[发明专利]太阳能供电的空气质量监测装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种太阳能供电的空气质量监测装置，包括太阳能供电模块、数据采集处理模块、主控制器模块和显示模块；所述主控制器模块包括STC15F2K60S2芯片、HC05蓝牙模块、DS1302时钟芯片和控制器显示屏；所述STC15F2K60S2芯片上设有SPI接口、UART接口、IO接口、IIC接口和ADC接口；所述DS1302时钟芯片通过SPI接口与STC15F2K60S2芯片相连接；所述HC05蓝牙模块通过UART接口与STC15F2K60S2芯片相连接；所述主控制模块实现对空气质量数据的采集、时钟信息的处理以及蓝牙无线通信管理；所述主控制器模块通过HC05蓝牙模块与显示模块交换数据。通过上述方式，本发明能够将太阳能光伏发电技术应用到空气质量监测装置供电中，可以提高装置的应用范围和应用灵活性。

主权项

一种太阳能供电的空气质量监测装置，其特征在于，包括：太阳能供电模块、数据采集处理模块、主控制器模块和显示模块；所述主控制器模块包括STC15F2K60S2芯片、HC05蓝牙模块、DS1302时钟芯片和控制器显示屏；所述STC15F2K60S2芯片上设有SPI接口、UART接口、IO接口、IIC接口和ADC接口；所述DS1302时钟芯片通过SPI接口与STC15F2K60S2芯片相连接；所述HC05蓝牙模块通过UART接口与STC15F2K60S2芯片相连接；所述主控制模块实现对空气质量数据的采集、时钟信息的处理以及蓝牙无线通信管理；所述主控制器模块通过HC05蓝牙模块与显示模块交换数据；所述太阳能供电模块包括太阳能光伏电池组件、充电控制器、切换开关、储能蓄电池和降压电路，所述太阳能光伏电池组件依次与充电控制器、切换开关和储能蓄电池相连接；所述降压电路与储能蓄电池相连接；所述切换开关在太阳能光伏组件无电能输出情况时切换到互补充电模式；所述数据采集处理模块包括颗粒物传感器、紫外线传感器、大气压传感器、空气质量传感器和温湿度传感器；所述颗粒物传感器通过UART接口与主控制器模块相连接；所述紫外线传感器通过ADC接口与主控制器模块相连接；所述大气压传感器通过IIC接口与主控制器模块相连接；所述空气质量传感器通过IO口与主控制器模块相连接；所述温湿度传感器通过IO口与主控制器模块相连接；所述显示模块由LED点阵显示板、控制芯片、蓝牙通信模块和WiFi无线模块组成，所述蓝牙通信模块和WiFi无线模块分别通过UART与控制芯片相连接，控制芯片通过蓝牙通信模块接收来自所述主控制器模块的信息，并通过LED点阵显示板进行显示；控制芯片通过WiFi无线模块将接收到的空气质量信息与PC电脑或手机交换数据，组成无线监控系统；所述控制器显示屏为LCD12864液晶组成，LCD12864液晶显示所述主控制器模块的工作状态参数信息；所述降压电路由XL4015E1 芯片电路组成，降压电路将储能蓄电池的DC12V转换为DC5V输出；所述颗粒物传感器为PMS5003(G5)型数字式通用颗粒物浓度传感器，可以实现对PM1.0、PM2.5和PM10颗粒物质量和数量进行采集处理；所述紫外线传感器为CJMCU‑GUVA‑S12SD 型的传感器；所述大气压传感器为BMP180型气压传感器；所述空气质量传感器为MF‑AQM‑TVOC型模块；所述温湿度传感器为DHT11温湿度传感器模块；所示主控制模块与显示模块间通过蓝牙通信进行数据交换，将主控制器采集的空气质量参数通过显示模块进行显示；所述显示模块的LED点阵显示板可同时显示时间和空气质量的参数信息；包括以下步骤：步骤1，装置开始工作：检测储能蓄电池电量，如果电量过低则提示接互补电源补充电能，装置进入待机状态，如果储能蓄电池电量正常则监测装置进入正常工作状态；步骤2，正常工作：（1）主控制器模块工作：各传感器初始化，主控制器模块读取传感器数据并进行处理；主控制器模块通过蓝牙模块与显示模块建立通信，通信正常则显示模块工作，通信异常则显示错误代码；（2）显示模块工作：显示模块将接收到的空气质量信息通过LED显示屏进行显示，显示模块监测是否有WiFi监控设备接入，如有则进入监控模式工作，实现空气质量数据的WiFi上传；步骤3，装置返回。