本實(shí)用新型涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種室內(nèi)多功能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表。

背景技術(shù)：

目前室內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表主要有監(jiān)測(cè)溫度、濕度或有害氣體（如甲醛）濃度的，對(duì)于PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)通常采用專門的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表，而監(jiān)測(cè)PM2.5的儀表通常是用于室外的。對(duì)于一些需要同時(shí)監(jiān)測(cè)濕度、溫度和PM2.5濃度的室內(nèi)環(huán)境來說現(xiàn)有的儀表就不能夠滿足需要，因此需要一種能夠同時(shí)測(cè)量濕度、溫度和PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)儀表。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種室內(nèi)多功能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種室內(nèi)多功能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表,包括前面板、PCB板和后背板，所述PCB板位于所述前面板與所述后背板之間，所述前面板上鑲嵌著液晶面板、按鍵和PM2.5傳感器，所述液晶面板與所述PCB板連接；所述后背板上安裝有報(bào)警裝置、開關(guān)、濕度傳感器、溫度傳感器和供電模塊；所述PCB板上有主控芯片、溫度傳感器芯片、濕度傳感器芯片和PM2.5傳感器芯片，所述主控芯片分別與濕度傳感器芯片、溫度傳感器芯片、PM2.5傳感器芯片連接。所述供電模塊為電池、外接電源的至少一種。

進(jìn)一步的，所述主控芯片采用飛思卡爾單片機(jī)芯片MC9S08AW60。飛思卡爾單片機(jī)芯片MC9S08AW60具有模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，可將傳感器芯片傳送的模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以數(shù)字量的形式顯示在液晶顯示屏上。

進(jìn)一步的，所述濕度傳感器芯片采用SHT11，濕度傳感器芯片SHT11的SCK管腳與主控芯片的PTA2管腳相連，DATA管腳與主控芯片的PTA3管腳相連，DATA管腳與主控芯片的PTA3管腳之間接有上拉電阻，在VCC端接入一個(gè)去耦電容。SHT11的GND端接地，VCC端接高電平。SHT11濕度測(cè)量范圍為0～100%RH，可直接輸出數(shù)字量的信號(hào)，SHT11的DATA管腳與主控芯片PTA3管腳相連用來傳送濕度傳感器的數(shù)據(jù)，濕度傳感器芯片SHT11的SCK管腳與主控芯片的PTA2管腳相連用來送出時(shí)鐘信號(hào)，上拉電阻用來提高數(shù)據(jù)的抗干擾能力?？蓪⑸侠娮柙O(shè)置為10kΩ，去耦電容設(shè)置為0.1μF。

進(jìn)一步的，所述溫度傳感器芯片采用DS18B20，溫度傳感器芯片DS18B20的DQ管腳與主控芯片的PTB0/AD1P0管腳相連，DQ管腳與PTB0/AD1P0中間接一上拉電阻。DS18B20的VCC端接高電平5V，GND端接地。DS18B20為常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)，DS18B20測(cè)量的是模擬量數(shù)據(jù)，主控芯片MC9S08AW60的PTB0/AD1P0是模擬量端口，能夠接收DS18B20的DQ端傳輸?shù)哪M量數(shù)據(jù)以供主控芯片處理?？蓪⑸侠娮柙O(shè)置為4.7kΩ。

進(jìn)一步的，所述PM2.5傳感器芯片采用GP2Y1010AU0F，PM2.5傳感器芯片GP2Y1010AU0F的輸出口VO與主控芯片的PTB1/AD1P1管腳相連，LED端通過一個(gè)PNP型三極管與主控芯片的PTA1端相連，其中，LED端接入三極管的發(fā)射極，三極管集電極接地，三極管的基極連接主控芯片的PTA1端，三極管的基極與主控芯片的PTA1端之間接有電阻，V-led端接入上拉電阻。LED-GND和S-GND用來接地，VCC用來接高電平5V 。GP2Y1010AU0F粉塵傳感器可以測(cè)量室內(nèi)粉塵濃度，體積小，重量輕，便于安裝，主控芯片MC9S08AW60的PTB1/AD1P1是模擬量端口，能夠接收GP2Y1010AU0F的VO端傳輸?shù)哪M量數(shù)據(jù)以供主控芯片處理。

進(jìn)一步的，所述按鍵包括設(shè)置鍵、+鍵、-鍵和確定鍵。其中設(shè)置鍵用于選擇要設(shè)置的指標(biāo)，+鍵和-鍵用于進(jìn)行時(shí)間或測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)警值的調(diào)整，確定鍵用于設(shè)定好后的確定輸入。

進(jìn)一步的，所述報(bào)警裝置為蜂鳴器、指示燈的至少一種，根據(jù)實(shí)際需要可以選擇其中的一種或者兩者都選擇作為報(bào)警裝置。在到達(dá)預(yù)定時(shí)間，濕度、溫度或PM2.5的數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警裝置報(bào)警，若報(bào)警裝置為蜂鳴器，則在不同的報(bào)警情形下蜂鳴器的頻率和響聲不同；若報(bào)警裝置為指示燈，則在不同的報(bào)警情形下指示燈的亮度及閃爍頻率不同，也可以設(shè)置若干個(gè)不同顏色的指示燈，一種指標(biāo)對(duì)應(yīng)一種顏色的指示燈；若兩者都選擇，則在不同的報(bào)警情形下蜂鳴器聲音及指示燈的燈光都不同。

進(jìn)一步的，所述PCB板上有一通信模塊，與外界設(shè)備相連。該通信模塊可與外界的除濕器、加濕器、空調(diào)以及空氣凈化器連接，在濕度、溫度或PM2.5濃度達(dá)到報(bào)警值的時(shí)候用戶通過該通信模塊向外界設(shè)備發(fā)送信息，控制外界設(shè)備的開啟。用戶可以將通信模塊設(shè)為自動(dòng)模式，即根據(jù)濕度、溫度及PM2.5濃度是否達(dá)到報(bào)警值來決定是否開啟外界設(shè)備，在濕度、溫度及PM2.5濃度達(dá)到報(bào)警值時(shí)無需用戶再操作，通信模塊直接給外界設(shè)備發(fā)送開啟的信息，使對(duì)應(yīng)的外界設(shè)備開始工作，最終使室內(nèi)濕度、溫度或PM2.5濃度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)，再關(guān)閉外界設(shè)備。也可將通信模塊設(shè)置手動(dòng)模式，通信模塊只有在用戶確認(rèn)的情況下才能向外界設(shè)備發(fā)送啟動(dòng)或停止信號(hào)。

本實(shí)用新型的有益效果：采用這樣的結(jié)構(gòu)后， 可以方便地得到室內(nèi)溫度、濕度和PM2.5的數(shù)值，在儀表上直接顯示出來，并且儀表可以設(shè)定時(shí)間、濕度、溫度和PM2.5的報(bào)警值實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示、報(bào)警和定時(shí)等功能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步闡明。

圖1為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型儀表前面板；

圖3為本實(shí)用新型儀表后背板；

圖4為主控芯片與濕度傳感器芯片的連接圖；

圖5為主控芯片與溫度傳感器芯片的連接圖；

圖6為主控芯片與PM2.5傳感器芯片的連接圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1-6，本實(shí)用新型的室內(nèi)多功能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表,包括前面板11、PCB板12和后背板14， PCB板12位于前面板11與后背板14之間，前面板11上鑲嵌著液晶面板1、按鍵和PM2.5傳感器6，液晶面板1與PCB板12連接；后背板14上安裝有報(bào)警裝置、開關(guān)鍵7、濕度傳感器8、溫度傳感器9和供電模塊10； PCB板12上有主控芯片、溫度傳感器芯片、濕度傳感器芯片和PM2.5傳感器芯片，主控芯片分別與濕度傳感器芯片、溫度傳感器芯片、PM2.5傳感器芯片連接。各部分通過連線13連接，供電模塊10采用5號(hào)電池供電。

本實(shí)施例優(yōu)選的，主控芯片采用飛思卡爾單片機(jī)芯片MC9S08AW60，該芯片具有模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，可將傳感器傳輸過來的模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)輸出。

本實(shí)施例優(yōu)選的，濕度傳感器芯片采用SHT11，濕度傳感器芯片SHT11的SCK管腳與主控芯片的PTA2管腳相連，DATA管腳與主控芯片的PTA3管腳相連，DATA管腳與主控芯片的PTA3管腳之間接有上拉電阻，在VCC端接入一個(gè)去耦電容。SHT11的GND端接地，VCC端接高電平。SHT11濕度測(cè)量范圍為0～100%RH，可直接輸出數(shù)字量的信號(hào)， SHT11的DATA管腳與主控芯片PTA3管腳相連用來傳送濕度傳感器的數(shù)據(jù)，濕度傳感器芯片SHT11的SCK管腳與主控芯片的PTA2管腳相連用來送出時(shí)鐘信號(hào)，上拉電阻用來提高數(shù)據(jù)的抗干擾能力。其中，上拉電阻為10kΩ，去耦電容為0.1μF。

本實(shí)施例優(yōu)選的，溫度傳感器芯片采用DS18B20，溫度傳感器芯片DS18B20的DQ管腳與主控芯片的PTB0/AD1P0管腳相連，DQ管腳與PTB0/AD1P0中間接一上拉電阻。DS18B20的VCC端接高電平5V，GND端接地。DS18B20為常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)，DS18B20測(cè)量的是模擬量數(shù)據(jù)，主控芯片MC9S08AW60的PTB0/AD1P0是模擬量端口，能夠接收DS18B20的DQ端傳輸?shù)哪M量數(shù)據(jù)以供主控芯片處理。其中上拉電阻為4.7kΩ。

本實(shí)施例優(yōu)選的，PM2.5傳感器芯片采用GP2Y1010AU0F，PM2.5傳感器芯片GP2Y1010AU0F的輸出口VO與主控芯片的PTB1/AD1P1管腳相連，LED端通過一個(gè)PNP型三極管與主控芯片的PTA1端相連，其中，LED端接入三極管的發(fā)射極，三極管集電極接地，三極管的基極連接主控芯片的PTA1端，三極管的基極與主控芯片的PTA1端之間接有電阻，V-led端接入上拉電阻。LED-GND和S-GND用來接地，VCC用來接高電平5V 。GP2Y1010AU0F粉塵傳感器可以測(cè)量室內(nèi)粉塵濃度，體積小，重量輕，便于安裝，主控芯片MC9S08AW60的PTB1/AD1P1是模擬量端口，能夠接收GP2Y1010AU0F的VO端傳輸?shù)哪M量數(shù)據(jù)以供主控芯片處理。

本實(shí)施例優(yōu)選的，按鍵包括設(shè)置鍵2、+鍵3、-鍵4和確定鍵5。其中設(shè)置鍵2用于選擇要設(shè)置的指標(biāo)，+鍵3和-鍵4用于進(jìn)行時(shí)間或測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)警值的調(diào)整，確定鍵5用于設(shè)定好后的確定輸入。

本實(shí)施例優(yōu)選的，報(bào)警裝置為蜂鳴器、指示燈的至少一種，本實(shí)施例中選擇蜂鳴器作為報(bào)警裝置。在到達(dá)預(yù)定時(shí)間，濕度、溫度或PM2.5的數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警裝置報(bào)警，蜂鳴器發(fā)出不同頻率和響度的聲音，以達(dá)到報(bào)警效果。

本實(shí)施例優(yōu)選的， PCB板12上有一通信模塊，與外界設(shè)備相連。該通信模塊可與外界的除濕器、加濕器、空調(diào)以及空氣凈化器連接，在濕度、溫度或PM2.5濃度達(dá)到報(bào)警值的時(shí)候用戶通過該通信模塊向外界設(shè)備發(fā)送信息，控制外界設(shè)備的開啟。本實(shí)施例中將通信模塊設(shè)為自動(dòng)模式，即根據(jù)濕度、溫度及PM2.5濃度是否達(dá)到報(bào)警值來決定是否開啟外界設(shè)備，在濕度、溫度及PM2.5濃度達(dá)到報(bào)警值時(shí)無需用戶再操作，通信模塊直接給外界設(shè)備發(fā)送開啟的信息，使對(duì)應(yīng)的外界設(shè)備開始工作，最終使室內(nèi)濕度、溫度或PM2.5濃度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)，再關(guān)閉外界設(shè)備。

本實(shí)施例的工作原理如下：在PCB板12上，主控芯片采用飛思卡爾單片機(jī)芯片MC9S08AW60，濕度傳感器芯片采用SHT11，溫度傳感器芯片采用DS18B20，PM2.5傳感器芯片采用GP2Y1010AU0F。

濕度傳感器8、溫度傳感器9和PM2.5傳感器6探測(cè)室內(nèi)的濕度、溫度和PM2.5數(shù)值，通過各傳感器芯片的數(shù)據(jù)輸出端輸出到主控芯片中，主控芯片對(duì)其中的模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)據(jù)量數(shù)值，顯示在液晶面板1上。液晶面板1上除顯示濕度、溫度和PM2.5的數(shù)值外還可以顯示時(shí)間，設(shè)置鍵2用于選擇要進(jìn)行設(shè)置的指標(biāo)，+鍵3和-鍵4用于進(jìn)行時(shí)間、測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)警值的調(diào)整，確定鍵5用于設(shè)定好后的確定輸入，當(dāng)時(shí)間到達(dá)設(shè)定時(shí)間或者測(cè)量數(shù)據(jù)到達(dá)報(bào)警值后，蜂鳴器響，實(shí)現(xiàn)定時(shí)和報(bào)警功能，不同的情形下蜂鳴器的響聲不同。PCB板12上還有一通信模塊與外界設(shè)備相連接，在測(cè)量數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值時(shí)向外界設(shè)備發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，使對(duì)應(yīng)的外界設(shè)備工作，直到測(cè)量數(shù)據(jù)低于報(bào)警值，向外界設(shè)備發(fā)送停止信號(hào)，使外界設(shè)備停止工作，保證室內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性。

在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是以上描述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本實(shí)用新型不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。