基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統技術方案

基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統，涉及家庭空氣環境監控領域，所述系統包括甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、氨氣傳感器、PM2.5傳感器、空氣凈化器和主機；主機外殼上方設有1個甲醛傳感器信號線輸入凹槽，1個一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽，1個氨氣傳感器信號線輸入凹槽，1個PM2.5傳感器信號線輸入凹槽，1個空氣凈化器控制線輸出凹槽，主機外殼的前方安有一個LCD觸摸屏；主機外殼內裝有1塊主控電路板，主控電路板上的微處理器電路由S3C2440及其外圍電路組成，主控電路板上的甲醛濃度檢測電路上設有1個甲醛傳感器信號線輸入接口。該系統對家庭內環境進行凈化，并通過LCD觸摸屏實時顯示甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及家庭空氣環境監控領域，具體為基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統。
技術介紹
現如今人們生活水平的不斷提高，50%左右的時間都是在家庭度過的，所以家庭的空氣質量與人們的工作和健康都是息息相關的，人們對于生活的環境尤其是居住環境的要求也越來越高。而近年來，裝修裝飾材料等內部所含的有害物質沒有被有效控制，導致室內裝修后造成的環境污染成為了健康隱患。因此對室內的空氣質量的監測也變得格外重要。為了能夠改善室內的環境，提高日常的工作效率，并且保護身體健康，依據GB/T18883-2002室內空氣質量標準，以S3C2440為核心，本技術設計了一款成本低、功耗低、面向普通居民、能夠實時監測多種室內氣體，并結合液晶顯示等交互功能，可超標報警功能的家庭氣體監系統。監測儀采用模塊化的編程思想，使得整體性能得到提高。通過傳感器檢測家庭有害氣體含量，與設定的閾值比較，當數值超出閾值時，單片機控制揚聲器報警，并控制空氣凈化器工作。
技術實現思路
本技術的目的在于提供基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統，該系統以ARM9S3C2440微處理器和嵌入式Linux操作系統作為平臺，將復雜的處理任務交給操作系統進行調度，使CPU的利用率得以提高。通過LCD觸摸屏，設置家庭中甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5含量的報警閾值，通過傳感器檢測家庭內甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5含量，與設定的閾值比較，當數值超出閾值時，微處理器通過空氣凈化器控制線控制空氣凈化器工作，對家庭內環境進行凈化。同時，通過LCD觸摸屏實時顯示甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度。本技術的技術方案：一種基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統，包括甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、氨氣傳感器、PM2.5傳感器、空氣凈化器和主機。主機有1個長方形的外殼，在主機外殼上方設有1個甲醛傳感器信號線輸入凹槽，1個一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽，1個氨氣傳感器信號線輸入凹槽，1個PM2.5傳感器信號線輸入凹槽，1個空氣凈化器控制線輸出凹槽，在主機外殼的前方安有一個LCD觸摸屏。在主機外殼內裝有1塊主控電路板，該主控電路板由微處理器電路、甲醛濃度檢測電路、一氧化碳濃度檢測電路、氨氣濃度檢測電路、PM2.5濃度檢測電路、空氣凈化器控制電路和LCD觸摸屏驅動電路組成。該主控電路板上的微處理器電路由S3C2440及其外圍電路組成，負責傳感器數據協議的解析和空氣凈化器的控制。該主控電路板上的甲醛濃度檢測電路上設有1個甲醛傳感器信號線輸入接口，通過甲醛傳感器信號線接收甲醛濃度信息，該甲醛傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的甲醛傳感器信號線輸入凹槽處。該主控電路板上的一氧化碳濃度檢測電路上設有1個一氧化碳傳感器信號線輸入接口，通過一氧化碳傳感器信號線接收一氧化碳濃度信息，該一氧化碳傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽處。該主控電路板上的氨氣濃度檢測電路上設有1個氨氣傳感器信號線輸入接口，通過氨氣傳感器信號線接收氨氣濃度信息，該氨氣傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的氨氣傳感器信號線輸入凹槽處。該主控電路板上的PM2.5濃度檢測電路上設有1個PM2.5傳感器信號線輸入接口，通過PM2.5傳感器信號線接收PM2.5濃度信息，該PM2.5傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的PM2.5傳感器信號線輸入凹槽處。該主控電路板上的空氣凈化器控制電路上設有1個空氣凈化器控制線輸出接口，通過空氣凈化器控制線控制空氣凈化器開啟和關閉，該空氣凈化器控制線輸出接口位于主機外殼上方的空氣凈化器控制線輸出凹槽處。該主控電路板上的LCD觸摸屏驅動電路上設有一個LCD觸摸屏接口，與主機外殼前方的LCD觸摸屏相連，負責甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5報警閾值的設定，以及甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度的實時顯示。主控電路板由微處理器電路、甲醛濃度檢測電路、一氧化碳濃度檢測電路、氨氣濃度檢測電路、PM2.5濃度檢測電路、空氣凈化器控制電路和LCD觸摸屏驅動電路組成。微處理器電路由SDRAM存儲器IC42S16160、FLASH存儲器M25P16-VMF6TP、微處理器S3C2440組成，SDRAM存儲器用于存儲算法中的數據，FLASH存儲器用于存儲程序，微處理器S3C2440負責傳感器數據協議的解析和空氣凈化器的控制。甲醛濃度檢測電路由甲醛檢測模塊ME3M-CH2O組成，負責對甲醛傳感器的信號進行濾波、放大和處理，將處理結果送給微處理器。一氧化碳濃度檢測電路由一氧化碳檢測模塊ME2-CO組成，負責對一氧化碳傳感器的信號進行濾波、放大和處理，將處理結果送給微處理器。氨氣濃度檢測電路由氨氣檢測模塊MC112組成，負責對氨氣傳感器的信號進行濾波、放大和處理，將處理結果送給微處理器。PM2.5濃度檢測電路由PM2.5檢測模塊ZH-01組成，負責對PM2.5傳感器的信號進行濾波、放大和處理，將處理結果送給微處理器?？諝鈨艋骺刂齐娐酚煽諝鈨艋骺刂破鱄F32F-112DM組成，負責控制空氣凈化器的開啟和關閉。LCD觸摸屏驅動電路由LCD觸摸屏驅動芯片RA8875及其外圍電路組成，負責甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5報警閾值的設定，以及甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度的實時顯示。首先，用戶通過LCD觸摸屏設置房間內甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5含量的報警閾值。然后，系統通過甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、氨氣傳感器和PM2.5傳感器采集家庭居室內空氣中甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5的濃度，并將家庭居室內空氣中甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度顯示到LCD觸摸屏上。同時，系統將采集到的甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度與設定的閾值比較，當超出閾值時，微處理器通過空氣凈化器控制線控制空氣凈化器工作，對車內環境進行凈化。本技術具有以下優點：1、本系統能夠自動檢測家庭居室內環境中的甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度，并通過LCD觸摸屏顯示，使駕駛員對家庭居室內空氣環境有個準確的了解。2、本系統能夠自動調節家庭居室內空氣質量。當家庭居室內環境的甲醛、一氧化碳、氨氣和PM2.5濃度超過設定閾值時，自動啟動空氣凈化器對家庭居室內環境進行凈化，使用戶能夠處在一個安全健康的家庭空氣環境中。附圖說明圖1為本技術系統配線圖；圖2為本技術主機結構示意圖；圖3為本技術主機電路示意圖。圖中附件：1為甲醛傳感器，6為甲醛傳感器信號線，：2為一氧化碳傳感器，7為一氧化碳傳感器信號線，：3為氨氣傳感器，8為氨氣傳感器信號線，4為PM2.5傳感器，9為PM2.5傳感器信號線，5為空氣凈化器控制線，10為空氣凈化器，11為主機，12為LCD觸摸屏，13為甲醛傳感器信號線輸入凹槽，14為一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽，15為氨氣傳感器信號線輸入凹槽，16為PM2.5傳感器信號線輸入凹槽，17為空氣凈化器控制線輸出凹槽。具體實施方式實施例見圖1、圖2，基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統，包括甲醛傳感器1、一氧化碳傳感器2、氨氣傳感器3、PM2.5傳感器4、空氣凈化器5和主機11。主機11有1個長方形的外殼，在主機外殼上方設有1個甲醛傳感器信號線輸入凹槽13，1個一氧化碳傳感本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統，其特征在于，所述系統包括甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、氨氣傳感器、PM2.5傳感器、空氣凈化器和主機；主機有1個長方形的外殼，在主機外殼上方設有1個甲醛傳感器信號線輸入凹槽，1個一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽，1個氨氣傳感器信號線輸入凹槽，1個PM2.5傳感器信號線輸入凹槽，1個空氣凈化器控制線輸出凹槽，主機外殼的前方安有一個LCD觸摸屏；主機外殼內裝有1塊主控電路板，主控電路板上的微處理器電路由S3C2440及其外圍電路組成，主控電路板上的甲醛濃度檢測電路上設有1個甲醛傳感器信號線輸入接口，甲醛傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的甲醛傳感器信號線輸入凹槽處；一氧化碳傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽處；主控電路板上的氨氣濃度檢測電路上設有1個氨氣傳感器信號線輸入接口，氨氣傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的氨氣傳感器信號線輸入凹槽處；該主控電路板上的PM2.5濃度檢測電路上設有1個PM2.5傳感器信號線輸入接口，PM2.5傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的PM2.5傳感器信號線輸入凹槽處；主控電路板上的空氣凈化器控制電路上設有1個空氣凈化器控制線輸出接口，空氣凈化器控制線輸出接口位于主機外殼上方的空氣凈化器控制線輸出凹槽處；主控電路板上的LCD觸摸屏驅動電路上設有一個LCD觸摸屏接口，與主機外殼前方的LCD觸摸屏相連。...

【技術特征摘要】
1.基于ARM微處理器的家庭空氣質量監控系統，其特征在于，所述系統包括甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、氨氣傳感器、PM2.5傳感器、空氣凈化器和主機；主機有1個長方形的外殼，在主機外殼上方設有1個甲醛傳感器信號線輸入凹槽，1個一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽，1個氨氣傳感器信號線輸入凹槽，1個PM2.5傳感器信號線輸入凹槽，1個空氣凈化器控制線輸出凹槽，主機外殼的前方安有一個LCD觸摸屏；主機外殼內裝有1塊主控電路板，主控電路板上的微處理器電路由S3C2440及其外圍電路組成，主控電路板上的甲醛濃度檢測電路上設有1個甲醛傳感器信號線輸入接口，甲醛傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的甲醛傳感器信號線輸入凹槽處；一氧化碳傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的一氧化碳傳感器信號線輸入凹槽處；主控電路板上的氨氣濃度檢測電路上設有1個氨氣傳感器信號線輸入接口，氨氣傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的氨氣傳感器信號線輸入凹槽處；該主控電路板上的PM2.5濃度檢測電路上設有1個PM2.5傳感器信號線輸入接口，PM2.5傳感器信號線輸入接口位于主機外殼上方的PM2.5傳感器信號線輸入凹槽處；主控電路板上的空氣凈化器控制電路上設有1個空氣凈化器控制線輸出接口，空氣凈化器控制線輸出接口位于主機外殼上方的空氣凈化器控制線輸出凹槽處；主控電路板上的LCD觸摸屏驅動電路上設有一個LCD觸摸屏接口，與主機外殼前方的LCD...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王丹萍，劉洋，劉英英，
申請(專利權)人：沈陽大學，
類型：新型
國別省市：遼寧;21