[发明专利]高精度户外CO浓度手持监测设备

说明书

技术领域

本发明涉及气体浓度监测领域，特别是涉及高精度户外CO浓度监测的领域。

背景技术

空气质量是环境监测中不可缺少的内容，而一氧化碳是空气质量监测的主要内容。目前，常用的空气监测系统可以安装在固定位置有效监测空气中主要污染物气体的浓度，性能优良。但此类空气监测系统的最大问题是系统体积很大，占用空间；功耗很大，增加了能源的消耗；重量也很大，不便于可移动监测；而且大部分从国外进口，价格昂贵，增加了使用成本。其中针对CO气体浓度来说，国内大部分都是对于工业生产或者监测天然气泄漏方面的监测，都是用于CO浓度较大的环境下，对于精度都不敏感，因而此类设备的精度都较差，不能用于自然情况下的户外监测。

为此，本发明完成了一种高精度户外CO浓度手持监测设备。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的CO浓度监测系统体积大，重量大，功耗大，价格高而造成的使用不便，不能满足自然情况下的CO浓度监测的精度。为此本发明完成了一种高精度户外CO浓度手持监测设备。该终端尺寸仅为手掌大小，重量和手机相当，安装有CO气体传感器，可以感应自然情况下户外空气中CO气体的浓度，得到高精度的CO浓度数据，并且可以通过LCD显示屏进行实时显示。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

高精度户外CO浓度手持监测设备，该设备包括设备外壳体、电路主板；所述电路主板包括电源开关、UART接口、USB充电接口、锂电池、LCD显示屏模块、CO浓度采集模块、温湿度传感器。

设备的电路主板固定在设备外壳体内，所述设备外壳体为一规则长方体；设备外壳体内部上方的电路主板前板面的中间固定有LCD显示屏；外壳体内部电路主板左侧依次设有电源开关、UART接口、USB充电接口；外壳体内部上方的电路板右侧固定CO浓度采集模块；外壳体内部电路主板的底部设有锂电池固定装置。

一种高精度户外CO浓度手持监测设备，该监测终端包括四大部分：电源管理部分、MCU系统控制部分、数据采集传输部分、LCD显示部分。其中LCD显示部分由TFT LCD和LCD背光驱动电路组成。电源管理部分由充电管理电路、供电管理电路和电池电压监测电路组成。数据采集传输部分由CO浓度采集模块、温湿度传感器、UART接口组成。系统控制部分由MCU、复位、调试接口等组成。

本设备采用单节锂电池作为电能的存储和供应核心，以MCU为控制核心，能够通过USB充电，通过电源开关控制系统供电，系统供电来源于可充电锂电池供电。本设备将单节锂电池输出与电源管理部分相连，目的是为MCU、LCD显示屏、CO传感器模块以及其他各个电路部分提供可用的高品质供电。满足了供电要求，在控制部分MCU的调控下，使得CO传感器感应到的待测气体的信息得到采集、读取、传输和显示。

实现整个系统功能的各单元模块分别为：MCU控制单元、系统复位单元、电池电量采集单元、CO浓度采集模块单元、温湿度传感器单元、充电管理单元、供电管理单元和LCD显示屏单元。其中，MCU控制单元与其他各个单元相连，使得整个设备协调工作，采集数据，并且使LCD显示界面能够显示：监测CO浓度、环境温湿度、当前电池电压、电池剩余电量百分比。

下面对各部分模块单元进行具体说明。

MCU控制单元包括MCU芯片、MCU外接电路、UART接口电路和状态指示LED灯。

系统复位单元包括系统复位按键、复位电阻、复位电容。

电池电量采集单元包括电量采集使能电路和电池电压分压电路。

传感器单元包括温湿度传感器电路和CO浓度采集模块电路。

充电控制单元包括USB接口和USB充电管理电路。

供电控制单元依次包括DC-DC升压电路、3.3V的LDO降压稳压电路、5V LDO降压稳压电路。

LCD显示屏单元包括TFT LCD和LCD背光驱动电路，LCD背光驱动电路驱动TFT LCD。

与现有技术相比本发明可以获得以下有益效果。