感器，6为甲醛传感器信号线，：2为一氧化碳传感器，7为一氧化碳传感器信号线，：3为氨气传感器，8为氨气传感器信号线，4为PM2.5传感器，9为PM2.5传感器信号线，5为空气净化器控制线，10为空气净化器，11为主机，12为LCD触摸屏，13为甲醛传感器信号线输入凹槽，14为一氧化碳传感器信号线输入凹槽，15为氨气传感器信号线输入凹槽，16为PM2.5传感器信号线输入凹槽，17为空气净化器控制线输出凹槽。具体实施方式实施例见图1、图2，基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统，包括甲醛传感器1、一氧化碳传感器2、氨气传感器3、PM2.5传感器4、空气净化器5和主机11。主机11有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有1个甲醛传感器信号线输入凹槽13，1个一氧化碳传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统，其特征在于，所述系统包括甲醛传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器、PM2.5传感器、空气净化器和主机；主机有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有1个甲醛传感器信号线输入凹槽，1个一氧化碳传感器信号线输入凹槽，1个氨气传感器信号线输入凹槽，1个PM2.5传感器信号线输入凹槽，1个空气净化器控制线输出凹槽，主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏；主机外壳内装有1块主控电路板，主控电路板上的微处理器电路由S3C2440及其外围电路组成，主控电路板上的甲醛浓度检测电路上设有1个甲醛传感器信号线输入接口，甲醛传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的甲醛传感器信号线输入凹槽处；一氧化碳传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的一氧化碳传感器信号线输入凹槽处；主控电路板上的氨气浓度检测电路上设有1个氨气传感器信号线输入接口，氨气传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的氨气传感器信号线输入凹槽处；该主控电路板上的PM2.5浓度检测电路上设有1个PM2.5传感器信号线输入接口，PM2.5传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的PM2.5传感器信号线输入凹槽处；主控电路板上的空气净化器控制电路上设有1个空气净化器控制线输出接口，空气净化器控制线输出接口位于主机外壳上方的空气净化器控制线输出凹槽处；主控电路板上的LCD触摸屏驱动电路上设有一个LCD触摸屏接口，与主机外壳前方的LCD触摸屏相连。...

【技术特征摘要】
1.基于ARM微处理器的家庭空气质量监控系统，其特征在于，所述系统包括甲醛传感器、一氧化碳传感器、氨气传感器、PM2.5传感器、空气净化器和主机；主机有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有1个甲醛传感器信号线输入凹槽，1个一氧化碳传感器信号线输入凹槽，1个氨气传感器信号线输入凹槽，1个PM2.5传感器信号线输入凹槽，1个空气净化器控制线输出凹槽，主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏；主机外壳内装有1块主控电路板，主控电路板上的微处理器电路由S3C2440及其外围电路组成，主控电路板上的甲醛浓度检测电路上设有1个甲醛传感器信号线输入接口，甲醛传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的甲醛传感器信号线输入凹槽处；一氧化碳传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的一氧化碳传感器信号线输入凹槽处；主控电路板上的氨气浓度检测电路上设有1个氨气传感器信号线输入接口，氨气传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的氨气传感器信号线输入凹槽处；该主控电路板上的PM2.5浓度检测电路上设有1个PM2.5传感器信号线输入接口，PM2.5传感器信号线输入接口位于主机外壳上方的PM2.5传感器信号线输入凹槽处；主控电路板上的空气净化器控制电路上设有1个空气净化器控制线输出接口，空气净化器控制线输出接口位于主机外壳上方的空气净化器控制线输出凹槽处；主控电路板上的LCD触摸屏驱动电路上设有一个LCD触摸屏接口，与主机外壳前方的LCD...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丹萍，刘洋，刘英英，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21