本实用新型涉及空气质量监测技术领域,尤其是涉及一种空气质量监测电路。
背景技术:
随着国民经济的日益增长、人们生活条件质量的增加,人们也开始更加在意自己的健康问题;所以空气质量的情况也就越来越受到大家的关注,而这里面中最重要的就是温湿度及pm2.5的浓度,而当被吸入人体后就会进到人们的支气管和肺腔之中,干扰肺部的气体交换,可能会引发支气管炎等方面的疾病。并且这些物质还能通过人体内部的器官进入血液,最重要的是其中的各种有害物质可以溶解在血液之中,会对人体的健康带来严重危害。西方各国对室内的空气质量评估制定了多种严格的标准,所研制的空气质量监控系统从五六十年代的风机盘管家新风系统变到2009年德国研制的室内空气环保检测器,最后到如今的德国、日本的大部分居民都已经采用的住宅置换新风系统。现有的空气质量监测设备的电路较为复杂,所使用的元器件较多,从而导致成本较高,不利于推广。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于至少克服上述一种技术不足,提出空气质量监测电路。
一方面,本实用新型提供一种空气质量监测电路,包括主控单元u3、粉尘传感器u4、数模转换器u2、温湿度传感器u5、灯光报警电路及电容c3;
所述粉尘传感器u4的第一引脚通过电容c3与数模转换器u2的gnd引脚连接,所述粉尘传感器u4的2、3、4引脚并联后与数模转换器u2的gnd引脚连接,所述粉尘传感器u4的5引脚与数模转换器u2的ch0引脚连接;
所述数模转换器u2的clk、do引脚分别与主控单元u3的p1.0、p1.1的引脚连接,所述温湿度传感器u5的3引脚与所述主控单元u3的rd引脚连接;
所述灯光报警电路与主控单元u3连接,用于在空气温度、湿度或粉尘超过预设值时,进行灯光报警。
进一步地,所述灯光报警电路包括电阻r1、r2、r4、r5、r9和发光二极管d1~d5,所述发光二极管d1~d5的正极同时接电源,所述发光二极管d1~d5的负极分别通过电阻r1、r2、r4、r5、r9与主控单元u3的p3.1~p3.5连接。
进一步地,所述空气质量监测电路还包括液晶显示器,所述液晶显示器的7~14引脚分别与主控单元的p0.0~p0.7连接,其2、15引脚接电源,其1、16引脚接地。
进一步地,所述空气质量监测电路还包括声音报警电路,所述声音报警电路包括电阻r13、三极管q2以及蜂鸣器f1,所述蜂鸣器的1引脚接电源,其2引脚接三极管的发射极,所述三极管q2的集电极接地,所述三极管的基极通过r13与主控单元的p3.0连接。
进一步地,所述空气质量监测电路还包括风扇电路,所述风扇电路包括风机、三极管q3及电阻r15,所述风机的11引脚接电源,其2引脚接三极管的发射极,所述三极管q3的集电极接地,所述三极管的基极通过r15与主控单元的p2.0连接。
进一步地,所述空气质量监测电路还包括时钟电路,所述时钟电路包括晶振y1、电容c4、c5,所述晶振y1的两端分别与电容c4、c5的第一端连接,所述电容c4、c5另一端连接后接地,所述晶振y1的两端还分别与主控单元u3的xtal2、xtal1引脚连接。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果包括:本实用新型公开了一种空气质量监测电路,包括主控单元u3、粉尘传感器u4、数模转换器u2、温湿度传感器u5、灯光报警电路及电容c3;所述粉尘传感器检测到空气中的pm2.5浓度值后,将模拟信号输送到数模转换器,所述数模转换器将模拟信号转换为数字信号,所述数字信号传送至主控单元中进行处理;所述温湿度传感器采集空气中的温度和湿度,将采集的数据传送到主控单元进行处理,在空气温度、湿度或粉尘超过预设值时,灯光报警电路进行灯光报警;以较简单的电路结构以及较少的元器件实现了空气质量监测。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述的空气质量监测电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型的实施例提供了一种空气质量监测电路,如图1所示,所述空气质量监测电路包括主控单元u3、粉尘传感器u4、数模转换器u2、温湿度传感器u5、灯光报警电路及电容c3;
所述粉尘传感器u4的第一引脚通过电容c3与数模转换器u2的gnd引脚连接,所述粉尘传感器u4的2、3、4引脚并联后与数模转换器u2的gnd引脚连接,所述粉尘传感器u4的5引脚与数模转换器u2的ch0引脚连接;
所述数模转换器u2的clk、do引脚分别与主控单元u3的p1.0、p1.1的引脚连接,所述温湿度传感器u5的3引脚与所述主控单元u3的rd引脚连接;
所述灯光报警电路与主控单元u3连接,用于在空气温度、湿度或粉尘超过预设值时,进行灯光报警。
需要说明的是,粉尘传感器采用gp2y1010au0f传感器,所述粉尘传感器检测到空气中的pm2.5浓度值后,将模拟信号输送到数模转换器(adc0832),所述数模转换器将模拟信号转换为数字信号,所述数字信号传送至主控单元(stc89c51)中进行处理;温湿度传感器,采集空气中的温度和湿度,将其传送到主控单元进行处理,在空气温度、湿度或粉尘超过预设值时,使得灯光报警电路进行灯光报警;温湿度传感器采用dht11。
优选的,所述灯光报警电路包括电阻r1、r2、r4、r5、r9和发光二极管d1~d5,所述发光二极管d1~d5的正极同时接电源,所述发光二极管d1~d5的负极分别通过电阻r1、r2、r4、r5、r9与主控单元u3的p3.1~p3.5连接。
需要说明的是,不同颜色的led连接不同阻值的电阻再连接到主控单元的各个接口,在具体实施时,若所检测到的实际的pm2.5的值高于所设定的pm2.5的值,则第1个灯红灯会亮;若所检测到的温度的数值高于所设定的温度最高值,则第2个灯黄灯会亮;若所检测到的实际温度的值低于所设定的温度的最低值,则第3个灯绿灯会亮;若所检测到的空气中湿度的数值高于所设定的湿度的最高值,则第4个灯白灯会亮;若检测到的空气中湿度的数值低于所设定的湿度的最低值则最后一个灯蓝灯会亮。当数值恢复到设定范围内时,则灯光报警停止。
优选的,空气质量监测电路还包括液晶显示器,所述液晶显示器的7~14引脚分别与主控单元的p0.0~p0.7连接,其2、15引脚接电源,其1、16引脚接地。
优选的,空气质量监测电路还包括声音报警电路,所述声音报警电路包括电阻r13、三极管q2以及蜂鸣器f1,所述蜂鸣器的1引脚接电源,其2引脚接三极管的发射极,所述三极管q2的集电极接地,所述三极管的基极通过r13与主控单元的p3.0连接。
具体实施例时,空气质量监测电路主要是由三极管、限流电阻和蜂鸣器组成的,这里面的蜂鸣器为发声元件,只需要在它的两个端口处加上一个方波(无源蜂鸣器)或者直流电压(有源蜂鸣器)就能够发声了;
在声音报警电路中,为防止主控单元本身的驱动不足,加连一个npn型9012三极管的方法来增加主控单元的驱动能力,当主控单元的p3.0口输出的是0的时候,三极管的发射结正偏,集电结反偏,三极管饱和导通,此时蜂鸣器鸣叫发出声音报警,当主控单元的p3.0口输出1时,三极管截止,蜂鸣器停止鸣叫;
优选的,空气质量监测电路还包括风扇电路,所述风扇电路包括风机、三极管q3及电阻r15,所述风机的11引脚接电源,其2引脚接三极管的发射极,所述三极管q3的集电极接地,所述三极管的基极通过r15与主控单元的p2.0连接。
具体实施时,所述风机为直流无刷风机,将风机一脚接vcc另一脚在与限流电阻以及三级管相连,其中的9012三极管在这里也是起到增加主控单元驱动能力的作用。所述风机电路用于降低空气质量监测电路的温度,以避免其温度过高,影响各器件的寿命。
优选的,空气质量监测电路还包括时钟电路,所述时钟电路包括晶振y1、电容c4、c5,所述晶振y1的两端分别与电容c4、c5的第一端连接,所述电容c4、c5另一端连接后接地,所述晶振y1的两端还分别与主控单元u3的xtal2、xtal1引脚连接。
通过在主控单元的xtal2、xtal1引脚处,外接一个晶体振荡电路,就能够组成自激振荡器,电容c4、c5的作用是稳定频率和快速启动,其电容数值的范围一般在5~30pf,晶振的振荡频率的数值范围一般在1.2~12mhz之间。
一个具体实施例,所述空气质量监测电路还包括按键电路,所述按键电路包括按键k1~k4,并分别与主控单元的p1.3~p1.6连接;若要在主控单元内部执行复位,则要在rst引脚引入一个高电平并至少要保持两个周期以上,若加入该引脚一直为高电平输入,则主控单元进入循环复位状态模式;可使用外部复位电路的电容充放电,来令单片机能够自动复位,只需要保证电源的上升时间不超过1ms,就能够实现自动上电复位。
本实用新型公开了一种空气质量监测电路,包括主控单元u3、粉尘传感器u4、数模转换器u2、温湿度传感器u5、灯光报警电路及电容c3;所述粉尘传感器检测到空气中的pm2.5浓度值后,将模拟信号输送到数模转换器,所述数模转换器将模拟信号转换为数字信号,所述数字信号传送至主控单元中进行处理;所述温湿度传感器采集空气中的温度和湿度,将采集的数据传送到主控单元进行处理,在空气温度、湿度或粉尘超过预设值时,灯光报警电路进行灯光报警;此外,空气质量监测电路还包括声音报警电路,以在在空气温度、湿度或粉尘超过预设值时进行声音报警,还包括风扇电路,以避免整体电路温度过高,影响各器件的寿命;本实用新型以较简单的电路结构以及较少的元器件实现了空气质量监测,降低了空气质量监测的成本。
以上所述本实用新型的具体实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
1.一种空气质量监测电路,其特征在于,包括主控单元u3、粉尘传感器u4、数模转换器u2、温湿度传感器u5、灯光报警电路及电容c3;
所述粉尘传感器u4的第一引脚通过电容c3与数模转换器u2的gnd引脚连接,所述粉尘传感器u4的2、3、4引脚并联后与数模转换器u2的gnd引脚连接,所述粉尘传感器u4的5引脚与数模转换器u2的ch0引脚连接;
所述数模转换器u2的clk、do引脚分别与主控单元u3的p1.0、p1.1的引脚连接,所述温湿度传感器u5的3引脚与所述主控单元u3的rd引脚连接;
所述灯光报警电路与主控单元u3连接,用于在空气温度、湿度或粉尘超过预设值时,进行灯光报警。
2.根据权利要求1所述的空气质量监测电路,其特征在于,所述灯光报警电路包括电阻r1、r2、r4、r5、r9和发光二极管d1~d5,所述发光二极管d1~d5的正极同时接电源,所述发光二极管d1~d5的负极分别通过电阻r1、r2、r4、r5、r9与主控单元u3的p3.1~p3.5连接。
3.根据权利要求1所述的空气质量监测电路,其特征在于,还包括液晶显示器,所述液晶显示器的7~14引脚分别与主控单元的p0.0~p0.7连接,其2、15引脚接电源,其1、16引脚接地。
4.根据权利要求1所述的空气质量监测电路,其特征在于,还包括声音报警电路,所述声音报警电路包括电阻r13、三极管q2以及蜂鸣器f1,所述蜂鸣器的1引脚接电源,其2引脚接三极管的发射极,所述三极管q2的集电极接地,所述三极管的基极通过r13与主控单元的p3.0连接。
5.根据权利要求1所述的空气质量监测电路,其特征在于,还包括风扇电路,所述风扇电路包括风机、三极管q3及电阻r15,所述风机的11引脚接电源,其2引脚接三极管的发射极,所述三极管q3的集电极接地,所述三极管的基极通过r15与主控单元的p2.0连接。
6.根据权利要求1所述的空气质量监测电路,其特征在于,还包括时钟电路,所述时钟电路包括晶振y1、电容c4、c5,所述晶振y1的两端分别与电容c4、c5的第一端连接,所述电容c4、c5另一端连接后接地,所述晶振y1的两端还分别与主控单元u3的xtal2、xtal1引脚连接。
技术总结