技术领域
[0001] 本
发明涉及室内环境检测领域，特别涉及一种室内空气质量智能检测系统。
背景技术
[0002] 目前，随着经济的快速发展，人们的
生活质量越来越好，无论是居住场所、娱乐场所还是办公场所，其装修
水平越来越高，导致市面上很多新型
建筑材料如雨后春笋般不断涌现。目前来看，市面上所出现的大多数建筑材料都经过化学加工，加工后的产品更易受到人们的喜爱，还有我们日常所
接触的一些生活用品也有化学加工成分在里面，比如常见的护肤用品，生活家具以及
电子产品等，这类产品是最常见也是最深受人们喜爱的东西，这在很大程度上丰富了人们的生活，但同样也给人们的生活造成了不良影响。这是由于经过化工处理后的产品极易产生挥发性的有毒气体，这种有毒气体通常为
挥发性有机化合物，VOC包括很多种，单就室内中的VOC而言，就有100多种，最常见的VOC有甲
醛、
甲苯以及二甲苯，室内环境中的污染源除了VOC之外还有细小颗粒物，包括PM1.0、PM2.5以及PM10，VOC是人类室内空气污染的首要杀手。目前来讲，室内空气污染比较严重，又由于检测空气质量的手段很匮乏，导致人们长期生活在污染的环境里而从未察觉，因此，在有效控制室内空气污染的同时，要对空气质量进行检测和预警，以保证室内环境质量达到最佳状态。我国经济的快速发展给人们带来物质享受的同时，也给人们带来了严重的空气污染。这些污染气体严重损害了人们的身心健康，给人们的生活带来了诸多不利的影响。人们也开始意识到了这种危害，越来越多的人开始重视他们的生活环境质量。与此同时，雾霾指数连续增长，空气污染治理和检测迫在眉睫，当下最紧要的是要解决室内环境中的空气质量问题[2，31。根据室内环境检测中心最新报告的结果，我国每年有将近12.7万人死于室内空气污染，同时还造成了超过23万人次
门诊和440万人次急诊。每年死于
呼吸道感染的儿童中，超过一半儿童死因源于室内空气污染。目前，我国室内空气质量智能检测技术的发展还不成熟，尤其在对VOC气体的检测上缺乏一定的经验。VOC气体在室内空气污染气体中所占比例最大，虽然市面上涌现了大量的VOC气体检测仪器，但是大多数检测仪器都是针对单个气体进行检测，并不能满足对VOC混合气体的检测要求。特此开发了一种室内空气质量智能检测系统。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于解决上述技术中出现的问题，提供一种室内空气质量智能检测系统，该系统
稳定性高，功能性强，
精度高、界面友好、价格适中的室内空气质量智能检测系统。它不仅可用于家庭室内空气质量检测，还可用于商场、办公室、工厂以及
停车场等室内空气质量的检测。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种室内空气质量智能检测系统，包括
传感器单元、主控单元和移动通信单元，所述的主控模
块分别连接到传感器单元和移动通信单元模块，所述主控单元还分别连接有移动通信模块、显示模块、报警模块、继电器驱动模块、电源模块和闪存模块；
[0006] 进一步的，作为优选的技术方案，所述的移动通信单元包括蓝牙模块和手机显示控
制模块，所述蓝牙模块通过无线蓝牙数据传输至手机显示
控制模块；
[0007] 进一步的，作为优选的技术方案，所述的传感器单元包括
温度传感器、光离子传感器和灰尘传感器，所述温度传感器、灰尘传感器和光离子传感器连接到主控模块；
[0008] 进一步的，作为优选的技术方案，所述的光离子传感器和主控制单元之间还设置有
模数转换模块。
[0009] 本发明所具有的有益效果：
[0010] 本发明稳定性高，功能性强，精度高、界面友好、价格适中的室内空气质量智能检测系统。它不仅可用于家庭室内空气质量检测，还可用于商场、办公室、工厂以及停车场等室内空气质量的检测。
附图说明
具体实施方式
[0012] 下面结合附图和具体
实施例对本发明作进一步的说明。
[0013] 实施例1
[0014] 如图1所示，一种室内空气质量智能检测系统，包括传感器单元、主控单元和移动通信单元，所述的主控模块分别连接到传感器单元和移动通信单元模块，所述主控单元还分别连接有移动通信模块、显示模块、报警模块、继电器驱动模块、电源模块和闪存模块；移动通信单元包括蓝牙模块和手机显示控制模块，所述蓝牙模块通过无线蓝牙数据传输至手机显示控制模块；传感器单元包括温度传感器、光离子传感器和灰尘传感器，所述温度传感器、灰尘传感器和光离子传感器连接到主控模块，进光离子传感器和主控制单元之间还设置有模数转换模块。
[0015] 优选的，上位机为智能终端手机APP，下位机为STM32
单片机。它们通过串口和无线蓝牙通讯方式来传输数据。系统优选包括主控制模块、传感器模块、CC2540蓝牙模块、LCD显示模块、LCD触摸模块、AD7705模数转换模块、报警模块以及继电器驱动
电路模块。本系统采用STM32F103ZET6作为MCU的主控芯片，STM32单片机是基于ARM系列的Cortex.M3
内核，具有性能稳定以及低功耗的特点。由于MCU只能识别数字
信号，因此本文设计了A/D
采样电路，它的作用是将由传感器检测输出的模拟
电压转换成可以被MCU识别的数字电压。在完成接收数据后，MCU会对数据进行加工处理，最后会把处理后的结果分别以LCD彩屏界面和手机APP界面的形式来展现出来。MCU通过串口数据线与蓝牙模块进行连接，并以无线蓝牙通讯的方式将数据信息传输至智能终端手机APP，当系统检测到有害物质的浓度超标时，报警装置启动，然后继电器开始工作，系统打开电
风扇进行排气。传感器模块设计包括PID光离子传感器、PMS5003ST灰尘传感器以及DHT11数字式温
湿度传感器。PID光离子传感器用来对室内环境下的VOC气体进行检测；PMS5003ST灰尘传感器用来对室内环境下的PMl.0、PM2.5、PMl0以及甲醛气体进行检测；DHT11数字式温湿度传感器用来对室内环境下的温度和湿度进行检测。通过设计好每个传感器的应用电路，进而来达到对室内VOC气体、甲醛气体以及细小颗粒物进行精确检测的要求。最后还要完成对空气质量指数的测量。手机移动模块主要是由通过蓝牙模块连接的用户手机组成，实质上是本文设计的基于android技术的手机APP。通过本文设计的手机APP，本系统所检测到的数值可实时传输到手机上，并且手机上也会实时显示气体浓度数据。本系统采用低功耗的蓝牙芯片CC2540，它由TI公司生产，其自带8051
微处理器作为核心处理单元。并且它兼容蓝牙低功耗射频RF收发器，
频率为2.4GHz。同时它还支持多种串行通信协议。将ARM核心处理器和蓝牙通信模块通过串行数据线连接来读取和写入数据。ARM核心处理器将串行数据发送到蓝牙无线传输模块，并根据蓝牙协议栈协议，将数据传输到智能终端。最后，将处理后的数据显示在智能终端上。
[0016] 优选的系统
软件设计主要包括PID光离子传感器程序设计、PMS5003ST灰尘传感器程序设计、DHT 11温湿度传感器程序设计、蓝牙模块程序设计、模数转换程序设计、LCD
液晶显示程序设计以及手机应用程序设计。为了使系统设计更加具体化，本文将整体系统分成三大主要模块来设计，它们分别为传感器模块、主控模块和手机移动模块。传感器模块用来采集数据，主控模块用来处理数据，手机移动模块用来实现与人机进行交互。
[0017] 在工作时，启动系统电源模块，继电器驱动模块工作，系统模块初始化，传感器模块中灰尘模块和温度传感模块采集相关数据传输至主控单元。同时光离子传感器开始工作，PID光离子传感器主要是由传感模块和检测模块两大部分来组成。采用紫外灯作为传感器的发光
光源，它主要是通过自身
辐射产生的强大
能量促使被检测气体分子发生电离分解的一个过程，同时它的内部结构中专门设计了特定的电离室，气体分子的电离分解过程均是在电离室内发生的，当被测的VOC进入电离室后，紫外灯对其进行照射，随后气体分子被电离分解成可自由运动的电子与离子，它们在极板间
电场的作用下分别向正
负极板移动，这就形成了弱小的
电流，之后对弱小电流进行放大并输出，放大之后的电流经过一定阻值的
电阻，会产生一个模拟电压值，将模拟电压值进行模数转换后送入MCU中，MCU对其进行一连串地换算和处理，最后获得所对应的浓度值。采集浓度值数据通过
数模转换模块传输至主控单元，主控单元接收到传感模块的数据值后对应做出处理分析，并传输至显示模块实时显示，如果数据值大于额定危害值则启动报警模块报警，同时主控制单元通过蓝牙模块将数据实时传输至手机APP。
[0018] 本发明的
说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明
基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和
变形，均在本发明的保护范围内。
