实验室用环境监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了实验室用环境监测装置，包括主控单元、通信单元、电源单元、传感器单元及电源/通信接口；主控单元包括单片机；电源单元包括供电模块和供电开关电路；传感器单元包括均与单片机相连的第一类传感器组和第二类传感器组，第一类传感器组的电源输入端接入供电模块的正极输出端，第二类传感器组的电源输入端通过供电开关电路接入供电模块的正极输出端。本实用新型专利技术能对实验室内的环境进行实时监测，并能将所采集的数据通过通信单元上传至实验室管理平台(实验室管理平台能对各环境数据进行综合分析)，以便于管理人员进行查看与管理。另外，本实用新型专利技术将各传感器进行分类处理，以达到环保节能的效果。以达到环保节能的效果。以达到环保节能的效果。

【技术实现步骤摘要】
实验室用环境监测装置


[0001]本技术涉及环境监测
，尤其是涉及实验室用环境监测装置。

技术介绍

[0002]为提高实验室环境的安全性，有必要对实验室的环境参数进行检测。在传统的实验室管理工作中，大多是通过管理人员采用检测仪器对实验室的环境进行检查与维护，这种操作方式无疑费时费力，且存在巨大的安全隐患。基于此，已有越来越多的商家研发出了智能化的监测系统以对实验室进行实时的监测。但从节能的角度出发，实验室内仅有部分传感器需要进行全天候的监测，例如挥发性有机物质传感器，而有的传感器则更多的是在实验时进行工作即可，例如温湿度传感器，但现有的智能化监测系统大多未考虑前述问题因而并不能满足前述需求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是克服现有技术的上述问题，提供实验室用环境监测装置。
[0004]本技术的目的主要通过以下技术方案实现：
[0005]实验室用环境监测装置，包括主控单元、通信单元、电源单元、传感器单元及电源/通信接口；
[0006]主控单元包括单片机；
[0007]电源单元包括供电模块和供电开关电路；
[0008]传感器单元包括均与单片机相连的第一类传感器组和第二类传感器组，第一类传感器组的电源输入端接入供电模块的正极输出端，第二类传感器组的电源输入端通过供电开关电路接入供电模块的正极输出端；
[0009]供电开关电路包括供电开关三极管、供电开关MOS管、供电钳位电阻、供电第一限流电阻、供电第二限流电阻、供电第三限流电阻及供电滤波电容；/>[0010]供电开关三极管的基极通过供电第一限流电阻接入所述单片机的对应引脚，供电开关三极管的发射极接地，供电钳位电阻的一端接入供电第一限流电阻与单片机的共接点，供电钳位电阻的另一端接入供电开关三极管的发射极并接地，供电开关MOS管的栅极通过供电第二限流电阻接入供电开关三极管的集电极，供电开关MOS管的源极接入到供电模块的正极输出端，供电第三限流电阻的一端接入供电开关MOS管与供电模块的共接点，供电第三限流电阻的另一端接入供电开关三极管与供电第二限流电阻的共接点，供电开关MOS 管的漏极作为供电开关电路的正极输出端。
[0011]进一步地，所述第一类传感器组包括甲醛传感器、气体传感器；所述第二类传感器组包括温湿度传感器、光照传感器及PM2.5传感器。
[0012]进一步地，还包括通风单元；
[0013]通风单元包括通风接口、与通风接口相连的通风继电器及通风驱动电路；
[0014]通风继电器的电源正极引脚接入所述供电模块的正极输出端；
[0015]通风继电器的电源正极引脚和电源负极引脚上反接有通风续流二极管；
[0016]通风驱动电路包括通风三极管、通风指示二极管、通风第一限流电阻、通风第二限流电阻及通风钳位电阻；
[0017]通风三极管的基极通过通风第一限流电阻接入所述单片机的相应引脚，通风三极管的发射极接地，通风三极管的集电极接入通风续流二极管阳极端与通风继电器的电源负极引脚的共接点；
[0018]通风钳位电阻的一端接入通风第一限流电阻与单片机的共接点，通风钳位电阻的另一端接地；
[0019]通风指示二极管的阳极端接入供电模块的正极输出端，通风指示二极管的阴极端与通风第二限流电阻的一端相连，通风第二限流电阻的另一端接入通风续流二极管阳极端与通风继电器的电源负极引脚的共接点。
[0020]进一步地，所述供电模块包括12V转5V供电模块、5V转3.3V供电模块、 5V转3.3V隔离模块及3.3V转1.8V供电模块，12V转5V供电模块的输入端接入电源/通信接口。
[0021]进一步地，所述通信单元包括有线通信单元；
[0022]有线通信单元包括CAN通信单元，CAN通信单元包括与单片机相连的 CAN隔离模块及与CAN隔离模块相连的CAN收发模块，CAN收发模块的 CANH引脚和CANL引脚接接入电源/通信接口的相应引脚。
[0023]进一步地，还包括运行指示单元；
[0024]运行指示单元包括系统指示灯电路，系统指示灯电路包括与所述单片机串接的指示限流电阻和指示发光二极管，指示发光二极管的阴极端接地。
[0025]进一步地，所述通信单元还包括无线通信单元；
[0026]无线通信单元包括与单片机相连的LoRa控制模块。
[0027]进一步地，还包括与所述单片机连接的晶振器。
[0028]进一步地，还包括与所述单片机连接的人体红外传感器。
[0029]进一步地，所述主控单元包括与所述单片机相连的温湿度/气体接口A、甲醛/光照接口A、PM2.5接口及甲醛接口，甲醛接口能与甲醛/光照接口A连接；
[0030]所述温湿度传感器具有与温湿度/气体接口A连接的温湿度接口B；
[0031]所述光照传感器具有与甲醛/光照接口A连接的光照接口B；
[0032]所述气体传感器具有与温湿度/气体接口A连接的气体接口B；
[0033]甲醛传感器连接在甲醛接口上，PM2.5传感器连接在PM2.5接口上。
[0034]本技术具有以下有益效果：本技术能对实验室内的环境进行实时监测，并能将所采集的数据通过通信单元上传至实验室管理平台(实验室管理平台能对各环境数据进行综合分析)，以便于管理人员进行查看与管理。另外，本技术将各传感器进行分类处理，第一类传感器组为需要全天候开启进行监测的传感器，该类传感器组则由供电模块对其直接供电；第二类传感器组为可在非实验时间段关闭的传感器，针对该类传感器组则设计有供电开关电路来对供电模块的输出电源进行开关控制。可见，本技术既能有效地提高实验室的安全管理能力，又能兼具环保节能的效果。
附图说明
[0035]图1为本技术所述的实验室用环境监测装置的框架图；
[0036]图2为本技术所述的实验室用环境监测装置中传感器单元的框架图；
[0037]图3为本技术所述的实验室用环境监测装置中单片机的电路图；
[0038]图4为本技术所述的实验室用环境监测装置中晶振器的示意图；
[0039]图5为本技术所述的实验室用环境监测装置中电源去耦模块的电路图；
[0040]图6为本技术所述的实验室用环境监测装置中USB接口的示意图；
[0041]图7为本技术所述的实验室用环境监测装置中CAN隔离模块的电路图；
[0042]图8为本技术所述的实验室用环境监测装置中CAN收发模块的电路图；
[0043]图9为本技术所述的实验室用环境监测装置中LoRa控制模块的电路图；
[0044]图10为本技术所述的实验室用环境监测装置中电源/通信接口的示意图；
[0045]图11为本技术所述的实验室用环境监测装置中12V转5V供电模块的电路图；
[0046]图12为本技术所述的实验室用环境监测装置中5V转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.实验室用环境监测装置，其特征在于：包括主控单元(1)、通信单元(2)、电源单元(3)、传感器单元(4)及电源/通信接口(P1)；主控单元(1)包括单片机(5)；电源单元(3)包括供电模块和供电开关电路；传感器单元(4)包括均与单片机(5)相连的第一类传感器组和第二类传感器组，第一类传感器组的电源输入端接入供电模块的正极输出端，第二类传感器组的电源输入端通过供电开关电路接入供电模块的正极输出端；供电开关电路包括供电开关三极管、供电开关MOS管、供电钳位电阻、供电第一限流电阻、供电第二限流电阻、供电第三限流电阻及供电滤波电容；供电开关三极管的基极通过供电第一限流电阻接入所述单片机的对应引脚，供电开关三极管的发射极接地，供电钳位电阻的一端接入供电第一限流电阻与单片机的共接点，供电钳位电阻的另一端接入供电开关三极管的发射极并接地，供电开关MOS管的栅极通过供电第二限流电阻接入供电开关三极管的集电极，供电开关MOS管的源极接入到供电模块的正极输出端，供电第三限流电阻的一端接入供电开关MOS管与供电模块的共接点，供电第三限流电阻的另一端接入供电开关三极管与供电第二限流电阻的共接点，供电开关MOS管的漏极作为供电开关电路的正极输出端。2.根据权利要求1所述的实验室用环境监测装置，其特征在于：所述第一类传感器组包括甲醛传感器(15)、气体传感器(16)；所述第二类传感器组包括温湿度传感器(13)、光照传感器(14)及PM2.5传感器(17)。3.根据权利要求1所述的实验室用环境监测装置，其特征在于：还包括通风单元；通风单元包括通风接口(P8)、与通风接口(P8)相连的通风继电器(RL1)及通风驱动电路；通风继电器(RL1)的电源正极引脚接入所述供电模块的正极输出端；通风继电器(RL1)的电源正极引脚和电源负极引脚上反接有通风续流二极管(D4)；通风驱动电路包括通风三极管(Q2)、通风指示二极管(D5)、通风第一限流电阻(R23)、通风第二限流电阻(R25)及通风钳位电阻(R24)；通风三极管(Q2)的基极通过通风第一限流电阻(R23)接入所述单片机(5)的相应引脚，通风三极管(Q2)的发射极接地，通风三极管(Q2)的集电极接入通风续流二极管(D4)阳极端与通风继电器(RL1)的电源负极引脚的共接点；通风钳位电阻(R24)的一端接入通风第一限流电阻(R23)与单片机(5)的共接点，通风钳位电阻(R24)的另一端接地；通风指示二极管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐菁蔚，张席伟，段荣，谢涛，
申请(专利权)人：重庆步航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：