一种远程教室环境粉尘监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种远程教室环境粉尘监控系统，包括：直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，并通过内部wifi模块发送数据到监控中心；粉尘传感器模块，用于采集环境的粉尘状态，并发送给主控制芯片模块；FLASH模块，用于存储程序和数据；WIFI天线模块，用于wifi通信天线；按钮输入模块，用来控制启动和停止；报警模块，用于对系统极端情况进行报警。本实用新型专利技术采用内部集成wifi模块的嵌入式芯片作为主控芯片，具有互联性好、功耗低、可靠性高、造价低和制造维护方便等优点。

Dust monitoring system for remote classroom environment

The utility model discloses a remote classroom environment dust monitoring system, including: DC power supply module, to provide a stable DC voltage; the main control chip module for acquiring and processing dust sensors to the data, and through the internal WiFi module to send data to the monitoring center; dust sensor module for dust state acquisition environment, and sent to the main control chip module; FLASH module, used to store programs and data; WIFI antenna module for WiFi communications antenna; button input module is used to control the start and stop; the alarm module, the alarm system for extreme conditions. The utility model adopts the embedded chip of the integrated WiFi module as the main control chip, and has the advantages of good interconnection, low power consumption, high reliability, low cost, convenient manufacture and maintenance, etc..

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及远程监控
，尤其是指一种远程教室环境粉尘监控系统。
技术介绍
目前国内大部分教室还采用粉笔在黑板上写板书，每当擦黑板时，会造成很多粉尘，这样会影响上课师生的身体健康，长时间处于粉尘环境会对人的肺部带来较大的伤害，因此需要对教室的粉尘状态进行检测。随着互联网技术的发展，可以检测教室当前粉尘状态，并传送到学校监控平台，当发现粉尘超标时，学校及时采取措施进行处理。本设计基于嵌入式的粉尘检测系统，设计粉尘检测电路，并利用自身带有wifi模块的主控制芯片，把采集到的粉尘信息通过wifi远程传送给学校监控中心。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种远程教室环境粉尘监控系统，具有互联性好、功耗低、可靠性高、造价低和制造维护方便等优点。为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为：一种远程教室环境粉尘监控系统，包括：直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，并通过内部wifi模块发送数据到监控中心；粉尘传感器模块，用于采集环境的粉尘状态，并发送给主控制芯片模块；FLASH模块，用于存储程序和数据；WIFI天线模块，用于wifi通信天线；按钮输入模块，用来控制启动和停止；报警模块，用于对系统极端情况进行报警；其中，所述直流电源模块的输入电源采用2电芯锂电池供电:7.2～8.4V,2200mAh，利用稳压芯片LM1117-3.3和LM1117-5为主控制芯片模块、FLASH模块和粉尘传感器模块提供电源；所述主控制芯片模块采用CC3200芯片，此芯片内部集成有wifi模块，主要功能用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，通过内部wifi模块发送粉尘信息到监控中心；所述粉尘传感器模块采用DSM501A粉尘传感器，能够检测出直径1um以上的粉尘，DSM501A粉尘传感器的两个输出分别连接CC3200芯片的AD模数转换接口和脉冲捕获接口；所述FLASH模块采用SPI接口的FLASH芯片，并与CC3200芯片的SPI接口连接，用于存储程序和数据；所述WIFI天线模块为wifi通信天线电路，主要实现wifi无线通信功能；所述按钮输入模块设计有1路按钮电路，通过按钮和上拉电阻串联，在改变按钮状态时能够产生出高低电平；所述报警模块主要通过三极管Q19013驱动蜂鸣器发出报警声；所述直流电源模块、粉尘传感器模块、FLASH模块、WIFI天线模块、按钮输入模块、报警模块分别与主控制芯片模块一一对应相接。所述CC3200芯片的GPIO4/ADC_CH2管脚连接DSM501A粉尘传感器的Vout1管脚，通过AD模数接口读取电压值计算出直径1um以上的粉尘数量，DSM501A粉尘传感器的Control1管脚经过电阻R1连接到GND，Vout1输出能够检测直径大于1um以上的粉尘；CC3200芯片的GPIO12/GT_CCP03管脚连接DSM501A粉尘传感器的Vout2管脚，通过捕获脉宽宽度计算出直径1um以上的粉尘数量；DSM501A粉尘传感器的Vcc管脚连接电源5V；DSM501A粉尘传感器的GND管脚连接GND；CC3200芯片的GPIO15管脚连接三极管Q19013的基极，三极管Q19013的集电极经过蜂鸣器连接电源5V，三极管Q19013的发射极连接限流电阻R2到GND，最终实现蜂鸣器报警电路；CC3200芯片的RF_BG管脚连接DEA202450BT滤波器芯片，接着连接电感L1和电容C1形成RF滤波电路，最终形成wifi通信天线电路。本技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：本系统使用一个内部带有wifi模块的主控制芯片并设计粉尘检测的电路，由于采用内部集成wifi模块的嵌入式芯片作为主控芯片，具有互联性好、功耗低、可靠性高、造价低和制造维护方便等优点。附图说明图1为本技术的结构简图。图2为本技术的芯片连接图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本实施例所述的远程教室环境粉尘监控系统，包括：直流电源模块1，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块2，用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，并通过内部wifi模块发送数据到监控中心；粉尘传感器模块3，用于采集环境的粉尘状态，并发送给主控制芯片模块2；FLASH模块4，用于存储程序和数据；WIFI天线模块5，用于wifi通信天线；按钮输入模块6，用来控制启动和停止；报警模块7，用于对系统极端情况进行报警；其中，所述直流电源模块的输入电源采用2电芯锂电池供电:7.2～8.4V,2200mAh，利用稳压芯片LM1117-3.3和LM1117-5为主控制芯片模块2、粉尘传感器模块3、FLASH模块4提供电源；所述主控制芯片模块2采用TI公司的CC3200芯片，此芯片内部集成了wifi模块，所以实现wifi通信具有很好的集成性，主要功能用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，通过内部wifi模块发送粉尘信息到监控中心；所述粉尘传感器模块3采用DSM501A粉尘传感器，实现对粉尘状态的检测，可以检测出直径1um以上的粉尘，DSM501A粉尘传感器的两个输出分别连接CC3200芯片的AD模数转换接口和脉冲捕获接口；所述FLASH模块4采用SPI接口的FLASH芯片，并与CC3200芯片的SPI接口连接，用于存储程序和数据；所述WIFI天线模块5为wifi通信天线电路，主要实现wifi无线通信功能；所述按钮输入模块6设计有1路按钮电路，通过按钮和上拉电阻串联，当改变按钮状态时从而产生出高低电平；所述报警模块7主要通过三极管Q19013驱动蜂鸣器，当CC3200芯片输出高电平时发出报警声。如图2所示，CC3200芯片的GPIO4/ADC_CH2(59号管脚)连接DSM501A粉尘传感器的Vout1(4号管脚)，通过AD模数接口读取电压值计算出直径1um以上的粉尘数量，DSM501A粉尘传感器的Control1(1号管脚)经过电阻R1(阻值27K)连接到GND，Vout1输出可检测直径大于1um以上的粉尘；CC3200芯片的GPIO12/GT_CCP03(3号管脚)连接DSM501A粉尘传感器的Vout2(2号管脚)，通过捕获脉宽宽度计算出直径1um以上的粉尘数量；对读取1um以上粉尘数量的两个结果做均值计算作为最终结果；DSM501A粉尘传感器的Vcc(3号管脚)连接电源5V；DSM501A粉尘传感器的GND(5号管脚)连接GND。CC3200芯片的GPIO15(6号管脚)连接三极管Q19013的基极，三极管Q19013的集电极经过蜂鸣器连接电源5V，三极管Q19013的发射极连接限流电阻R2到GND；最终实现蜂鸣器报警电路。CC3200芯片的RF_BG(31号管脚)连接DEA202450BT滤波器芯片，接着连接电感L1和电容C1形成RF滤波电路，最终形成wifi通信天线电路。以上所述之实施例子只为本技术之较佳实施例，并非以此限制本技术的实施范围，故凡依本技术之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远程教室环境粉尘监控系统，其特征在于，包括：直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，并通过内部wifi模块发送数据到监控中心；粉尘传感器模块，用于采集环境的粉尘状态，并发送给主控制芯片模块；FLASH模块，用于存储程序和数据；WIFI天线模块，用于wifi通信天线；按钮输入模块，用来控制启动和停止；报警模块，用于对系统极端情况进行报警；其中，所述直流电源模块的输入电源采用2电芯锂电池供电:7.2～8.4V,2200mAh，利用稳压芯片LM1117‑3.3和LM1117‑5为主控制芯片模块、FLASH模块和粉尘传感器模块提供电源；所述主控制芯片模块采用CC3200芯片，此芯片内部集成有wifi模块，主要功能用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，通过内部wifi模块发送粉尘信息到监控中心；所述粉尘传感器模块采用DSM501A粉尘传感器，能够检测出直径1um以上的粉尘，DSM501A粉尘传感器的两个输出分别连接CC3200芯片的AD模数转换接口和脉冲捕获接口；所述FLASH模块采用SPI接口的FLASH芯片，并与CC3200芯片的SPI接口连接，用于存储程序和数据；所述WIFI天线模块为wifi通信天线电路，主要实现wifi无线通信功能；所述按钮输入模块设计有1路按钮电路，通过按钮和上拉电阻串联，在改变按钮状态时能够产生出高低电平；所述报警模块主要通过三极管Q1 9013驱动蜂鸣器发出报警声；所述直流电源模块、粉尘传感器模块、FLASH模块、WIFI天线模块、按钮输入模块、报警模块分别与主控制芯片模块一一对应相接。...

【技术特征摘要】
1.一种远程教室环境粉尘监控系统，其特征在于，包括：直流电源模块，用于提供稳定直流电压；主控制芯片模块，用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，并通过内部wifi模块发送数据到监控中心；粉尘传感器模块，用于采集环境的粉尘状态，并发送给主控制芯片模块；FLASH模块，用于存储程序和数据；WIFI天线模块，用于wifi通信天线；按钮输入模块，用来控制启动和停止；报警模块，用于对系统极端情况进行报警；其中，所述直流电源模块的输入电源采用2电芯锂电池供电:7.2～8.4V,2200mAh，利用稳压芯片LM1117-3.3和LM1117-5为主控制芯片模块、FLASH模块和粉尘传感器模块提供电源；所述主控制芯片模块采用CC3200芯片，此芯片内部集成有wifi模块，主要功能用于获取和处理粉尘传感器传来的数据，通过内部wifi模块发送粉尘信息到监控中心；所述粉尘传感器模块采用DSM501A粉尘传感器，能够检测出直径1um以上的粉尘，DSM501A粉尘传感器的两个输出分别连接CC3200芯片的AD模数转换接口和脉冲捕获接口；所述FLASH模块采用SPI接口的FLASH芯片，并与CC3200芯片的SPI接口连接，用于存储程序和数据；所述WIFI天线模块为wifi通信天线电路，主要实现wifi无线通信功能；所述按钮输入模块设计有1路按钮电路，通过按钮和上拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：董敏，裴茂锋，毕盛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44