[发明专利]一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置

说明书

本发明公开了一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置，解决了日常生活中发生天然气、煤气泄漏事故而造成致人中毒、晕厥和引发爆炸、火灾等问题。本发明包括采样模块、ZigBee网络节点、主控制器和报警模块。采用本发明，能够使得气体数据利用ZigBee无线通信发送给主控端，从而ZigBee节点加入和退出变得十分便捷；2、采用本发明，能够监测室内一氧化碳和甲烷浓度，达危险阈值，发出警报，具有安全提示的作用、保障人们生命和财产安全等优点。

技术领域

本发明涉及一种用于室内环境气体监测装置，具体涉及一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置。

背景技术

日常生活中，天然气、煤气等是人们主要的家庭中常用的能源燃料，然而经常发生天然气、煤气泄漏事故，煤气泄漏中主要是一氧化碳气体，其致人中毒，晕厥，天然气泄漏气体中主要是甲烷气体，其为易燃易爆气体，引发爆炸、火灾等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：家庭用天然气或煤气泄漏，带来危险，本发明提供了解决上述问题的一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置，其特征在于，包括采样模块、ZigBee网络节点、主控制器和报警模块；采样模块包括一氧化碳气体传感器电路和甲烷传感器电路，ZigBee网络节点包括ZigBee网络子节点和ZigBee网络主节点；采样模块将采集得到的气体数据传输给ZigBee网络子节点，各个ZigBee网络子节点将数据传输给ZigBee网络主节点经数据的整理通过串口通信的方式传输给主控制器，主控制器分析气体数据达报警阈值，发出控制信号给报警模块，使报警模块发出报警信号。

所述的一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置，其特征在于，ZigBee网络子节点包括MCU模块、Debug模块和电源管理模块；MCU模块包括CC2530芯片及其外围电路，Debug模块包括调试接口电路，电源管理模块包括LM1117-3.3V芯片及其外围电路；电源管理模块为MCU模块提供电源，MCU模块利用CC2530芯片的ADC通道接收采样模块采集到的气体数据，再通过CC2530芯片中的RF收发天线将气体数据发送给ZigBee网络主节点。

所述的一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置，其特征在于，ZigBee网络主节点包括MCU模块、Debug模块、电源管理模块和串口通信模块；MCU模块包括CC2530芯片及其外围电路，Debug模块包括调试接口电路，电源管理模块包括SPX1117-3.3V芯片及其外围电路，串口通信模块包括USB接口电路和CH340T芯片；电源管理模块为MCU模块和串口通信模块提供电源，MCU模块利用CC2530芯片接收ZigBee网络子节点传输的气体数据，并利用串口通信模块将气体数据传输给主控制器。

所述的一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置，其特征在于，一氧化碳气体传感器电路包括ME2-CO传感器、放大器TLC2L、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C31、电容C32、电容C33；ME2-CO传感器两引脚分别与放大器TLC2L的正、负端连接，放大器TLC2L的3脚接5伏电源，放大器TLC2L的1脚输出信号。

本发明所述的一种基于ZigBee的环境气体浓度监测装置，设计原理是利用气体传感器采集环境一氧化碳气体和甲烷气体浓度，通过ZigBee网络传输气体浓度数据，发送到主控制器，当气体浓度达危险阈值，控制器发出控制信号给报警模块，发出报警信号。