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参赛作品《家用室内环境检测仪》

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发表于2017-05-31 18:09:15 | 显示全部楼层
1# 电梯直达

【报名阶段需要填写的内容】

1. 参赛者姓名(必填项):

王振冲

2. 单位或学校名称(必填项):

个人

3. 当前职务或职称(必填项):

电子工程师

4. 参赛作品的名字(必填项):

参赛作品《家用室内环境检测仪》

5. 简要陈述您的idea和作品(必填项):

采集室内空气质量参数,显示在TFT液晶屏上,用户可设置相关气体浓度阈值,进行相关继电器动作,从而实现智能控制室内空气净化及监控的功能。


6. 拟用到的立创商城在售物料(必填项):

stm32f103rct6 、XPT2046、AMS1117-3.3V

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充(必填项):

合力220V转5V模块,3.5寸TFT屏等

·

一、作品简介

 

整机外观:

 



 


 


 


 


 


  

作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景:

      随着生活水平日益提高,人们对室内环境的要求越来越高,又加上当今装修房屋所用材料含甲醛等有害物质偏高,室内环境健康成为人们最求健康居住环境的首要问题,而室内环境健康的关键就在于室内空气质量的好坏,所以我们就设计了一个可以在检测室内空气有害气体的浓度,并可根据检测到的有害气体浓度值来控制相应的净化和换风设备的启动的装置,以此来智能化的监控有害气体和清新室内空气,达到保持室内空气环境健康的目的。

市场应用前景:目前城市及乡镇生活水平逐步提高,人们对室内空气环境健康的重视度加强,室内空气质量管理智能化已成为发展的必然趋势,且当今电子科技相当发达,对于智能室内空气质量环境设备的研发也成为有力支持,所以这种室内空气质量检测控制装置一定具有开阔的应用市场前景。


作品的创新性:该装置采用86型墙壁盒,主控制板装载其中,另将3.5寸液晶加显示板装载在其上面。主控板采用220V市电直接供电,主控板通过FPC连接线与液晶显示板进行连接,液晶显示板固定在86型墙壁盒上面,主控板通过86盒引出控制电器端子,结构小巧紧凑,供电接线方便。液晶显示当前检测气体浓度值及环境相关参数,人机交互方式有触摸屏方式和四角按键方式组成,具有优越的交互体验感。

实用性:该装置液晶显示板可显示多种界面,每种界面显示内容不同,显示内容包括温湿度,甲醛含量,pm2.5含量,当前时间,界面整洁美观,并具有背光亮度调节功能,用户可根据室内实际光强,调节相应屏幕亮度。

二、系统构架图


 

三、硬件部分的描述

 

 

  显示板原理图:


主机底板原理图  

  

主机底板PCB图

  

显示板PCB图


 

界面操作显示效果图:


 

 

 

 

 

 

 


作品系统实现原理:

作品实现原理:采用单片机和外围传感器模块通信,获取传感器数据,将数据显示到3.5寸液晶上面,mcu根据用户设置的相应阈值进行相应继电器控制,这是作品的整体工作流程。

显示界面原理:作品的显示界面采用显示图片的方法更新数据及画面,由于切换及设置画面图片较多,已超出单片机flash存储空间,故将图片数据先存储到TF卡中,待mcu将要显示某图片画面时再从TF卡中读取图片数据并将其显示在液晶上面。

触摸屏人机交互实现原理:当触摸物触摸屏幕某一点时,mcu通过读取触摸ic数据会得到该点对应的横纵坐标,那么我们就可以根据触摸范围内的坐标范围来确定是否执行相应功能操作,以此就是现实了触摸屏交互功能。

控制原理:mcu通过判断传感器数据和用户设置的传感器阈值之间的对比,以此决定是否执行继电器动作。

实现功能:

1.实时温度检测(温度显示精确到小数点后一位)、湿度检测、PM2.5 检测、甲醛检测(将

传感器采集的 PPM 转换为 mg/m3显示)、当前时间显示(时间显示精确到秒)

2. 触摸屏显示四种主界面,通过触摸屏设置菜单变更主界面

3. 继电器模块集成在主板上,可以在触摸屏设置自动模式或手动模式,自动模式下,可以按设

定好的时间、温度或甲醛或 PM2.5 传感器采集的数值自动启闭继电器,三种传感器可独立控制继电器,也可勾选结合控制继电器(即满足多种勾选上的条件时启闭);手动模式下,通过一个四脚按键控制继电器启闭。

四、材料清单(BOM列表)

 

单片机:STM32f103rct6          --------------立创商城商品编号:C8323        链接:http://www.szlcsc.com/product/details_8815.html

220V5V模块:HLKPM01     

温湿度传感器:SHT20  

--------------立创商城商品编号:C53865       链接:http://www.szlcsc.com/so/catalog/922.html

           



甲醛传感器模块:岚宝德源

Pm2.5传感器:GP2Y1010AU

触摸ICXPT2046      

--------------立创商城商品编号:C19076          链接:http://www.szlcsc.com/so/catalog/497.html

                              




 

五、软件部分的描述 (代码将在后续公开)

 

 

六、作品演示

 


七、总结

做这个作品,需要一个TFT卡专用于存储界面图片,界面中每个数字,每个图标都是用图片做成的。同一坐标位置切换不同的图片,就会达到画面切换的效果,目前采用的控制器为stm32f103rct6,主频为72Mhz,显示图片前处理器需要先从TF卡中读取图片信息,然后处理器再将图片信息送给液晶进行显示。目前情况是图片刷新显示速度不够快,界面切换可以看出画面切换状态,对操作者来说,这是需要改进的,需要加快刷屏速度,是操作者的操作体验更佳!希望在此和大家互相交流学习,在此要感谢立创商城给我提供了这样的机会,使自己的作品公布出来,继而能和大家一起探讨改进作品,共同学习交流!

 






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发表于2017-08-16 14:51:33   |  显示全部楼层
4#
发表于2017-05-31 18:40:49  2# 报名成功!您可以开始进行设计工作了。
赵工,设计内容工作在这个帖子里面无法编辑了吗? 

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发表于2017-08-22 12:02:28   |  显示全部楼层
7#
发表于2017-08-19 18:24:10  6# 原理图和PCB图有些小,点击放大了,也看不清楚。其他内容还有补充吗?
需要补充的,正正在进行中。。

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