一种基于NB-IOT物联网的线性输出卓越的空气质量检测系统的制作方法

文档序号:16059279发布日期:2018-11-24 12:01阅读:175来源:国知局

本发明涉及一种基于nb-iot物联网的线性输出卓越的空气质量检测系统,属于电子检测设备技术领域。

背景技术

空气是指包围在地球周围的气体,它维护着人类及生物的生存。洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一,一个人在五个星期内不吃饭或5天内不喝水,尚能维持生命,但超过5分钟不呼吸空气,便会死亡,人体每天需要吸入10-12立方米的空气。大气有一定的自我净化能力,因自然过程等进入大气的污染物,由大气自我净化过程从大气移除,从而维持洁净大气。

但是,随着工业及交通运输业的不断发展,大量的有害物质被排放到空气中,改变了空气的正常组成,使空气质量变坏,当我们生活在受到污染的空气之中健康就会受到影响,这就需要对空气质量进行及时检测,以及时对污染的空气采取措施。

目前的空气质量检测系统存在以下问题:

1、体积大,安装使用不方便,响应慢,不能够兼容移远通信gsm/gprs系列的m35模块;

2、反应时间长,抗干扰能力差,功耗大;

3、灵敏度低,检测精度低,稳定性差。



技术实现要素:

本发明要解决的问题是针对原先技术上不足,提供一种基于nb-iot物联网的线性输出卓越的空气质量检测系统,能与任何基于nb-iot标准构建的智能家居系统兼容,微小外型体积设计,安装方便,能够兼容移远通信gsm/gprs系列的m35模块;响应速度快,抗干扰能力强,使用寿命长,噪音小,极低功耗;高灵敏度,高分辨率,卓越的线性输出,检测精度高,稳定性好。

为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:

一种基于nb-iot物联网的线性输出卓越的空气质量检测系统,包括cpu模块、通信模块、液晶模块sim卡模块、电源模块、空气质量检测模块,液晶模块、通信模块、空气质量检测模块连接cpu模块,通信模块连接sim卡模块,电源模块为各模块提供电源;

所述cpu模块包括芯片u1,芯片u1的型号为stm8l052r8t6;

所述通信模块包括芯片u3a,芯片u3a的型号为bc95,芯片u3a是无线nb芯片;

所述sim卡模块包括芯片u4和芯片u5,芯片u4的型号为esda6v8av5,芯片u5的型号为microsim翻盖式;

所述电源模块还包括稳压器q3,稳压器q3的型号为mcp33;

所述电源模块包括芯片u2,芯片u2的型号为mic29302。

进一步的,所述芯片u1的3脚连接有晶振y1一端和电容c14一端,芯片u3的4脚连接有晶振y1另一端和电容c15一端,电容c14另一端和电容c15另一端接地;

所述芯片u3的1脚连接有接插件j3的2脚,接插件j3的1脚接入电源+3.3v,接插件j3的3脚接地,芯片u3的2脚连接有接插件j3的4脚,接插件j3外接互联网isp。

进一步的,所述液晶显示电路包括三极管q1,三极管q1的基极连接有电阻r1一端和电阻r2一端,电阻r2另一端接+3.3v电源,电阻r1另一端连接芯片u1的14脚,三极管q1的发射极接入+3.3v电源,三极管q1的集电极连接有接插件j2的20脚,接插件j2外接lcd,接插件j2的1脚接地,接插件j2的2脚接入+3.3v电源,接插件j2的4脚连接芯片u1的26脚,接插件j2的5脚连接芯片u1的27脚,接插件j2的6脚连接芯片u1的28脚,接插件j2的7脚连接芯片u1的31脚,接插件j2的8脚连接芯片u1的32脚,接插件j2的9脚连接芯片u1的33脚,接插件j2的10脚连接芯片u1的34脚,接插件j2的11脚连接芯片u1的35脚,接插件j2的12脚连接芯片u1的36脚,接插件j2的13脚连接芯片u1的37脚,接插件j2的14脚连接芯片u1的38脚,接插件j2的15脚连接芯片u1的39脚,接插件j2的16脚连接芯片u1的40脚,接插件j2的17脚连接芯片u1的41脚,接插件j2的18脚连接芯片u1的42脚,接插件j2的3脚和接插件j2的19脚之间连接有滑动电阻w1。

进一步的,所述芯片u3a的15脚连接有三极管q2的集电极,三极管q2的基极连接有电阻r30一端和电阻r24一端,电阻r30另一端连接芯片u1的52脚,三极管q2的发射极和电阻r24另一端接地。

进一步的,所述芯片u3a的53脚连接有天线j1的1脚,天线j1的2脚接地;芯片u3a的45脚和46脚连接接入vbat电压电源,芯片u3a的45脚连接有电容ec3一端、电容c12一端、电容c13一端、电容c3一端,电容ec3另一端、电容c12另一端、电容c13另一端、电容c3另一端接地。

进一步的,所述芯片u3a的30脚连接有电阻r3一端、电阻r33一端,电阻r3另一端连接有芯片u1的57脚,电阻r33另一端连接有接插件j6的2脚,芯片u3a的29脚连接有电阻r4一端、电阻r32一端,电阻r4另一端连接有芯片u1的58脚,电阻r32另一端连接有接插件j6的3脚,接插件j4的4脚接入+3.3v,接插件j6的1脚接地,接插件j6外接com。

进一步的,所述芯片u5的1脚连接有电容c17一端和电阻r29一端,电容c17另一端接地,电阻r29另一端连接有芯片u3a的40脚;芯片u5的3脚连接有芯片u3a的42脚;芯片u5的4脚连接有电容c18一端和电阻r28一端,电容c18另一端接地,电阻r28另一端连接有芯片u3a的41脚;芯片u5的5脚连接有电容c19一端和电阻r27一端,电容c19另一端接地,电阻r27另一端连接有芯片u3a的30脚;芯片u5的6脚连接有电容c16一端、电容c20一端和芯片u3a的38脚,电容c16另一端连接芯片u3a的42脚,电容c20另一端接地;

所述芯片u5的1脚连接芯片u4的1脚,芯片u5的5脚连接芯片u4的3脚,芯片u5的4脚连接芯片u4的5脚,芯片u5的6脚连接芯片u4的4脚,芯片u4的2脚接地。

进一步的,所述芯片u2的2脚连接芯片u2的1脚,芯片u2的2脚连接有电容c1一端、电容ec1一端,并接入+5v电源,+5v电源连接有接插件j4,接插件j4用于外接电源,电容c1另一端、电容ec1另一端接地,芯片u2的3脚接地,芯片u2的4脚连接有电阻r22一端、电阻r25一端、电容ec2一端和电容c2一端,并输出vbat电压电源,电阻r22另一端连接有电阻r23一端,并连接芯片u2的5脚,电阻r23另一端接地,电阻r25另一端连接有发光二极管l1一端,发光二极管l1的另一端接地,电容ec2另一端、电容c2另一端接地。

进一步的,所述稳压器q3的3脚接入vbat电压电源,稳压器q3的3脚连接有电容c21一端,电容c21另一端接地,稳压器q3的2脚接地,稳压器q3的1脚输出+3.3v电压,稳压器q1的1脚连接有电容c8一端,电容c8另一端接地。

进一步的,所述空气质量检测模块包括接插件j7,接插件j7的1脚接+5v电源,接插件j7的2脚接地,接插件j7的4脚连接有芯片u1的22脚,接插件j7的5脚连接有芯片u1的23脚,接插件j7的6脚连接有芯片u1的60脚,接插件j7用于外接型号为ptqs-1005的六合一气体质量检测传感器,ptqs-1005用于测量空气的温湿度、甲醛含量、voc含量、pm2.5含量及co2含量。

本发明采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:

1、本发明所述的空气质量检测系统能与任何基于nb-iot标准构建的智能家居系统兼容,微小外型体积设计,安装方便;响应速度快,抗干扰能力强,使用寿命长,噪音小,极低功耗;高灵敏度,高分辨率,卓越的线性输出,检测精度高,稳定性好;

2、所述cpu模块长期工作稳定性高,不易损坏,故障率低。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图1是本发明实施例中cpu模块的电路图;

附图2是本发明实施例中通信模块的电路图;

附图3是本发明实施例中sim卡模块的电路图;

附图4是本发明实施例中时钟模块的电路图;

附图5是本发明实施例中空气质量检测模块的电路图;

附图6是本发明实施例中电源模块的电路图;

附图7是本发明实施例中液晶模块的电路图;

附图8是本发明实施例中按键模块的电路图。

具体实施方式

实施例1,如图1至图8所示,一种基于nb-iot物联网的线性输出卓越的空气质量检测系统,包括cpu模块、通信模块、液晶模块、按键模块、sim卡模块、电源模块、空气质量检测模块、时钟模块,液晶模块、按键模块、通信模块、空气质量检测模块、时钟模块连接cpu模块,通信模块连接sim卡模块,电源模块为各模块提供电源。

所述cpu模块包括芯片u1,芯片u1的型号为stm8l052r8t6,芯片u1的3脚连接有晶振y1一端和电容c14一端,芯片u3的4脚连接有晶振y1另一端和电容c15一端,电容c14另一端和电容c15另一端接地。

所述芯片u3的1脚连接有接插件j3的2脚,接插件j3的1脚接入电源+3.3v,接插件j3的3脚接地,芯片u3的2脚连接有接插件j3的4脚,接插件j3外接互联网isp。

所述cpu模块长期工作稳定性高,可实现连续2-3年工作稳定,响应速度快,相应时间小于1秒;抗干扰能力强,不易损坏,故障率低,较目前cpu模块故障率降低35%以上。

所述液晶显示电路包括三极管q1,三极管q1的基极连接有电阻r1一端和电阻r2一端,电阻r2另一端接+3.3v电源,电阻r1另一端连接芯片u1的14脚,三极管q1的发射极接入+3.3v电源,三极管q1的集电极连接有接插件j2的20脚,接插件j2外接lcd,接插件j2的1脚接地,接插件j2的2脚接入+3.3v电源,接插件j2的4脚连接芯片u1的26脚,接插件j2的5脚连接芯片u1的27脚,接插件j2的6脚连接芯片u1的28脚,接插件j2的7脚连接芯片u1的31脚,接插件j2的8脚连接芯片u1的32脚,接插件j2的9脚连接芯片u1的33脚,接插件j2的10脚连接芯片u1的34脚,接插件j2的11脚连接芯片u1的35脚,接插件j2的12脚连接芯片u1的36脚,接插件j2的13脚连接芯片u1的37脚,接插件j2的14脚连接芯片u1的38脚,接插件j2的15脚连接芯片u1的39脚,接插件j2的16脚连接芯片u1的40脚,接插件j2的17脚连接芯片u1的41脚,接插件j2的18脚连接芯片u1的42脚,接插件j2的3脚和接插件j2的19脚之间连接有滑动电阻w1。

所述通信模块包括芯片u3a,芯片u3a的型号为bc95,芯片u3a是无线nb芯片,芯片u3a的15脚连接有三极管q2的集电极,三极管q2的基极连接有电阻r30一端和电阻r24一端,电阻r30另一端连接芯片u1的52脚,三极管q2的发射极和电阻r24另一端接地;芯片u3a的53脚连接有天线j1的1脚,天线j1的2脚接地;芯片u3a的45脚和46脚连接接入vbat电压电源,芯片u3a的45脚连接有电容ec3一端、电容c12一端、电容c13一端、电容c3一端,电容ec3另一端、电容c12另一端、电容c13另一端、电容c3另一端接地;所述芯片u3a的30脚连接有电阻r3一端、电阻r33一端,电阻r3另一端连接有芯片u1的57脚,电阻r33另一端连接有接插件j6的2脚,芯片u3a的29脚连接有电阻r4一端、电阻r32一端,电阻r4另一端连接有芯片u1的58脚,电阻r32另一端连接有接插件j6的3脚,接插件j4的4脚接入+3.3v,接插件j6的1脚接地,接插件j6外接com。

所述通信模块具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性,超低功耗,超高灵敏度,微小外型体积设计,安装方便,响应速度快,抗干扰能力强;能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求,同时有效地减小了空气检测系统尺寸并优化生产成本,能够兼容移远通信gsm/gprs系列的m35模块。

所述sim卡模块包括芯片u4和芯片u5,芯片u4的型号为esda6v8av5,芯片u5的型号为microsim翻盖式,芯片u5的1脚连接有电容c17一端和电阻r29一端,电容c17另一端接地,电阻r29另一端连接有芯片u3a的40脚;芯片u5的3脚连接有芯片u3a的42脚;芯片u5的4脚连接有电容c18一端和电阻r28一端,电容c18另一端接地,电阻r28另一端连接有芯片u3a的41脚;芯片u5的5脚连接有电容c19一端和电阻r27一端,电容c19另一端接地,电阻r27另一端连接有芯片u3a的30脚;芯片u5的6脚连接有电容c16一端、电容c20一端和芯片u3a的38脚,电容c16另一端连接芯片u3a的42脚,电容c20另一端接地。

所述芯片u5的1脚连接芯片u4的1脚,芯片u5的5脚连接芯片u4的3脚,芯片u5的4脚连接芯片u4的5脚,芯片u5的6脚连接芯片u4的4脚,芯片u4的2脚接地。

所述时钟模块包括芯片u6,芯片u6的型号为sd3078,芯片u6的1脚连接有电阻r20一端、芯片u1的45脚,电阻r20另一端接入+3.3v电源,芯片u6的2脚连接有电阻r19一端,电阻r19另一端接入+3.3v电源,芯片u6的3脚连接有电容c9一端、电容c22一端,并接入+3.3v电源,电容c9另一端、电容c22另一端接地,芯片u6的5脚连接有电源bt1一端和电容c23一端,电源bt1另一端、电容c23另一端接地,芯片u6的7脚连接有电阻r11一端、电阻r31一端,电阻r11另一端接芯片u1的2脚,电阻r31另一端接+3.3v电源,芯片u6的8脚连接有电阻r21一端和芯片u1的43脚,电阻r21另一端接入+3.3v电源。

所述时钟模块信号输出稳定性高,误差控制在0.2%内,可靠性高,实现在常温及宽温范围内不需用户干预、全自动、全电源环境补偿的高精度、高可靠计时功能,依据不同的电压自动从vdd切换到vbat或从vbat切换到vdd。

所述电源模块包括芯片u2,芯片u2的型号为mic29302,芯片u2的2脚连接芯片u2的1脚,芯片u2的2脚连接有电容c1一端、电容ec1一端,并接入+5v电源,+5v电源连接有接插件j4,接插件j4用于外接电源,电容c1另一端、电容ec1另一端接地,芯片u2的3脚接地,芯片u2的4脚连接有电阻r22一端、电阻r25一端、电容ec2一端和电容c2一端,并输出vbat电压电源,电阻r22另一端连接有电阻r23一端,并连接芯片u2的5脚,电阻r23另一端接地,电阻r25另一端连接有发光二极管l1一端,发光二极管l1的另一端接地,电容ec2另一端、电容c2另一端接地。

所述电源模块还包括稳压器q3,稳压器q3的型号为mcp33,稳压器q3的3脚接入vbat电压电源,稳压器q3的3脚连接有电容c21一端,电容c21另一端接地,稳压器q3的2脚接地,稳压器q3的1脚输出+3.3v电压,稳压器q1的1脚连接有电容c8一端,电容c8另一端接地。

所述电源模块输出稳定,可输出各模块需要的不同电压,误差控制在0.2%内,可靠性高,使用寿命长。

所述按键模块包括接插件j5,接插件j5用于外接键盘key,接插件j5的1脚连接有电阻r5一端和电阻r13一端,电阻r5另一端连接有芯片u1的46脚,电阻r13另一端接+3.3v电源,接插件j5的2脚连接有电阻r6一端和电阻r14一端,电阻r6另一端连接有芯片u1的47脚,电阻r14另一端接+3.3v电源,接插件j5的3脚连接有电阻r7一端和电阻r15一端,电阻r7另一端连接有芯片u1的48脚,电阻r15另一端接+3.3v电源,接插件j5的4脚连接有电阻r8一端和电阻r16一端,电阻r8另一端连接有芯片u1的51脚,电阻r16另一端接+3.3v电源,接插件j5的5脚连接有电阻r9一端和电阻r17一端,电阻r9另一端连接有芯片u1的49脚,电阻r17另一端接+3.3v电源,接插件j5的6脚连接有电阻r10一端和电阻r18一端,电阻r10另一端连接有芯片u1的50脚,电阻r18另一端接+3.3v电源。

所述空气质量检测模块包括接插件j7,接插件j7的1脚接+5v电源,接插件j7的2脚接地,接插件j7的4脚连接有芯片u1的22脚,接插件j7的5脚连接有芯片u1的23脚,接插件j7的6脚连接有芯片u1的60脚,接插件j7用于外接型号为ptqs-1005的六合一气体质量检测传感器,ptqs-1005用于测量空气的温湿度、甲醛含量、voc含量、pm2.5含量及co2含量。

所述空气质量检测模块响应速度快,抗干扰能力强,使用寿命长,噪音小;极低功耗,高灵敏度,高分辨率,检测精度高,卓越的线性输出,稳定性好。

本空气质量检测系统可广泛应空气质量监测、新风系统、智能家居、学校、医院、办事大厅、火车站等需要检测空气质量的领域及场所。

本空气质量检测系统能与任何基于nb-iot标准构建的智能家居系统兼容,微小外型体积设计,安装方便;响应速度快,抗干扰能力强,使用寿命长,噪音小;极低功耗,高灵敏度,高分辨率,卓越的线性输出,检测精度高,稳定性好。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。

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