一种可移植于智能手表的MEMS空气质量检测系统的制作方法

本实用新型涉及空气质量检测领域，具体涉及一种可移植于智能手表的mems空气质量检测系统。

背景技术：

随着科技的进步和时代的发展，使得智能手表这类智能可穿戴设备逐渐进入大众视野，并在日常生活中扮演着举足轻重的角色。mems技术的出现使得各种元器件、传感器的集成度越来越高，体积也越来越小，于是各种各样的mems传感器被嵌入到智能手表中。

现有技术中类似的智能手表所嵌入的气体传感器大多为半导体式传感器，存在着响应时间较长、精度较低、体积较大等缺点。如果嵌入最新的mems技术开发的传感器就可以使得智能手表的体积变得更加小巧、省电和智能。

因此，如何开发一种可移植于智能手表的mems空气质量检测系统，就成了值得解决的问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种可移植于智能手表的mems空气质量检测系统，以解决上述技术背景中提出的问题。

(二)技术方案

本实用新型的技术方案：一种可移植于智能手表的mems空气质量检测系统，包括主控模块、mems温湿度传感器、memsvoc传感器、mems甲醛传感器、mems烟雾传感器、显示屏、电源模块和报警模块。

所述mems温湿度传感器通过i2c与所述主控模块相连；所述memsvoc传感器通过uart与所述主控模块相连；所述mems甲醛传感器通过uart与所述主控模块相连；所述mems烟雾传感器通过i2c与所述主控模块相连；所述显示屏通过i2c与所述主控模块相连；所述电源模块通过adc与所述主控模块相连；所述报警模块通过pwm与所述主控模块相连。

检测系统分为顶层、中间层与底层，依次粘结而成，所述显示屏固定设置在所述检测系统的顶层；所述主控模块、mems温湿度传感器、memsvoc传感器、mems甲醛传感器、mems烟雾传感器和报警模块均设置在所述检测系统的中间层，所述mems温湿度传感器、memsvoc传感器、mems甲醛传感器、mems烟雾传感器和报警模块均围绕着所述主控模块排布；所述电源模块设置在所述检测系统的底层。

进一步地，所述主控模块具体为stm32f407vet6最小系统，用于控制数据交互。

进一步地，所述mems温湿度传感器具体为aht10，用于检测周围环境的温湿度，其中mems温湿度传感器的vcc电平为3.3v。

进一步地，所述memsvoc传感器具体为kqm6600ta，用于检测周围环境的voc浓度，memsvoc传感器与mems甲醛传感器、mems烟雾传感器及显示屏vcc电源端均连接有滤波电容。

进一步地，所述mems甲醛传感器具体为mmd1001s，用于检测周围环境的甲醛浓度。

进一步地，所述mems烟雾传感器具体为gm-202b，用于检测周围环境的烟雾浓度。

进一步地，所述显示屏具体为带有ft6236u触摸芯片的2寸电容触摸屏，用于显示传感器获取到的数据和相关提示信息。

进一步地，所述电源模块优选600毫安的582535锂电池，用于为整个检测系统供电，其中电源模块包括锂电池、升压芯片ps3120a、滤波电容c1-c10以及电压调节芯片asm1117，用于锂电池升压至5v或调压至3.3v，用于传感器供能。

进一步地，所述报警模块具体为1027震动马达，用于提醒用户。

(三)有益效果

本实用新型的优点在于：本实用新型采用模块化设计，可移植性较高，故可将本实用新型的mems空气质量检测系统嵌入到智能手表中，通过嵌入mems空气质量检测系统可以使得智能手表的体积变得更加小巧、省电和智能。如此一来，用户即可通过佩戴在手腕上的智能手表来随时随地检测周围环境的空气质量，及时发现并远离有害气体，以免危害到身体健康。若现有市场上的智能手表采用本实用新型的技术方案，即可在不牺牲原有功能的前提下拥有空气质量检测的功能。

附图说明

图1为本实用新型的整体连接示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的主控模块控制电路图。

图4为本实用新型的电源模块与主控模块连接电路图。

图5为本实用新型的触摸屏与主控模块连接电路图。

图6为本实用新型的mems温湿度传感器与主控模块连接电路图。

图7为本实用新型的mems烟雾传感器与主控模块连接电路图。

图8为本实用新型的mems甲醛传感器与主控模块连接电路图。

图9为本实用新型的memsvoc传感器与主控模块连接电路图。

图10为本实用新型的报警模块与主控模块连接电路图。

附图标记：主控模块1、mems温湿度传感器2、memsvoc传感器3、mems甲醛传感器4、mems烟雾传感器5、显示屏6、电源模块7、报警模块8。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1，一种可移植于智能手表的mems空气质量检测系统，包括主控模块1、mems温湿度传感器2、memsvoc传感器3、mems甲醛传感器4、mems烟雾传感器5、显示屏6、电源模块7、报警模块8。所述mems温湿度传感器2通过i²c与所述主控模块1相连；所述memsvoc传感器3通过uart与所述主控模块1相连；所述mems甲醛传感器4通过uart与所述主控模块1相连；所述mems烟雾传感器5通过i²c与所述主控模块1相连；所述显示屏6通过i²c与所述主控模块1相连；所述电源模块7通过adc与所述主控模块1相连；所述报警模块8通过pwm与所述主控模块1相连。

参阅图2，所述显示屏6设置在所述检测系统的顶层；所述主控模块1、mems温湿度传感器2、memsvoc传感器3、mems甲醛传感器4、mems烟雾传感器5和报警模块8均设置在所述检测系统的中间层，所述mems温湿度传感器2、memsvoc传感器3、mems甲醛传感器4、mems烟雾传感器5和报警模块8均围绕着所述主控模块1排布；所述电源模块7设置在所述检测系统的底层。

参阅图3-图10，具体地，所述mems温湿度传感器具体为aht10，与主控模块的pb10～pb11引脚相连，用于检测周围环境的温湿度传递至主控模块，其中mems温湿度传感器的vcc电平为3.3v。

具体地，所述memsvoc传感器具体为kqm6600ta，与主控模块的pa1～pa2引脚相连，memsvoc传感器的f脚与主控模块pe4引脚相连，用于检测周围环境的voc浓度传递至主控模块，memsvoc传感器与mems甲醛传感器、mems烟雾传感器及显示屏vcc电源端均连接有滤波电容。

具体地，所述mems甲醛传感器具体为mmd1001s，与主控模块的pa9～pa10引脚相连,用于检测周围环境的甲醛浓度传递至主控模块。

具体地，所述mems烟雾传感器具体为gm-202b，用于检测周围环境的烟雾浓度。

具体地，所述显示屏具体为带有ft6236u触摸芯片的2寸电容触摸屏，用于显示传感器获取到的数据和相关提示信息。

具体地，所述电源模块优选600毫安的582535锂电池，用于为整个检测系统供电，其中电源模块包括锂电池、升压芯片ps3120a、滤波电容c1-c10以及电压调节芯片asm1117，用于锂电池升压至5v或调压至3.3v，用于传感器供能，vcc电源输出端均连接有滤波电容，升压芯片ps3120a的vin端与主控模块pa1端相连。

工作原理包括如下步骤：

s1：所述mems温湿度传感器2采集周围环境的温湿度数据，并将温湿度数据传输到主控模块1；所述memsvoc传感器3采集周围环境的voc浓度数据，并将voc浓度数据传输到主控模块1；所述mems甲醛传感器4采集周围环境的甲醛浓度，并将甲醛浓度数据传输到主控模块1；所述mems烟雾传感器5采集周围环境的烟雾浓度，并将烟雾浓度数据传输到主控模块1；同时所述电源模块7为所述整个检测系统供电。

其中，所述mems温湿度传感器2、所述memsvoc传感器3、所述mems甲醛传感器4和所述mems烟雾传感器5均可设置每秒采集一次或多次数据。

s2：所述主控模块1接收温湿度数据、voc浓度数据、甲醛浓度数据和烟雾浓度数据，并通过平均值算法将温湿度数据、voc浓度数据、甲醛浓度数据和烟雾浓度数据均转换为每秒更新一次的数据。

s3：所述主控模块1将转换后的数据发送到显示屏6，所述显示屏6便在屏幕上显示周围环境的温湿度、voc气体浓度、甲醛浓度、烟雾浓度，并每秒更新一次数据，同时所述主控模块1对温湿度数据、voc气体浓度数据、甲醛浓度数据和烟雾浓度数据进行判断。

s4：当所述主控模块1检测到所述温湿度、voc浓度、甲醛浓度和烟雾浓度中的任意一项超过阈值上限或低于阈值下限时，所述显示屏6显示空气质量为“差”，否则为“好”。

其中，所述温湿度的阈值为：温度上限40℃，温度下限-10℃；湿度上限80％，湿度下限30％。所述voc浓度的阈值为：上限0.5mg/m3。所述甲醛浓度的阈值为：上限0.1mg/m3。所述烟雾浓度的阈值为：上限0.1mg/m3。

s5：当所述空气质量为“差”时，所述显示屏6便会立即弹出窗口提醒用户注意周围环境，同时所述报警模块8持续震动。

s6：如果用户此时点击所述显示屏的屏幕即可取消提醒和震动，否则所述报警模块8持续震动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。