二氧化碳采集模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境檢測領(lǐng)域，特別是指一種二氧化碳采集模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，人們對生活和工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境質(zhì)量要求越來越高。房間、汽車、倉庫等都離不開對環(huán)境的要求，對環(huán)境參數(shù)的準(zhǔn)確采集，有助于我們可以做出相應(yīng)的改善措施，以確保我們生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行。二氧化碳作為影響環(huán)境的重要因素，已經(jīng)成為環(huán)境檢測中的重要檢測目標(biāo)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的二氧化碳采集裝置采用電化學(xué)二氧化碳傳感器或固態(tài)電解質(zhì)二氧化碳傳感器，這兩種二氧化碳傳感器的感應(yīng)精度低、使用壽命短，對二氧化碳濃度變化較大的場合更無法實(shí)現(xiàn)高精度檢測，并且，上述的兩種二氧化碳傳感器上電后，預(yù)熱時間過長，不能即時測量二氧化碳濃度。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的溫濕度檢測采用RS232、RS485等有線方式進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，這種通信方式布線繁瑣、占用空間大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確性高、使用壽命長、靈活性好、占用空間小的二氧化碳采集模塊。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下:
[0006]—種二氧化碳采集模塊，包括中心控制單元和電源模塊，所述中心控制單元連接有無線通信模塊和至少一個二氧化碳采集傳感器，所述中心控制單元、二氧化碳采集傳感器和無線通信模塊均通過所述電源模塊供電，其中:
[0007]所述二氧化碳采集傳感器采用MH-Z14芯片，所述無線通信模塊采用MT7681芯片。
[0008]進(jìn)一步的，所述中心控制單元為AVR Atmage系列的單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的，所述MH-Z14芯片的DACl、DAC2引腳均與所述單片機(jī)的A/D采集引腳連接，所述MH-Z14芯片的PffMOUT引腳與所述單片機(jī)的ICPl引腳連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述二氧化碳采集模塊還包括無線控制電路，所述無線控制電路包括MOSFET，所述MOSFET的柵極通過限流電阻與所述單片機(jī)的I/O引腳連接，所述MOSFET的漏極與所述MT7681芯片的接地引腳連接，所述MOSFET的源極接地。
[0011]進(jìn)一步的，所述二氧化碳采集模塊還包括指示燈電路，所述指示燈電路包括發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的負(fù)極與所述單片機(jī)的I/O引腳連接，所述發(fā)光二極管的正極通過限流電阻連接至所述電源模塊。
[0012]進(jìn)一步的，所述二氧化碳采集模塊還包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)，所述按鍵開關(guān)的一端接地，另一端與所述單片機(jī)的INTO引腳連接，所述單片機(jī)的INTO引腳還連接有上拉電阻。
[0013]進(jìn)一步的，所述電源模塊包括能夠輸出5V直流電壓的開關(guān)電源和能夠?qū)?V直流電壓轉(zhuǎn)換成3.3V直流電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路為采用LD1117A3.3的穩(wěn)壓電路。
[0014]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊，采用型號為MH-Z14的二氧化碳采集傳感器芯片對二氧化碳濃度進(jìn)行采集，MH-Z14芯片是將成熟的紅外吸收氣體檢測技術(shù)、精密的光路設(shè)計和精良的電路設(shè)計緊密結(jié)合，制作出的高性能紅外傳感器，它利用非色散紅外(NDIR)原理對空氣中存在的二氧化碳濃度進(jìn)行探測，具有檢測精度高、無氧氣依賴性等優(yōu)點(diǎn)，為了延長使用壽命，MH-Z14芯片內(nèi)置溫度傳感器，可進(jìn)行溫度補(bǔ)償，MH-Z14芯片還具有數(shù)字輸出和模擬電壓輸出功能，使用方便。另外，本實(shí)用新型還采用MT7681芯片作為無線通信模塊，使本實(shí)用新型通過無線信號就能夠把采集到的數(shù)據(jù)上傳給其它設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)中采用的有線通信相比，本實(shí)用新型靈活性好，占用空間小。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊的單片機(jī)的電路原理圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊的MH-Z14芯片的電路原理圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊的無線控制電路的電路原理圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊的指示燈電路的電路原理圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊的電源模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]本實(shí)用新型提供一種二氧化碳采集模塊，如圖1所示，包括中心控制單元11和電源模塊，中心控制單元11連接有無線通信模塊12和至少一個二氧化碳采集傳感器13，中心控制單元11、二氧化碳采集傳感器13和無線通信模塊12均通過電源模塊供電，其中:
[0024]二氧化碳采集傳感器13采用MH-Z14芯片，無線通信模塊12采用MT7681芯片。
[0025]本實(shí)用新型的二氧化碳采集模塊，采用型號為MH-Z14的二氧化碳采集傳感器13芯片對二氧化碳濃度進(jìn)行采集，MH-Z14芯片是將成熟的紅外吸收氣體檢測技術(shù)、精密的光路設(shè)計和精良的電路設(shè)計緊密結(jié)合，制作出的高性能紅外傳感器，它利用非色散紅外(NDIR)原理對空氣中存在的二氧化碳濃度進(jìn)行探測，具有檢測精度高、無氧氣依賴性等優(yōu)點(diǎn)，為了延長使用壽命，MH-Z14芯片內(nèi)置溫度傳感器，可進(jìn)行溫度補(bǔ)償，MH-Z14芯片還具有數(shù)字輸出和模擬電壓輸出功能，使用方便。另外，本實(shí)用新型還采用MT7681芯片作為無線通信模塊12，使本實(shí)用新型通過無線信號就能夠把采集到的數(shù)據(jù)上傳給其它設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)中采用的有線通信相比，本實(shí)用新型靈活性好，占用空間小。
[0026]優(yōu)選的，如圖2所示，中心控制單元11為AVR Atmage系列的單片機(jī)。AVR Atmage系列的單片機(jī)是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的高性能、低功耗CMOS微控制器，數(shù)據(jù)處理速度快、穩(wěn)定性尚。
[0027]本實(shí)用新型中，如圖3所示，MH-Z14芯片的工作電壓為4.5V-6V，電源引腳(VCC)與地(GND)之間可以增加一個10nF的電容，用于去耦濾波，MH-Z14芯片的DAC1、DAC2引腳均與單片機(jī)的A/D采集引腳連接，MH-Z14芯片的PffMOUT引腳與單片機(jī)的ICPl引腳連接。本實(shí)用新型采用的MH-Z14芯片可以采集0-2000PPM濃度范圍二氧化碳濃度，分辨率和精度達(dá)到1PPM，可以實(shí)現(xiàn)對二氧化碳濃度的準(zhǔn)確采集。
[0028]作為本實(shí)用的一種改進(jìn)，如圖4所示，光照度采集模塊還包括無線控制電路，無線控制電路包括MOSFET，MOSFET的柵極通過限流電阻與單片機(jī)的I/O引腳連接，MOSFET的漏極與MT7681芯片的接地引腳連接，MOSFET的源極接地。無線控制電路可以通過控制MOSFET的通斷，進(jìn)一步控制MT7681芯片工作狀態(tài)，當(dāng)MOSFET接通時，MT7681芯片的接地引腳接地，MT7681芯片處于工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸；當(dāng)MOSFET斷開時，MT7681芯片的接地引腳懸空，MT7681芯片停止工作，數(shù)據(jù)的無線傳輸停止。本實(shí)用新型可以設(shè)定MT7681芯片為“間歇”工作狀態(tài)，使本實(shí)用新型的能耗降低。
[0029]本實(shí)用新型中，如圖5所示，二氧化碳采集模塊還包括指示燈電路，指示燈電路包括發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的負(fù)極與單片機(jī)的I/O引腳連接，發(fā)光二極管的正極通過限流電阻連接至電源模塊。指示燈電路可以對本實(shí)用新型是否處于工作狀態(tài)進(jìn)行指示，提高本實(shí)用新型使用過程中的便利性。
[0030]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，如圖1所示，二氧化碳采集模塊還包括復(fù)位電路，復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)KEYl，按鍵開關(guān)KEYl的一端接地，另一端與單片機(jī)的INTO引腳連接，單片機(jī)的INTO引腳還連接有上拉電阻。本實(shí)用新型的復(fù)位電路可以通過按下按鍵開關(guān)KEY1，使單片機(jī)的INTO引腳的電平拉低，進(jìn)入中斷程序，使電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。
[0031]本實(shí)用新型中，如圖6所示，電源模塊包括能夠輸出5V直流電壓的開關(guān)電源和能夠?qū)?V直流電壓轉(zhuǎn)換成3.3V直流電壓的電壓變換電路，為了提高電壓變換電路的散熱能力，電壓變換電路可以采用LD1117A3.3芯片的穩(wěn)壓電路。
[0032]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種二氧化碳采集模塊，其特征在于，包括中心控制單元和電源模塊，所述中心控制單元連接有無線通信模塊和至少一個二氧化碳采集傳感器，所述中心控制單元、二氧化碳采集傳感器和無線通信模塊均通過所述電源模塊供電，其中: 所述二氧化碳采集傳感器采用MH-Z14芯片，所述無線通信模塊采用MT7681芯片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳采集模塊，其特征在于，所述中心控制單元為AVRAtmage系列的單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化碳采集模塊，其特征在于，所述MH-Z14芯片的DAC1、DAC2引腳均與所述單片機(jī)的A/D采集引腳連接，所述MH-Z14芯片的PffMOUT引腳與所述單片機(jī)的ICPl引腳連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化碳采集模塊，其特征在于，所述二氧化碳采集模塊還包括無線控制電路，所述無線控制電路包括M0SFET，所述MOSFET的柵極通過限流電阻與所述單片機(jī)的I/O引腳連接，所述MOSFET的漏極與所述MT7681芯片的接地引腳連接，所述MOSFET的源極接地。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化碳采集模塊，其特征在于，所述二氧化碳采集模塊還包括指示燈電路，所述指示燈電路包括發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的負(fù)極與所述單片機(jī)的I/O引腳連接，所述發(fā)光二極管的正極通過限流電阻連接至所述電源模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化碳采集模塊，其特征在于，所述二氧化碳采集模塊還包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)，所述按鍵開關(guān)的一端接地，另一端與所述單片機(jī)的INTO引腳連接，所述單片機(jī)的INTO引腳還連接有上拉電阻。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的二氧化碳采集模塊，其特征在于，所述電源模塊包括能夠輸出5V直流電壓的開關(guān)電源和能夠?qū)?V直流電壓轉(zhuǎn)換成3.3V直流電壓的電壓變換電路，所述電壓變換電路為采用LD1117A3.3的穩(wěn)壓電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種二氧化碳采集模塊，屬于環(huán)境檢測領(lǐng)域，所述二氧化碳采集模塊包括中心控制單元和電源模塊，所述中心控制單元連接有無線通信模塊和至少一個二氧化碳采集傳感器，所述中心控制單元、二氧化碳采集傳感器和無線通信模塊均通過所述電源模塊供電，其中：所述二氧化碳采集傳感器采用MH-Z14芯片，所述無線通信模塊采用MT7681芯片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有準(zhǔn)確性高、使用壽命長、靈活性好、占用空間小的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N21/3504, G08C17/02
【公開號】CN204855362
【申請?zhí)枴緾N201520528811
【發(fā)明人】魯守銀, 羅建元, 杜光月, 高真
【申請人】濟(jì)南魯智電子科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月21日