一种远程空气质量检测系统及其检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种远程空气质量检测系统及其检测方法。
【背景技术】
[0002] 由于室内空气污染物来源广泛、种类繁多，各种污染物对人体的危害程度不同，并 且在现代的建筑设计中越来越考虑能源的有效利用，使室内与外界的通风换气非常少，在 这种情况下室内和室外就变成两个相对不同的环境，因此室内空气污染有其自身的特点， 主要表现在以下几个方面：①、很多室内空气污染物在短期内就可对人体产生极大的危害， 而有的则潜伏期很长，通常情况下时间都在3至15年，比如放射性污染，潜伏期达几十年之 久；②室内环境是人们生活、工作的主要场所，人的一生中至少有一半的时间在室内度过， 这样长时间暴露在有污染的室内空气环境中，污染物对人体的累积危害就更为严重。
[0003] 传统的空气质量检测需要人工拿着检测仪进行现场检测，不能进行远程检测与查 看，费时费力。
【发明内容】
[0004] 本发明的第一个目的是提供一种结构简单，装配方便的远程空气质量检测系统。
[0005] 实现本发明第一个目的的技术方案是：一种远程空气质量检测系统，由数据采集 端与数据接受端组成；其中数据采集端包括STC12C5A60S2单片机、AM2000空气质量传感 器和wifi模块，数据接受端采用电脑；所述AM2000空气质量传感器和wifi模块分别与 STC12C5A60S2单片机的第一串口和第二串口连接；所述STC12C5A60S2单片机通过wifi模 块与互联网连接从而实现与电脑通讯。
[0006] 所述wifi模块采用USR-wifi232模块。
[0007] 所述wifi模块设置为STA模式。
[0008] 本发明的第二个目的是提供一种远程空气质量检测系统的检测方法，省时省力。
[0009] 实现本发明第二个目的的技术方案是：一种远程空气质量检测系统的检测方法， 包括以下步骤：
[0010] ①、AM2000空气质量传感器将采集到的数据发送至STC12C5A60S2单片机；
[0011] ②、STC12C5A60S2单片机通过设置AT指令对wifi模块进行配置，从而将数据发 送出去；
[0012] ③、电脑创建socket套接字，绑定服务器ip地址和端口号，然后建立连接，如果连 接成功执行回调函数ConnectCallback，如果不成功打印错误信息connecterror;
[0013] ④、电脑编写socket连接回调函数，获取异步信息；
[0014] ⑤、电脑开始接受STC12C5A60S2单片机发出的数据并实时更新，在接受数据时， 采用加权平均算法对传感器采集到的数据进行平均；
[0015] ⑥、当采集到20次数据时，通过加权平均，然后在实时更新到电脑的界面上；
[0016] ⑦、当空气质量较差时发送短信到用户手机进行报警。
[0017] 所述wifi模块设置为STA模式。
[0018] 所述wifi模块中WAN的AT指令为：AT+WANN=〈DHCP，ip，mask，gateway〉；波特 率的AT指令为：AT+UART=〈115200,8,1，NONE，NFC>。
[0019] 采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：（1)本发明的数据采集端采 用STC12C5A60S2单片机作为控制核心，STC12C5A60S2单片机是一款高速、低功耗、超强抗 干扰的新一代单片机，该单片机具有双串口，可以用于连接AM2000空气质量传感器和wifi 模块，使数据采集端的装配非常方便。
[0020] (2)本发明的数据采集端采用AM2000空气质量传感器采集数据，AM2000空气质量 传感器能够同时采集PM2. 5、C02浓度、温湿度、TV0C等数据，有效节约了传感器的种类与数 量。
[0021] (3)本发明的wifi模块采用USR-Wifi232模块，有传输速度快，性能稳定。
[0022] (4)本发明的wifi模块设置为STA模式，使得数据采集端成为网络中的一个站点。
[0023] (5)本发明的数据接受端在接受数据时，采用加权平均算法对传感器采集到的数 据进行平均，能有效的减小传感器误差对采集数据的影响。
【附图说明】
[0024] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对 本发明作进一步详细的说明，其中
[0025] 图1为本发明的远程空气质量检测系统的结构框图。
[0026] 附图中的标号为：
[0027] STC12C5A60S2单片机1、AM2000空气质量传感器2、wifi模块3、电脑4。
【具体实施方式】
[0028](实施例1)
[0029] 见图1，本实施例的远程空气质量检测系统，由数据采集端与数据接受端组成。
[0030] 其中数据采集端包括STC12C5A60S2单片机1、AM2000空气质量传感器2和wifi模 块3,数据接受端采用电脑4。AM2000空气质量传感器2和wifi模块3分别与STC12C5A60S2 单片机1的第一串口和第二串口电连接。STC12C5A60S2单片机1通过wifi模块3与与互 联网连接从而实现与电脑4通讯。wifi模块3采用USR-wifi232模块。wifi模块3设置 为STA模式。
[0031] 本实施例的远程空气质量检测系统的检测方法，包括以下步骤：
[0032] ①、AM2000空气质量传感器2将采集到的数据发送至STC12C5A60S2单片机1。
[0033] ②、STC12C5A60S2单片机1通过设置AT指令对wifi模块3进行配置，从而将数 据发送出去。wifi模块3需要先设置为STA模式，然后配置接入无线网络，波特率等。wifi 模块3中WAN的AT指令为：AT+WANN=〈DHCP，ip，mask，gateway〉。波特率的AT指令为： AT+UART=〈115200,8,1，NONE，NFC>。
[0034] ③、电脑4创建socket套接字，绑定服务器ip地址和端口号，然后建立连接，如果 连接成功执行回调函数ConnectCallback，如果不成功打印错误信息connecterror。
[0035] ④、电脑4编写socket连接回调函数，获取异步信息。
[0036] ⑤、电脑4开始接受STC12C5A60S2单片机1发出的数据并实时更新，在接受数据 时考虑到AM2000空气质量传感器2采集数据的相对误差性，采用加权平均算法对传感器采 集到的数据进行平均。
[0037] ⑥、当采集到20次数据时，通过加权平均，然后在实时更新到电脑4的界面上。例 如：每次采集到的实时数据位xn，相对应的权值为fn，上一次加权平均数为Dn_i。则公式为：
【主权项】
1. 一种远程空气质量检测系统，其特征在于：由数据采集端与数据接受端组成；其 中数据采集端包括STC12C5A60S2单片机（1)、AM2000空气质量传感器（2)和wifi模块 (3)，数据接受端采用电脑（4);所述AM2000空气质量传感器（2)和wifi模块（3)分别与 STC12C5A60S2单片机（1)的第一串口和第二串口电连接；所述STC12C5A60S2单片机（1)通 过wifi模块（3)与互联网连接从而实现与电脑（4)通讯。
2. 根据权利要求1所述的一种远程空气质量检测系统，其特征在于：所述wifi模块 (3)采用 USR-wifi232 模块。
3. 根据权利要求1所述的一种远程空气质量检测系统，其特征在于：所述wifi模块 (3)设置为STA模式。
4. 一种远程空气质量检测系统的检测方法，其特征在于：包括以下步骤： ① 、AM2000空气质量传感器（2)将采集到的数据发送至STC12C5A60S2单片机（1); ② 、STC12C5A60S2单片机⑴通过设置AT指令对wifi模块（3)进行配置，从而将数 据发送出去； ③ 、电脑（4)创建socket套接字，绑定服务器ip地址和端口号，然后建立连接，如果连 接成功执行回调函数ConnectCallback，如果不成功打印错误信息connect error ; ④ 、电脑（4)编写socket连接回调函数，获取异步信息； ⑤ 、电脑（4)开始接受STC12C5A60S2单片机（1)发出的数据并实时更新，在接受数据 时，采用加权平均算法对传感器采集到的数据进行平均； ⑥ 、当采集到20次数据时，通过加权平均，然后在实时更新到电脑（4)的界面上； ⑦ 、当空气质量较差时发送短信到用户手机进行报警。
5. 根据权利要求4所述的一种远程空气质量检测系统，其特征在于：所述wifi模块 (3)设置为STA模式。
6. 根据权利要求4所述的一种远程空气质量检测系统的检测方法，其特征在于：所述 wifi 模块（3)中 WAN 的 AT 指令为：AT+WANN =〈DHCP，ip，mask，gateway〉；波特率的 AT 指 令为：AT+UART =〈115200,8,1，NONE，NFC>。
【专利摘要】本发明公开了一种远程空气质量检测系统及其检测方法，其中远程空气质量检测系统由数据采集端与数据接受端组成，数据采集端包括STC12C5A60S2单片机、AM2000空气质量传感器和wifi模块，数据接受端采用电脑；AM2000空气质量传感器和wifi模块分别与STC12C5A60S2单片机的第一串口和第二串口连接；STC12C5A60S2单片机通过wifi模块与电脑通讯。本发明的STC12C5A60S2单片机是一款高速、低功耗、超强抗干扰的新一代单片机，该单片机具有双串口，可以用于连接AM2000空气质量传感器和wifi模块，使数据采集端的装配非常方便。
【IPC分类】G01N33-00, G08C17-02
【公开号】CN104614490
【申请号】CN201510019177
【发明人】陈盛, 郦东兵
【申请人】海柯蓝（上海）环保科技有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月14日