一種基于arm的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)有環(huán)境檢測裝置和通信裝置，其特征在于，所述的環(huán)境檢測裝置由主控模塊(1)以及與主控模塊(1)相連的甲醛氣體監(jiān)測模塊(2)和溫濕度監(jiān)測模塊(4)構(gòu)成，所述的通信裝置由通信模塊(3)構(gòu)成。本發(fā)明能夠有效測量當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境并當(dāng)環(huán)境質(zhì)量不達標時進行及時提醒，同時，本發(fā)明促進了室內(nèi)環(huán)境檢測技術(shù)的進步，從而直接積極地影響環(huán)境檢測行業(yè)的發(fā)展，完善改行業(yè)的電子市場。
【專利說明】
-種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國經(jīng)濟發(fā)展的越來越好，人們生活水平質(zhì)量也快速提高。從而人們對自己 生活的環(huán)境W及對于自身健康生活的意識也在逐年提升。特別是中央電視臺主持人柴靜的 一段視頻(對于霧曇的調(diào)查）：彎頂之下，更是引起很多人的關(guān)注與共鳴。因此對室內(nèi)空氣質(zhì) 量監(jiān)測的需求量也變得很大，其中，全國人們生活中最在乎的污染問題主要在W下方面。由 于房屋裝修、霉菌、吸煙、殺蟲噴霧劑W及PM2.5等帶來的有害氣體，如甲醒、苯、揮發(fā)性有機 物等致癌物質(zhì)，可造成哮喘、頭疼頭暈、五官不適、一些種類的貧血病、血癌、腹中小孩發(fā)育 不良、小孩智力明顯降低等很多種癥狀的疾病。特別是進入夏天，32°C或更高時，裝飾裝修 用料、家用的一些東西等釋放出的有害氣體變的越來越多，家里的污染變得越來越大，因此 而造成的大腦缺氧疾病增多，最常見的身體上下發(fā)抖、口眼不正常、注意力不集中為多，特 別影響人們的正常生活和工作。
[0003] 為了能夠?qū)崟r了解室內(nèi)環(huán)境中的空氣質(zhì)量，提高家庭居住環(huán)境，需要對室內(nèi)空氣 中的有害氣體進行有效的監(jiān)測，W便采取有效的預(yù)防和改善措施。針對目前市場上室內(nèi)空 氣監(jiān)測的產(chǎn)品價格很貴，測定時間長，功能不完善W及專用性弱的情況，并要專人進行控 審IJ，很難連續(xù)進行工作，每隔一定時間就需要進行重新設(shè)定。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特 別是電子通信技術(shù)的快速發(fā)展使得測量儀器的度越來越高。從而使室內(nèi)測量儀器儀表向著 智能化的方向迅速發(fā)展。然而，我國的智能家居環(huán)境監(jiān)測才剛開始起步，但是也有一些技術(shù) 很強的公司從事此系統(tǒng)的開發(fā)與研究。此外，我們國內(nèi)也有一些電子廠家在智能家居市場 上推廣自主研發(fā)的智能家居空氣質(zhì)量監(jiān)測裝置。所W新的智能家用多功能監(jiān)測系裝置將是 今后一個時期的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，利用無線通信原理，并利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息采集技術(shù) 和顯示技術(shù)，提供一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，用來實時監(jiān)測家庭內(nèi)狀況， 并在家庭室內(nèi)環(huán)境異常時及時將室內(nèi)相應(yīng)的環(huán)境信息通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶的手機上。
[0005] 上述的技術(shù)問題通過W下的技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] -種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其結(jié)構(gòu)有環(huán)境檢測裝置和通信裝置， 其特征在于，所述的環(huán)境檢測裝置由主控模塊IW及與主控模塊1相連的甲醒氣體監(jiān)測模 塊2和溫濕度監(jiān)測模塊4構(gòu)成，所述的通信裝置由通信模塊3構(gòu)成。
[0007] 所述的主控模塊1的結(jié)構(gòu)為：ARM忍片STM32F103ZET6的8腳和9腳之間接頻率為 32.768Ifflz的晶振Yl，同時8腳和9腳還分別通過電容Cl和電容C2接地，24腳連接晶振頻率為 8M化的Y2的一端，晶振Y2的兩端分別與電阻Rl的兩端相連，還分別通過電容C3和C4接地， STM32F103ZET6的30腳接地，33腳接通過電阻R2接VDD，同時33腳還通過兩個并聯(lián)的電容巧 和C6接地，16腳、38腳、51腳、61腳、71腳、83腳、94腳、107腳、120腳、130腳和143腳接地，17 腳、39腳、52腳、62腳、72腳、84腳、95腳、108腳、121腳、131腳和144腳均連接電源VDD;
[000引所述的甲醒氣體監(jiān)測模塊2的結(jié)構(gòu)為:MQ-138傳感器的1腳接電源VDD，4腳接地，2 腳、3腳分別接運放UlA的同相輸入端和反相輸入端，運放UlA的4腳同時接電阻R3的一端、電 容C7的一端和場效應(yīng)管Jl的D端，電阻R3和電容C7的另一端接到運放UlA的1腳，運放UlA的2 腳接地、5腳接電源VDD，3腳接場效應(yīng)管Jl的S端并接地，場效應(yīng)管Jl的G端接電阻R4的一端， 電阻R4的另一端接電源V孤，運放UlA的1腳與ARM忍片STM32103ZET6的69腳相連接；
[0009] 所述的通信模塊3的結(jié)構(gòu)為:忍片MC35 i的1~5腳接電源VDD，同時還通過電容C8接 地，6~10腳接地，同時接=極管Q2的發(fā)射極，15腳接=極管Q2的集電極，=極管Q2的基極接 電阻R6的一端，電阻R6的另一端同時接電阻R5和電阻R7的一端，電阻R7的另一端接地，電阻 R5的另一端作為通信模塊3的"啟動"端口，忍片MC35i的18腳和19腳分別與主控模塊1中的 ARM忍片STM32F103ZET6的111腳和112腳相連，22腳通過電阻R8接地，33腳和34腳之間接揚 聲器，32腳通過電阻R9接=極管Q3的基極，=極管Q3的集電極通過電阻RlO接發(fā)光二極管Dl 的陰極，發(fā)光二極管D1的陽極接電源VDD，S極管Q3的發(fā)射極接地，忍片MC35 i的30腳接電阻 Rll的一端，電阻Rll的另一端通過電容C9接地，忍片MC35i的24腳和28腳同時與SIM卡的3腳 相連，25腳與SIM卡的2腳相連，26腳與SIM卡的6腳相連，27腳與SIM卡的1腳相連，29腳與SIM 卡的4腳相連；
[0010] 所述的溫濕度監(jiān)測模塊4的結(jié)構(gòu)為:傳感器忍片細Tl 1的GND端接地，VDD端接電源 ￥00,0414端接主控模塊1中41?1忍片51]\02。1032616的34腳，0414端還通過電阻1?12接電源 VDD，SCK端接主控模塊1中的ARM忍片STM32F103ZET6的137腳。
[0011] 電路的優(yōu)選參數(shù)為，各電阻參數(shù)分別為，R1:1MQ，R2:10Q，R3:2MQ，R4:1M，R5、 R6:R7:10kQ，R8:2kQ，R9:1.化 Q，R10:10Q，Rll:lkQ，R12:4.化 Q ;各電容的參數(shù)分別 為，Cl:10uF，C2:10uF，C3:22uF，C4:22uF，C5:10uF，C6:0.1uF，C7:luf，C8:0.1uF，C9:10uF; 運放UlA的型號為：0PA333,場效應(yīng)管Jl的型號為J175，S極管Q1、S極管Q2的型號均為 2N3904;發(fā)光二極管Dl的型號為BT102,電源VDD的電壓為巧V。
[0012] 為了方便使用者實時查看室內(nèi)環(huán)境信息，在本發(fā)明的基礎(chǔ)上還可W增加顯示模塊 5;所述的顯示模塊5的結(jié)構(gòu)為:液晶顯示屏LCD12864的VDD端口和BLA端接電源VDD，VSS端口 和化K端接地，化端口接滑動變阻器R13的一端，滑動變阻器R13的另一端和滑線端接地，液 晶顯示屏LCD12864的數(shù)據(jù)端DO~D7共8個引腳依次與主控模塊1中ARM忍片STM32F103ZET6 的2~5腳、58~60腳和63腳共8個引腳相連。
[0013] 所述的顯示模塊6的優(yōu)選電路參數(shù)為，滑動變阻器R13:10kQ。
[0014] 為了提高該裝置的可移動性，在本發(fā)明的基礎(chǔ)上還可W增加裡電池循環(huán)充放電模 塊7,結(jié)構(gòu)為：忍片BQ24074的腳1連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端接地，忍片BQ24074 的2腳分別接電池 BTl的正極和粗電容ClO的一端，電池 BTl和粗電容ClO的另一端接地，忍片 BQ24074的3腳接電阻Rl 5的一端，電阻Rl 5的另一端接電阻Rl 6的一端，電阻Rl 6的另一端接 地，忍片BQ24074的4腳、6腳和14腳都接地，8腳接粗電容Cll的一端，粗電容Cll另一端接電 源VDD，忍片BQ24074的13腳直接接電源VDD，7腳和9腳分別接電阻R17的一端和電阻R18的一 端，電阻R17和電阻R18的另一端均接忍片BQ24074的11腳，忍片BQ24074的12腳、15腳和16腳 分別接電阻R19、電阻R20和電阻R21的一端，電阻Rl 9、電阻R20和電阻R21的另一端接地，忍 片BQ24074的4腳、6腳和14腳接地，5腳、IO腳、11腳均接粗電容Cl 2的一端，粗電容Cl 2的另一 端接地;忍片TPS61040的4腳接5腳，5腳接粗電容C16的一端和接電感Ll的一端，粗電容C16 的另一端接地，電感Ll的另一端接忍片TPS61040的1腳，還接二極管D2的陽極，二極管D2的 陰極接電容C13的一端、電阻R22的一端、電容C14的一端和粗電容C15的一端，電容C13的另 一端和電阻R22的另一端都接到忍片TPS61040的3腳上，電容C14和粗電容C15的另一端接 地，忍片TPS61040的3腳接電阻R23的一端，電阻R23的另一端接電阻R24的一端，電阻R24的 另一端接忍片TPS61040的2腳，忍片TPS61040的腳2接地。
[0015] 所述的裡電池循環(huán)充放電模塊7的優(yōu)選電路參數(shù)為，各電阻參數(shù)分別為，R14、R17、 R18、R19、R20、R21:10K，R15、R16:lM，R22:4.7K，R23aK，R24:500;各電容的參數(shù)分別為， 010、(：14、(：16:4.7證，(：11:1證，(：12:10證，(：13:22口尸，(：15:10011尸；電感1^:4.7地，二極管02型 號:LN5819。
[0016] 本發(fā)明所述的裡電池循環(huán)充放電模塊7,還可W采用如下改進結(jié)構(gòu)：忍片LM358的 腳8接DC12V電壓和電阻R25-端，電阻R25的另一端接滑動變阻器R26的一端和滑線端，還 接忍片LM358的腳3,滑動變阻器R26的另一端接電阻R27的一端并接等電勢端，電阻R27的另 一端分別接電阻R28的一端和地，電阻R28的另一端分別接忍片LM358的腳1和二極管D3的陽 極，二極管D3的陰極同時接電容C17的一端和忍片LM358的腳6,電容C17的另一端接等電勢 端，忍片LM358的腳4接電阻R33的一端和地，電阻R33的另一端接忍片LM358的腳5,還接電阻 R31和電阻R30的一端，電阻R30的另一端接電容C16的一端、忍片LM358的8腳和二極管D4、 D5、D6的陽極，電阻R31的另一端分別接忍片LM358的腳7和電阻R32的一端和電阻R29的一 端，電阻R29的另一端接忍片LM358的腳6，電阻R32另一端接S極管Q3的基極，S極管Q3的發(fā) 射極接等電勢端，=極管Q3的集電極端同時接二極管D8、D9的陰極，二極管D7的陽極同時接 二極管D11、二極管D9的陽極，二極管Dll的陰極接=極管Q4的發(fā)射極和等電勢端，=極管Q4 的基極接電阻R34的一端，電阻R34的另一端接穩(wěn)壓二極管D12的陽極，穩(wěn)壓二極管D12的陰 極同時接二極管D9的陰極、電阻R35的一端、電阻R36的一端、電阻R37的一端、精密穩(wěn)壓源 TL431的陽極和二極管D4、D5、D6的陽極，電阻R35的另一端接S極管Q4的集電極，還接二極 管D13的陽極和二極管D8的陽極，二極管D13的陰極接等電勢端，電阻R36的另一端接二極管 D4、D5、D6的陰極，還接忍片LM317的3腳，電阻R37的另一端接S極管Q5的基極，S極管Q5的 集電極端接電阻R38的一端，電阻R38的另一端接地，=極管Q5的發(fā)射極同時接忍片LM317的 腳1、電阻R39的一端和二極管Dl 0的陽極，電阻R39的另一端接忍片LM317的腳2和電阻R40的 一端，電阻R40的另一端同時接二極管DlO的陰極、電阻R44的一端、電容C18的一端、電池的 陽極、電感L2的一端和忍片TPS61040的腳4和腳5,電阻R44的另一端分別接電阻R45的一端 和精密穩(wěn)壓源化431的參考極，精密穩(wěn)壓源化431的陰極接地，電阻R45的另一端接滑動變阻 器R46的一端和滑線端，滑動變阻器R46的另一端接地，電容C18的另一端同時接地和電池的 陰極，電感L2的另一端同時接忍片TPS61040的腳1和二極管D14的陽極，二極管D14的陰極接 電阻R41、電容C19、電容C20、電容C21的一端和電源VDD，電阻R41、電容C19的另一端接忍片 TPS61040的腳2,忍片TPS61040的腳2接電阻R42的一端，電阻R42的另一端接電阻R43的一 端，電阻R43的另一端接忍片TPS61040的腳3并接地，電容C20和電容C21的另一端都接地。
[0017] 本發(fā)明的技術(shù)方案有W下有益效果：
[0018] 1、本發(fā)明通過甲醒傳感器和溫濕度傳感器自動采集室內(nèi)環(huán)境信息，并把當(dāng)前室內(nèi) 環(huán)境數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上，方便用戶查詢。
[0019] 2、本發(fā)明通過通信網(wǎng)絡(luò)向預(yù)設(shè)的手機號碼發(fā)送報警短信，能在室內(nèi)空氣質(zhì)量不達 標的時候提醒用戶，并能把當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境信息發(fā)送到用戶手機上，方便用戶對室內(nèi)環(huán)境進 行監(jiān)控。
[0020] 3、本發(fā)明采用通信模塊，可W在極短的時間內(nèi)就完成室內(nèi)環(huán)境信息等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 采集與傳送，便于用戶遠程查看當(dāng)前室內(nèi)環(huán)境信息，更有利于用戶做出相應(yīng)的措施，改善當(dāng) 前空氣質(zhì)量，同時提高了通信網(wǎng)絡(luò)的利用率。
[0021] 綜上，本發(fā)明的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置能夠有效測量當(dāng)前室 內(nèi)環(huán)境并當(dāng)環(huán)境質(zhì)量不達標時進行及時提醒。同時，本發(fā)明促進了室內(nèi)環(huán)境檢測技術(shù)的進 步，從而直接積極地影響環(huán)境檢測行業(yè)的發(fā)展，完善改行業(yè)的電子市場。
【附圖說明】：
[0022] 圖1是本發(fā)明的總體框圖。
[0023] 圖2是主控模塊1的原理圖。
[0024] 圖3是甲醒氣體監(jiān)測模塊2的原理圖。
[0025] 圖4是通信模塊3的原理圖。
[00%]圖5是溫濕度監(jiān)測模塊4和主控模塊1的連接原理圖。
[0027] 圖6是顯示模塊5和主控模塊1的連接原理圖。
[0028] 圖7是傳統(tǒng)裡電池循環(huán)充放電模塊6的原理圖。
[0029] 圖8是本發(fā)明改進的裡電池快速充電與放電的原理圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作原理，本發(fā)明中各元器件的優(yōu)選參 數(shù)已標于附圖中。
[0031] 實施例1本發(fā)明的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
[0032] 參照圖1，本發(fā)明的基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境檢測裝置的結(jié)構(gòu)有，主控模塊1、 甲醒氣體監(jiān)測模塊2、通信模塊3,其中主控模塊1負責(zé)協(xié)調(diào)各模塊之間的工作，甲醒氣體監(jiān) 測模塊2檢測當(dāng)前室內(nèi)空氣中甲醒氣體濃度，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控模塊1，同時當(dāng)室內(nèi) 空氣中甲醒氣體超標時通過通信模塊3向用戶手機中發(fā)送報警信息，用戶的手機號可預(yù)存 在通信模塊3中，在此基礎(chǔ)上還可W增加溫濕度監(jiān)測模塊4用于實時監(jiān)測室內(nèi)的溫濕度情 況，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給主控模塊1，同時顯示到顯示模塊5上，當(dāng)溫濕度的監(jiān)測數(shù)據(jù)超出正 常范圍時，立即通過通信模塊3向用戶手機發(fā)送報警信息并把當(dāng)前室內(nèi)空氣數(shù)據(jù)發(fā)送到用 戶手機上，室內(nèi)溫濕度的數(shù)據(jù)的正常范圍可由用戶預(yù)先設(shè)定，還增加了裡電池循環(huán)充放電 模塊6W提高該裝置的可移動性。
[0033] 實施例2本發(fā)明的主控模塊1
[0034] 參照圖2,本發(fā)明的主控模塊1的結(jié)構(gòu)為:STM32F103ZET6的8腳和9腳之間接頻率為 32.768Ifflz的晶振Yl，同時8腳和9腳還分別通過電容Cl和電容C2接地，24腳連接晶振頻率為 8MHz的Y2的一端，晶振Y2的兩端分別與電阻Rl的兩端相連，還分別通過電容C3和C4接地， STM32F103ZET6的30腳接地，33腳接通過電阻R2接VDD，同時33腳還通過兩個并聯(lián)的電容巧 和C6接地，16腳、38腳、51腳、61腳、71腳、83腳、94腳、107腳、120腳、130腳和143腳接地，17 腳、39腳、52腳、62腳、72腳、84腳、95腳、108腳、121腳、131腳和144腳均連接電源VCC。
[0035] 實施例3本發(fā)明的甲醒氣體監(jiān)測模塊2
[0036] 參照圖3,本發(fā)明的甲醒氣體監(jiān)測模塊2的結(jié)構(gòu)為:所述的甲醒氣體監(jiān)測模塊2的結(jié) 構(gòu)為:MQ-138傳感器的1腳接電源VDD，4腳接地，2腳、3腳分別接運放UlA的同相輸入端和反 相輸入端，運放UlA的4腳同時接電阻R3的一端、電容C7的一端和場效應(yīng)管Jl的D端，電阻R3 和電容C7的另一端接到運放UlA的1腳，運放UlA的2腳接地、5腳接電源VDD，3腳接場效應(yīng)管 J1的S端接地，場效應(yīng)管J1的G端接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接電源VDD，運放Ul A的1 腳與ARM忍片STM32103ZET6的69腳相連接;該模塊實現(xiàn)對室內(nèi)氣體中甲醒濃度進行實時監(jiān) 測，并把相應(yīng)的數(shù)據(jù)送到主控模塊1上。
[0037] 實施例4本發(fā)明的通信模塊3
[0038] 參照圖4，本發(fā)明的通信模塊3的結(jié)構(gòu)為:忍片MC35i的1~5腳接電源VDD，同時還通 過電容C8接地，6~10腳接地，同時接=極管Q2的發(fā)射極，15腳接=極管Q2的集電極，=極管 Q2的基極接電阻R6的一端，電阻R6的另一端同時接電阻R5和電阻R7的一端，電阻R7的另一 端接地，電阻R5的另一端作為通信模塊3的"啟動"端口，忍片MC35i的18腳和19腳分別與主 控模塊1中的STM32F103ZET6的111腳和112腳相連，22腳通過電阻R8接地，33腳和34腳之間 接揚聲器，32腳通過電阻R9接=極管Q3的基極，=極管Q3的集電極通過電阻RlO接發(fā)光二極 管D1的陰極，發(fā)光二極管D1的陽極接電源V孤，立極管Q3的發(fā)射極接地，忍片MC35 i的30腳接 電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端通過電容C9接地，忍片MC35i的24腳和28腳同時與SIM卡 的3腳相連，25腳與SIM卡的2腳相連，26腳與SIM卡的6腳相連，27腳與SIM卡的1腳相連，29腳 與SIM卡的4腳相連。該模塊可實現(xiàn)空氣檢測裝置與用戶手機間的通信，在室內(nèi)環(huán)境異常時 將室內(nèi)的甲醒濃度W及溫濕度等信息及時發(fā)送到用戶手機上。
[0039] 實施例5本發(fā)明的溫濕度模塊4
[0040] 參照圖5，本發(fā)明的溫濕度監(jiān)測模塊4的結(jié)構(gòu)為：傳感器忍片細Tl 1的GND端接地， V孤端接電源V孤，DATA端接主控模塊1中STM32F103ZET6的34腳，DATA端還通過電阻R12接電 源VDD，SCK端接主控模塊1中的STM32F103ZET6的137腳。
[0041] 實施例6本發(fā)明的顯示模塊5
[0042] 參照圖6，本發(fā)明的顯示模塊5的結(jié)構(gòu)為:液晶顯示屏LCD12864的VDD端口和BLA端 接電源VDD，VSS端口和BLK端接地，化端口接滑動變阻器R13的一端，滑動變阻器R13的另一 端和滑線端接地，液晶顯示屏LCD12864的數(shù)據(jù)端DO~D7共8個引腳依次與主控模塊1中的 STM32F103ZET6的2~5腳、58~60腳和63腳共8個引腳相連。
[0043] 實施例7本發(fā)明的裡電池循環(huán)充放電模塊6
[0044] 參照圖7，本發(fā)明的裡電池循環(huán)充放電模塊6的結(jié)構(gòu)為:忍片BQ24074的腳1連接電 阻R14的一端，電阻R14的另一端接地，忍片BQ24074的2腳分別接電池 BTl的正極和粗電容 ClO的一端，電池 BTl和粗電容ClO的另一端接地，忍片BQ24074的3腳接電阻R15的一端，電阻 R15的另一端接電阻R16的一端，電阻R16的另一端接地，忍片BQ24074的4腳、6腳和14腳都接 地，8腳接粗電容Cl 1的一端，粗電容Cl 1另一端接電源VDD，忍片BQ24074的13腳直接接電源 VDD，7腳和9腳分別接電阻R17的一端和電阻R18的一端，電阻R17和電阻R18的另一端均接忍 片BQ24074的11腳，忍片BQ24074的12腳、15腳和16腳分別接電阻R19、電阻R20和電阻R21的 一端，電阻Rl 9、電阻R20和電阻R21的另一端接地，忍片BQ24074的4腳、6腳和14腳接地，5腳、 10腳、11腳均接粗電容Cl 2的一端，粗電容Cl 2的另一端接地;忍片TPS61040的4腳接5腳，5腳 接粗電容C16的一端和接電感Ll的一端，粗電容Cl 6的另一端接地，電感Ll的另一端接忍片 TPS61040的1腳，還接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極接電容Cl 3的一端、電阻R22的一端、 電容C14的一端和粗電容C15的一端，電容C13的另一端和電阻R22的另一端都接到忍片 TPS61040的3腳上，電容C14和粗電容C15的另一端接地，忍片TPS61040的3腳接電阻R23的一 端，電阻R23的另一端接電阻R24的一端，電阻R24的另一端接忍片TPS61040的2腳，忍片 TPS61040的腳2接地。設(shè)置二極管D2負極一端電壓為VDD，為STM32F103ZET6、甲醒氣體監(jiān)測 模塊、通信模塊和溫濕度監(jiān)測模塊供電。
[0045] 實施例9改進的裡電池循環(huán)快速充電和放電模塊
[0046] 通過圖7可W看出，傳統(tǒng)的裡電池充放電模塊給各個模塊進行供電，但是裡電池的 充電USB電壓為5V，導(dǎo)致裡電池充電時間長，為此本發(fā)明還設(shè)計了改進的裡電池循環(huán)快速充 電和放電模塊，參見圖8,該模塊有忍片LM358、LM317和忍片LN5819構(gòu)成:忍片LM358的腳8接 DC12V電壓和電阻R25-端，電阻R25的另一端接滑動變阻器R26的一端和滑線端，還接忍片 LM358的腳3,滑動變阻器R26的另一端接電阻R27的一端并接等電勢端，電阻R27的另一端分 別接電阻R28的一端和地，電阻R28的另一端分別接忍片LM358的腳1和二極管D3的陽極，二 極管D3的陰極同時接電容Cl7的一端和忍片LM358的腳6，電容Cl7的另一端接等電勢端，忍 片LM358的腳4接電阻R33的一端和地，電阻R33的另一端接忍片LM358的腳5,還接電阻R31和 電阻R30的一端，電阻R30的另一端接電容C16的一端、忍片LM358的8腳和二極管D4、D5、D6的 陽極，電阻R31的另一端分別接忍片LM358的腳7和電阻R32的一端和電阻R29的一端，電阻 R29的另一端接忍片LM358的腳6,電阻R32另一端接S極管Q3的基極，S極管Q3的發(fā)射極接 等電勢端，=極管Q3的集電極端同時接二極管D8、D9的陰極，二極管D7的陽極同時接二極管 D11、二極管D9的陽極，二極管Dll的陰極接=極管Q4的發(fā)射極和等電勢端，=極管Q4的基極 接電阻R34的一端，電阻R34的另一端接穩(wěn)壓二極管D12的陽極，穩(wěn)壓二極管D12的陰極同時 接二極管D9的陰極、電阻R35的一端、電阻R36的一端、電阻R37的一端、精密穩(wěn)壓源化431的 陽極和二極管D4、D5、D6的陽極，電阻R35的另一端接S極管Q4的集電極，還接二極管D13的 陽極和二極管D8的陽極，二極管D13的陰極接等電勢端，電阻R36的另一端接二極管D4、D5、 D6的陰極，還接忍片LM317的3腳，電阻R37的另一端接S極管Q5的基極，S極管Q5的集電極 端接電阻R38的一端，電阻R38的另一端接地，S極管Q5的發(fā)射極同時接忍片LM317的腳1、電 阻R39的一端和二極管DlO的陽極，電阻R39的另一端接忍片LM317的腳2和電阻R40的一端， 電阻R40的另一端同時接二極管DlO的陰極、電阻R44的一端、電容C18的一端、電池的陽極、 電感L2的一端和忍片TPS61040的腳4和腳5,電阻R44的另一端分別接電阻R45的一端和精密 穩(wěn)壓源化431的參考極，精密穩(wěn)壓源化431的陰極接地，電阻R45的另一端接滑動變阻器R46 的一端和滑線端，滑動變阻器R46的另一端接地，電容C18的另一端同時接地和電池的陰極， 電感L2的另一端同時接忍片TPS61040的腳1和二極管D14的陽極，二極管D14的陰極接電阻 R41、電容C19、電容C20、電容C21的一端和電源VDD，電阻R41、電容C19的另一端接忍片 TPS61040的腳2,忍片TPS61040的腳2接電阻R42的一端，電阻R42的另一端接電阻R43的一 端，電阻R43的另一端接忍片TPS61040的腳3并接地，電容C20和電容C21的另一端都接地。本 電路只要有12V的電源就可W，電池選為魅族手機電池型號為BT51，接完電路后先別裝電 池，調(diào)可變電阻R46，使電池輸出端為4.2V，再調(diào)可變電阻R26使LM358第S腳為0.16V就可W 了，充電電流為380mA，超快，S個并連的二極管D4、D5、D6是降壓的，防止LM317過熱，且 LM317須加散熱片。
[0047] 實施例10本發(fā)明的ARM-控制程序 #incliide "STCI2C5A60S2.H" #incliidt;<STC NHW 805!.h>
[004引 #incliidt;<sf:nng.h> #inciude<intrins .h>
[0049]





【主權(quán)項】
1. 一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其結(jié)構(gòu)有環(huán)境檢測裝置和通信裝置，其 特征在于，所述的環(huán)境檢測裝置由主控模塊(1)以及與主控模塊(1)相連的甲醛氣體監(jiān)測模 塊(2)和溫濕度監(jiān)測模塊(4)構(gòu)成，所述的通信裝置由通信模塊(3)構(gòu)成； 所述的主控模塊（1)的結(jié)構(gòu)為：A R Μ芯片S T Μ 3 2 F10 3 Z E T 6的8腳和9腳之間接頻率為 32.768ΚΗζ的晶振Υ1，同時8腳和9腳還分別通過電容C1和電容C2接地，24腳連接晶振頻率為 8MHz的Υ2的一端，晶振Υ2的兩端分別與電阻R1的兩端相連，還分別通過電容C3和C4接地， STM32F103ZET6的30腳接地，33腳接通過電阻R2接VDD，同時33腳還通過兩個并聯(lián)的電容C5 和C6接地，16腳、38腳、51腳、61腳、71腳、83腳、94腳、107腳、120腳、130腳和143腳接地，17 腳、39腳、52腳、62腳、72腳、84腳、95腳、108腳、121腳、131腳和144腳均連接電源VDD; 所述的甲醛氣體監(jiān)測模塊(2)的結(jié)構(gòu)為:MQ-138傳感器的1腳接電源VDD，4腳接地，2腳、 3腳分別接運放U1A的同相輸入端和反相輸入端，運放U1A的4腳同時接電阻R3的一端、電容 C7的一端和場效應(yīng)管J1的D端，電阻R3和電容C7的另一端接到運放U1A的1腳，運放U1A的2腳 接地、5腳接電源VDD，3腳接場效應(yīng)管J1的S端并接地，場效應(yīng)管J1的G端接電阻R4的一端，電 阻R4的另一端接電源VDD，運放U1A的1腳與ARM芯片STM32103ZET6的69腳相連接； 所述的通信模塊（3)的結(jié)構(gòu)為：芯片MC35i的1~5腳接電源VDD，同時還通過電容C8接 地，6~10腳接地，同時接三極管Q2的發(fā)射極，15腳接三極管Q2的集電極，三極管Q2的基極接 電阻R6的一端，電阻R6的另一端同時接電阻R5和電阻R7的一端，電阻R7的另一端接地，電阻 R5的另一端作為通信模塊(3)的"啟動"端口，芯片MC35i的18腳和19腳分別與主控模塊（1) 中的ARM芯片STM32F103ZET6的111腳和112腳相連，22腳通過電阻R8接地，33腳和34腳之間 接揚聲器，32腳通過電阻R9接三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極通過電阻R10接發(fā)光二極 管D1的陰極，發(fā)光二極管D1的陽極接電源VDD，三極管Q3的發(fā)射極接地，芯片MC35 i的30腳接 電阻R11的一端，電阻R11的另一端通過電容C9接地，芯片MC35i的24腳和28腳同時與S頂卡 的3腳相連，25腳與S頂卡的2腳相連，26腳與S頂卡的6腳相連，27腳與S頂卡的1腳相連，29腳 與SIM卡的4腳相連； 所述的溫濕度監(jiān)測模塊（4)的結(jié)構(gòu)為：傳感器芯片SHT11的GND端接地，VDD端接電源 VDD，DATA端接主控模塊（1)中ARM芯片STM32F103ZET6的34腳，DATA端還通過電阻R12接電源 VDD，SCK端接主控模塊（1)中的ARM芯片STM32F103ZET6的137腳。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于，各 電阻參數(shù)分別為，R1:1MQ，R2:10Q，R3:2MQ，R4:lM，R5、R6:R7:10kQ，R8:2kQ，R9:1.5k Ω，Rl〇:l〇Q，Rll:lkQ，R12:4.7kQ ;各電容的參數(shù)分別為，Cl:10uF，C2:10uF，C3:22uF， C4:22uF，C5:10uF，C6:0 · luF，C7: luf，C8:0 · luF，C9:10uF;運放U1A的型號為：OPA333，場效 應(yīng)管J1的型號為J175,三極管Q1、三極管Q2的型號均為2N3904;發(fā)光二極管D1的型號為 BT102,電源VDD的電壓為+5V。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于， 結(jié)構(gòu)還有顯示模塊（5);所述的顯示模塊（5)的結(jié)構(gòu)為：液晶顯示屏LCD 12864的VDD端口和 BLA端接電源VDD，VSS端口和BLK端接地，VL端口接滑動變阻器R13的一端，滑動變阻器R13的 另一端和滑線端接地，液晶顯示屏IXD12864的數(shù)據(jù)端D0~D7共8個引腳依次與主控模塊（1) 中ARM芯片STM32F103ZET6的2~5腳、58~60腳和63腳共8個引腳相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于，滑 動變阻器R13的阻值為10k Ω。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于， 結(jié)構(gòu)還有鋰電池循環(huán)充放電模塊（7 )，所述的鋰電池循環(huán)充放電模塊（7)的結(jié)構(gòu)為：芯片 BQ24074的腳1連接電阻R14的一端，電阻R14的另一端接地，芯片BQ24074的2腳分別接電池 BT1的正極和鉭電容C10的一端，電池 BT1和鉭電容C10的另一端接地，芯片BQ24074的3腳接 電阻R15的一端，電阻R15的另一端接電阻R16的一端，電阻R16的另一端接地，芯片BQ24074 的4腳、6腳和14腳都接地，8腳接鉭電容C11的一端，鉭電容C11另一端接電源V D D，芯片 BQ24074的13腳直接接電源VDD，7腳和9腳分別接電阻R17的一端和電阻R18的一端，電阻R17 和電阻R18的另一端均接芯片BQ24074的11腳，芯片BQ24074的12腳、15腳和16腳分別接電阻 R19、電阻R20和電阻R21的一端，電阻R19、電阻R20和電阻R21的另一端接地，芯片BQ24074的 4腳、6腳和14腳接地，5腳、10腳、11腳均接鉭電容C12的一端，鉭電容C12的另一端接地;芯片 TPS61040的4腳接5腳，5腳接鉭電容C16的一端和接電感L1的一端，鉭電容C16的另一端接 地，電感L1的另一端接芯片TPS61040的1腳，還接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極接電容 C13的一端、電阻R22的一端、電容C14的一端和鉭電容C15的一端，電容C13的另一端和電阻 R22的另一端都接到芯片TPS61040的3腳上，電容C14和鉭電容C15的另一端接地，芯片 TPS61040的3腳接電阻R23的一端，電阻R23的另一端接電阻R24的一端，電阻R24的另一端接 芯片TPS61040的2腳，芯片TPS61040的腳2接地。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于，各 電阻參數(shù)分別為，R14、R17、R18、R19、R20、R21:10K，R15、R16 :1M，R22:4.7K，R23:1K，R24: 500;各電容的參數(shù)分別為，(：10、(：14、(：16 :4.7詘，(：11:1詘，(：12:10沾，(：13:22?卩，(：15 :1001^; 電感 Ll:4.7uH，二極管 D2 型號：LN5819。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于ARM的智能家用室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于， 結(jié)構(gòu)還有鋰電池循環(huán)充放電模塊（7 )，所述的鋰電池循環(huán)充放電模塊（7)的結(jié)構(gòu)為：芯片 LM358的腳8接DC12V電壓和電阻R25-端，電阻R25的另一端接滑動變阻器R26的一端和滑線 端，還接芯片LM358的腳3，滑動變阻器R26的另一端接電阻R27的一端并接等電勢端，電阻 R27的另一端分別接電阻R28的一端和地，電阻R28的另一端分別接芯片LM358的腳1和二極 管D3的陽極，二極管D3的陰極同時接電容C17的一端和芯片LM358的腳6,電容C17的另一端 接等電勢端，芯片LM358的腳4接電阻R33的一端和地，電阻R33的另一端接芯片LM358的腳5， 還接電阻R31和電阻R30的一端，電阻R30的另一端接電容C16的一端、芯片LM358的8腳和二 極管D4、D5、D6的陽極，電阻R31的另一端分別接芯片LM358的腳7和電阻R32的一端和電阻 R29的一端，電阻R29的另一端接芯片LM358的腳6,電阻R32另一端接三極管Q3的基極，三極 管Q3的發(fā)射極接等電勢端，三極管Q3的集電極端同時接二極管D8、D9的陰極，二極管D7的陽 極同時接二極管D11、二極管D9的陽極，二極管D11的陰極接三極管Q4的發(fā)射極和等電勢端， 三極管Q4的基極接電阻R34的一端，電阻R34的另一端接穩(wěn)壓二極管D12的陽極，穩(wěn)壓二極管 D12的陰極同時接二極管D9的陰極、電阻R35的一端、電阻R36的一端、電阻R37的一端、精密 穩(wěn)壓源TL431的陽極和二極管D4、D5、D6的陽極，電阻R35的另一端接三極管Q4的集電極，還 接二極管D13的陽極和二極管D8的陽極，二極管D13的陰極接等電勢端，電阻R36的另一端接 二極管D4、D5、D6的陰極，還接芯片LM317的3腳，電阻R37的另一端接三極管Q5的基極，三極 管Q5的集電極端接電阻R38的一端，電阻R38的另一端接地，三極管Q5的發(fā)射極同時接芯片 LM317的腳1、電阻R39的一端和二極管D10的陽極，電阻R39的另一端接芯片LM317的腳2和電 阻R40的一端，電阻R40的另一端同時接二極管D10的陰極、電阻R44的一端、電容C18的一端、 電池的陽極、電感L2的一端和芯片TPS61040的腳4和腳5,電阻R44的另一端分別接電阻R45 的一端和精密穩(wěn)壓源TL431的參考極，精密穩(wěn)壓源TL431的陰極接地，電阻R45的另一端接滑 動變阻器R46的一端和滑線端，滑動變阻器R46的另一端接地，電容C18的另一端同時接地和 電池的陰極，電感L2的另一端同時接芯片TPS61040的腳1和二極管D14的陽極，二極管D14的 陰極接電阻R41、電容C19、電容C20、電容C21的一端和電源VDD，電阻R41、電容C19的另一端 接芯片TPS61040的腳2,芯片TPS61040的腳2接電阻R42的一端，電阻R42的另一端接電阻R43 的一端，電阻R43的另一端接芯片TPS61040的腳3并接地，電容C20和電容C21的另一端都接 地。
【文檔編號】H02J7/00GK106019969SQ201610517734
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】于銀輝, 周恒 , 張羽豐, 陳兆強, 劉生成
【申請人】吉林大學(xué)