便携式无线激光粒子计数设备制造技术

便携式无线激光粒子计数设备，粒子数据采集模块（1）与控制模块（2）之间通过SPI端口相互传输信息数据与指令，粒子数据采集模块（1）包括采集芯片（1‑1）和粒子传感器（1‑2），通过RS232串口与外挂粒子传感器进行通信，控制模块（2）包括控制芯片（2‑1）、触摸屏（2‑2）、打印机（2‑3）、风扇（2‑4）、蜂鸣器（2‑5）、无线ZigBee子模块（2‑6）、无线WIFI子模块（2‑7）、串口子模块（2‑8）、锂电池子模块（2‑9）和外接继电器子模块（2‑10），通过SPI端口收集从数据采集模块传回的监测数据。

【技术实现步骤摘要】
便携式无线激光粒子计数设备
本技术涉及环境监测
，具体为可以实时监测大气中各直径粒子的浓度指标数据的电子测量技术。
技术介绍
随着科学技术的发展和生产力水平的提高，环境问题愈发重要。环境监测是环境管理的基础和技术支持，随着我国环境保护工作的发展，我国环境监测技术也取得了较大的进步。我国生产的烟尘采样器、悬浮微粒采样器等环境监测仪器已接近或达到国际先进水平，在国内市场上占有很大比例。但我国环境监测仪器多集中在中低档产品，产品质量不高，性能不稳定等。目前，环境监测仪器逐渐由较窄领域监测向全方位领域监测方向发展，同时由单纯的地面环境监测向与遥感环境监测相结合的方向发展，即向高质量、多功能、集成化、自动化、系统化和智能化的方向发展。大气监测是环境监测的重要组成部分，大气中尘埃的数量以及不同粒径的分布对描述环境参数有至关重要的作用。在生产和实验中，折射率测试仪、不同直径的尘埃粒子浓度监测仪等都能准确测量大气环境监测所需要的指标。但相关仪器往往体积大、重量重、携带不便。在实验测量时还往往需要较大的实验场地和较多的人员，而且耗时耗力，繁琐复杂。针对上述问题，本技术设计一种便携式无线激光粒子计数设备，可用来实时监测大气中的尘埃浓度及粒径分布，提高测量的准确性和有效性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种便携式无线激光粒子计数设备。本技术是便携式无线激光粒子计数设备，包括粒子数据采集模块1和控制模块2，粒子数据采集模块1与控制模块2之间通过SPI端口相互传输信息数据与指令，协调配合，共同完成数据检测与传输；粒子数据采集模块1包括采集芯片1-1和粒子传感器1-2，能够根据控制模块发布的控制信号进行相应的操作，通过RS232串口与外挂粒子传感器进行通信，完成大气中粒子浓度参数的采集；控制模块2包括控制芯片2-1、触摸屏2-2、打印机2-3、风扇2-4、蜂鸣器2-5、无线ZigBee子模块2-6、无线WIFI子模块2-7、串口子模块2-8、锂电池子模块2-9和外接继电器子模块2-10，能够对数据采集模块发布控制指令，通过SPI端口收集从数据采集模块传回的监测数据，通过触摸屏2-2直接显示、打印机2-3打印数据的方式，或者控制无线ZigBee子模块2-6和无线WIFI子模块2-7直接与上位机进行数据传输，完成数据的显示和无线传输工作。本技术的有益之处为：利用嵌入式技术解决在外场测量过程中因场地限制、供电限制、时间限制等难以准确测量大气中各直径粒子浓度数据的问题。本技术涉及的便携式无线激光粒子计数设备，体积小、重量轻、可充电、方便携带，特别适用于在室内外环境下实时监测大气中不同直径的粒子浓度指标，具有操作方便快捷和上传数据简单易行的特点。附图说明图1为本技术便携式无线激光粒子计数设备系统结构图。具体实施方式如图1所示，本技术是便携式无线激光粒子计数设备，包括粒子数据采集模块1和控制模块2，粒子数据采集模块1与控制模块2之间通过SPI端口相互传输信息数据与指令，协调配合，共同完成数据检测与传输；粒子数据采集模块1包括采集芯片1-1和粒子传感器1-2，能够根据控制模块发布的控制信号进行相应的操作，通过RS232串口与外挂粒子传感器进行通信，完成大气中粒子浓度参数的采集；控制模块2包括控制芯片2-1、触摸屏2-2、打印机2-3、风扇2-4、蜂鸣器2-5、无线ZigBee子模块2-6、无线WIFI子模块2-7、串口子模块2-8、锂电池子模块2-9和外接继电器子模块2-10，能够对数据采集模块发布控制指令，通过SPI端口收集从数据采集模块传回的监测数据，通过触摸屏2-2直接显示、打印机2-3打印数据的方式，或者控制无线ZigBee子模块2-6和无线WIFI子模块2-7直接与上位机进行数据传输，完成数据的显示和无线传输工作。如图1所示，粒子传感器1-2通过RS232接口连接到粒子数据采集芯片1-1。如图1所示，触摸屏2-2、打印机2-3、风扇2-4、蜂鸣器2-5、串口子模块2-8、锂电池子模块2-9和外接继电器子模块2-10通过GPIO端口与控制芯片2-1连接；无线ZigBee子模块2-6、无线WIFI子模块2-7通过RS232接口与控制芯片2-1连接，上位机终端设备能够通过ZigBee或WIFI直接连接设备，完成数据的采集、传输和控制。粒子直径的测量范围为0.3μm，0.5μm，1μm，2.5μm，5μm和10μm。如图1所示，监测数据输出方式有直接打印、触摸屏显示、ZigBee上传、WIFI上传四种，其中，能够通过打印机2-3打印当前监测数据，或触摸屏2-2直接显示监测数据曲线图，或无线ZigBee子模块2-6和无线WIFI子模块2-7与用户计算机终端相连，实现数据的无线传输。如图1所示，采集芯片1-1的型号为STM32F107CET6，控制芯片2-1的型号为STM32F107CET6。外场测量时将设备放置在监测区域一块较平坦的地面上即可。使用人员操作时从设备电源按钮处打开电源，成功启动后设备触摸屏2-2会亮起，点击屏幕任意位置，系统进行初始化自检。系统自检时，控制芯片2-1通过4xGPIO接口对采集芯片1-1下发自检命令，数据采集芯片1-1对粒子传感器1-2进行初始化并检查各通信链路状态。数据采集芯片1-1对粒子传感器1-2检查完成后与控制芯片2-1通过SPI方式进行握手操作，检查SPI通信是否正常，如果正常，则通过SPI接口将采集芯片1-1的自检结果发送给控制芯片2-1。自检结束后，设备正常工作。此时，控制芯片2-1向采集芯片1-1通过SPI接口发布信息采集指令，粒子数据采集模块的粒子传感器1-2开始监测并采集待测区域的各类粒子直径（包括0.3μm，0.5μm，1μm，2.5μm，5μm和10μm）浓度数据，数据采集芯片1-1将获取到的数据通过SPI接口反馈到控制芯片2-1，控制芯片2-1接收到采集数据后将数据通过无线ZigBee子模块2-6或无线WIFI子模块2-7发送到与其连接的上位机（以WIFI连接方式为例，当用户通过无线WIFI方式获取监测数据时，用户计算机终端搜索名为DT-1566的WIFI信号，连接即可传输数据至用户终端），并可以同时在触摸屏2-2上显示出来或者通过设备自带的打印机直接打印出来。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
便携式无线激光粒子计数设备，包括粒子数据采集模块（1）和控制模块（2），其特征在于粒子数据采集模块（1）与控制模块（2）之间通过SPI端口相互传输信息数据与指令；粒子数据采集模块（1）包括采集芯片（1‑1）和粒子传感器（1‑2），能够根据控制模块发布的控制信号进行相应的操作，通过RS232串口与外挂粒子传感器进行通信；控制模块（2）包括控制芯片（2‑1）、触摸屏（2‑2）、打印机（2‑3）、风扇（2‑4）、蜂鸣器（2‑5）、无线ZigBee子模块（2‑6）、无线WIFI子模块（2‑7）、串口子模块（2‑8）、锂电池子模块（2‑9）和外接继电器子模块（2‑10），能够对数据采集模块发布控制指令，通过SPI端口收集从数据采集模块传回的监测数据，通过触摸屏（2‑2）直接显示、打印机（2‑3）打印数据的方式，或者控制无线ZigBee子模块（2‑6）和无线WIFI子模块（2‑7）直接与上位机进行数据传输。

【技术特征摘要】
1.便携式无线激光粒子计数设备，包括粒子数据采集模块（1）和控制模块（2），其特征在于粒子数据采集模块（1）与控制模块（2）之间通过SPI端口相互传输信息数据与指令；粒子数据采集模块（1）包括采集芯片（1-1）和粒子传感器（1-2），能够根据控制模块发布的控制信号进行相应的操作，通过RS232串口与外挂粒子传感器进行通信；控制模块（2）包括控制芯片（2-1）、触摸屏（2-2）、打印机（2-3）、风扇（2-4）、蜂鸣器（2-5）、无线ZigBee子模块（2-6）、无线WIFI子模块（2-7）、串口子模块（2-8）、锂电池子模块（2-9）和外接继电器子模块（2-10），能够对数据采集模块发布控制指令，通过SPI端口收集从数据采集模块传回的监测数据，通过触摸屏（2-2）直接显示、打印机（2-3）打印数据的方式，或者控制无线ZigBee子模块（2-6）和无线WIFI子模块（2-7）直接与上位机进行数据传输。2.根据权利要求1所述的便携式无线激光粒子计数设备，其特征在于：粒子传感器（1-2）通过RS232接口连接到粒子数据采集芯片（1-1）。3.根据权利要求1所述的便携式无线激光粒子计数设备，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹明华，张悦，姚宇，景东东，李源，王惠琴，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62