一种基于单片机的空气质量检测仪驱动电路
技术领域
本实用新型涉及一种基于单片机的空气质量检测仪驱动电路。
背景技术
伴随着科技的快速发展，用科学技术来进行环境的检测，快速准确的反映出环境的现状是当前最直接有效也最普遍的方式。住房，这个作为人们生活起居的重要场所，它的美观、舒适、以及安全度是每个家庭成员最关心的也最迫切的。当人们在追求室内环境的美观时，通过大量使用化学合成材料装修房屋，使得房屋美观度大大提高，也留下了甲醒气体危害。由于环境的变化、气候的异常，粉层污染越来越厉害，造成的鼻炎等呼吸道疾病频繁发生。因此PM2.5指数的检测也就非常受到大家的重视。但是，目前市面上的空气质量检测仪器的驱动控制电路并不完善，有许多功能还未能实现。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于单片机的空气质量检测仪驱动电路。
本实用新型通过以下技术方案得以实现。
本实用新型提供的一种基于单片机的空气质量检测仪驱动电路，包括中央控制模块、电源接口模块、传感模块、指示灯模块、风扇模块、加湿模块、PM2.5检测模块、显示模块，中央控制模块与指示灯模块、风扇模块、加湿模块、PM2.5检测模块、传感模块、电源接口模块、显示模块分别连接。
所述电源接口模块包括电源接口J1、开关SW1、电容C10，电源接口J1的1脚与开关SW1一端连接，开关SW1另一端输出电源VCC并与电容C10一端连接，电容C10另一端接地且与电源接口J1的2脚连接。
所述中央控制模块包括单片机U1、晶振Y1、电容C1～C3、电阻 R2、开关K3，单片机U1的18脚、19脚与晶振Y1两端分别连接，晶振 Y1两端与电容C2一端、电容C3一端分别连接，电容C2另一端、电容 C3另一端分别接地，单片机U1的9脚与电阻R2一端、电容C1一端分别连接，电阻R2另一端接地，电容C1另一端与电源VCC连接，开关 K3与电容C1并联。
所述传感模块包括红外线对射式传感器LS1、三极管Q1、电阻R4，红外线对射式传感器LS1的A端与电源VCC连接，红外线对射式传感器LS1的B端与三极管Q1发射极连接，三极管Q1集电极接地，三极管 Q1基极与电阻R4一端连接，电阻R4另一端与单片机U1的21脚连接。
所述PM2.5检测模块包括PM2.5检测芯片J2，PM2.5检测芯片J2的 2脚、4脚分别与单片机U1的11脚、10脚连接，PM2.5检测芯片J2的1 脚、5脚分别接地，PM2.5检测芯片J2的3脚与电源VCC连接。
所述风扇模块包括电机B2、三极管Q7、电阻R19，电机B2输入端与电源VCC连接，输出端与三极管Q7发射极连接，三极管Q7集电极接地，三极管Q7基极与电阻R19一端连接，电阻R19另一端与单片机U1的22脚连接。
所述加湿模块包括电机B1、继电器J3、二极管D2、电阻R11、电容C6、三极管Q6，继电器J3的发热丝引出脚4与电源VCC、电机B1 一端、二极管D2阴极分别连接，二极管D2阳极、电机B1另一端分别与继电器J3的发热丝引出脚5连接，继电器J3的发热丝引出脚5与三极管Q6发射极连接，三极管Q6集电极接地，三极管Q6基极与电阻R11 一端连接，电阻R11另一端与单片机U1的23脚连接。
所述指示灯模块包括发光二极管L1、发光二极管L2、电阻R3，发光二极管L1的阳极、L2的阳极均与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与电源VCC连接，发光二极管L1的阴极、L2的阴极分别与单片机 U1的1脚、2脚连接。
所述显示模块包括显示芯片P1、电阻R1、排针PR1，显示芯片P1 的7脚～14脚分别与单片机U1的39脚～32脚、排针PR1的2脚～9脚连接，排针PR1的1脚与单片机U1的40脚、电源VCC分别连接，显示芯片P1 的3脚与电阻R1一端连接，电阻R1另一端接地，显示芯片P1的2脚、 15脚与电源VCC连接，显示芯片P1的4脚～5脚分别与单片机U1的26脚～28脚连接。
所述单片机U1型号是STC89C52，红外线对射式传感器LS1的型号是KS122-SY300X，电机B1型号是四相五线制的5V直流步进电机， PM2.5检测芯片的器件型号是GP2Y1010AUOF。
本实用新型的有益效果在于：本系统具有制造成本低廉、操作简单而测量精度高、显示迅速的优点，以MCS-51系列单片机为核心设计的PM2.5指数监测系统，并通过串口通信技术，直接采集灰尘传感器的数据，减少了外围采集电路，对于不同型号的单片机只需要相应的改变一下地址即可，本申请的软、硬件系统具有很好的通用性，很高的实际使用价值。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图；
图2是本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
如图1所示的一种基于单片机的空气质量检测仪驱动电路，包括中央控制模块、电源接口模块、传感模块、指示灯模块、风扇模块、加湿模块、PM2.5检测模块、显示模块，中央控制模块与指示灯模块、风扇模块、加湿模块、PM2.5检测模块、传感模块、电源接口模块、显示模块分别连接。
电源接口模块包括电源接口J1、开关SW1、电容C10，电源接口 J1的1脚与开关SW1一端连接，开关SW1另一端输出电源VCC并与电容C10一端连接，电容C10另一端接地且与电源接口J1的2脚连接。
中央控制模块包括单片机U1、晶振Y1、电容C1～C3、电阻R2、开关K3，单片机U1的18脚、19脚与晶振Y1两端分别连接，晶振Y1两端与电容C2一端、电容C3一端分别连接，电容C2另一端、电容C3另一端分别接地，单片机U1的9脚与电阻R2一端、电容C1一端分别连接，电阻R2另一端接地，电容C1另一端与电源VCC连接，开关K3与电容 C1并联。
传感模块包括红外线对射式传感器LS1、三极管Q1、电阻R4，红外线对射式传感器LS1的A端与电源VCC连接，红外线对射式传感器 LS1的B端与三极管Q1发射极连接，三极管Q1集电极接地，三极管Q1 基极与电阻R4一端连接，电阻R4另一端与单片机U1的21脚连接。
PM2.5检测模块包括PM2.5检测芯片J2，PM2.5检测芯片J2的2脚、 4脚分别与单片机U1的11脚、10脚连接，PM2.5检测芯片J2的1脚、5 脚分别接地，PM2.5检测芯片J2的3脚与电源VCC连接。
风扇模块包括电机B2、三极管Q7、电阻R19，电机B2输入端与电源VCC连接，输出端与三极管Q7发射极连接，三极管Q7集电极接地，三极管Q7基极与电阻R19一端连接，电阻R19另一端与单片机U1 的22脚连接，以此作为三极管功率放大电路来驱动风扇对有害气体的驱逐。
加湿模块包括电机B1、继电器J3、二极管D2、电阻R11、电容C6、三极管Q6，继电器J3的发热丝引出脚4与电源VCC、电机B1一端、二极管D2阴极分别连接，二极管D2阳极、电机B1另一端分别与继电器 J3的发热丝引出脚5连接，继电器J3的发热丝引出脚5与三极管Q6发射极连接，三极管Q6集电极接地，三极管Q6基极与电阻R11一端连接，电阻R11另一端与单片机U1的23脚连接，对应抽取水和排放水两种不同的驱动控制状态。抽水加湿模块也就是功率驱动控制模块中的控制状态由一台小电机控制和一个整流功率放大电路组成，闲置状态下继电器J3的常开引脚2、6相连，工作状态下则是继电器J3的常闭引脚2、 3相连来启动控制抽水或排水。
指示灯模块包括发光二极管L1、发光二极管L2、电阻R3，发光二极管L1的阳极、L2的阳极均与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与电源VCC连接，发光二极管L1的阴极、L2的阴极分别与单片机U1的1 脚、2脚连接。
显示模块包括显示芯片P1、电阻R1、排针PR1，显示芯片P1的7 脚～14脚分别与单片机U1的39脚～32脚、排针PR1的2脚～9脚连接，排针PR1的1脚与单片机U1的40脚、电源VCC分别连接，显示芯片P1的3 脚与电阻R1一端连接，电阻R1另一端接地，显示芯片P1的2脚、15脚与电源VCC连接，显示芯片P1的4脚～5脚分别与单片机U1的26脚～28 脚连接，以此来实现红灯警报，绿灯安全的警示作用。
单片机U1的引脚RXD、引脚TXD与RS232转串口连接，引出并接入通信端进行串口通信下的数据传输。
单片机U1型号是STC89C52，红外线对射式传感器LS1的型号是 KS122-SY300X，电机B1型号是四相五线制的5V直流步进电机， PM2.5检测芯片的器件型号是GP2Y1010AUOF。
检测系统主要由单片机控制，当其完成检测到有串口数据时，单片机通过串口通信协议接收ZPH01发送的数据，接收到收据后机控制数据显示，超限设置及声光报警。
1、独立按键，可以设置灰尘浓度的上限；
2、灰尘浓度大于上限，声光报警；
3、串口通信接收数据查询校验；
4、用1602液晶显示功能状态。
本系统基于单片机为系统控制核心，采用显示屏显示和蜂鸣报警，实现高效的室内环境检测的功能。
