专利名称：家居环境安全智能调节系统的制作方法随着人们生活水平的提高，越来越重视身体的健康，除了合理的饮食和适当的锻炼，舒适安全的居住环境也显得尤为重要，目前室内影响人们健康安全的因素主要有以下几个方面1、温湿度，人体对外界环境温度、湿度的变化有一定的适应能力，但人体自身的调节能力具有一定的局限性，环境专家通过大量群体实验后提出人体最适宜的室内温、湿度是冬季温度18 25°C，湿度30% 80% ；夏季温度23 ，湿度30 60%，此时人们的精神状态和舒适度最佳；2、室内空气质量，影响室内空气质量的污染物不仅包括人们熟悉的甲醛、苯、氨等污染物质，还包括可吸入颗粒物、二氧化碳、二氧化硫等13项化学性污染物质；另外天然气泄漏、火灾等突发状况也对人们的生命安全造成威胁。
本发明的目的克服了上述所说的不足，提供了一种能够自动实时的采集室内外环境的温湿度，室内天然气浓度及空气污染系数信息，能够根据外界温湿度的变化自动调节室内温湿度，根据室内的天然气浓度、空气污染系数对报警电路、加湿机、负离子发生器进行控制，从而使家庭的居住环境达到安全舒适的调节系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种家居环境安全智能调节系统， 包括温湿度传感器、天然气传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、微处理器、继电器、红外发射模块、时钟模块、显示模块、电机、报警电路和为单片机块供电的电源，温湿度传感器、 天然气传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、继电器、红外发射模块、时钟模块和显示模块分别通过接口电路与微处理器对应的I/O 口相连接，加湿器、负离子发生器、电机和报警电路分别连接在继电器的另一端。微处理器采用STC12C5A60S2芯片，温湿度传感器采用 SHTl 1，天然气传感器采用MQ-4，空气质量传感器采用MQ135，烟雾传感器采用MQ-2。工作时，温湿度传感器对室内外环境进行检测，烟雾传感器、天然气传感器、空气质量传感器对室内环境进行检测，烟雾传感器、天然气传感器、空气质量传感器将采集到的外界信号的模拟信号经过A/D转化为数字信号传输给微处理器进行处理，温湿度传感器将室内外的温湿度情况直接通过数字信号发送给微处理器，微处理器接收到这些信号之后将它们在显示模块上显示出来，并将这些信号根据季节的不同与它们的预设值进行比较，然后通过红外发射单元对空调进行控制，通过继电器对加湿器、负离子发生器、电机、报警电路进行控制，使温湿度、天然气浓度、空气质量控制在理想的安全范围之类，从而使室内环境达到安全、舒适的状态。本发明与现有技术相比具有如下优点1、可根据季节和外界环境的变化，实时的采集室内外环境的温湿度，能够根据外界温湿度的变化自动调节室内温湿度及空气质量情况，并把室内外的信息与系统时间显示在显示模块上，为使用者提供良好的室内居住环境。2、通过天然气传感器与烟雾传感器能够及时的监测天然气及火灾状况，通过报警电路及显示模块将这些信息反馈给使用者，防范于未然，最大限度的保障了使用者的人身安全。3、用户可以根据自身需求及所处地域的不同设置不同的温湿度及空气质量预设值，满足使用者的个性化需求。图1是本发明的整体示意简图。图2是微处理器STC12C5A60S2芯片电路连接图。图3是温湿度传感器SHTl 1电路连接图。图4是天然气传感器MQ-4电路连接图。图5是空气质量传感器MQ135电路连接图。图6是烟雾传感器MQ-2电路连接图。图7是红外发射电路图。图8是系统工作流程图。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，包括温湿度传感器、 天然气传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、微处理器、继电器、红外发射模块、时钟模块、 显示模块、直流电机、报警电路和为单片机块供电的电源，温湿度传感器、天然气传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、继电器、红外发射模块、时钟模块和显示模块分别通过接口电路与微处理器对应的I/O 口相连接，加湿器、负离子发生器和报警电路分别连接在继电器的另一端。微处理器采用STC12C5A60S2芯片，温湿度传感器采用SHTl 1，天然气传感器采用 MQ-4，空气质量传感器采用MQ135，烟雾传感器采用MQ-2。微处理器采用STC12C5A60S2芯片，它有8个12位的逐次比较型A/D转换器 (P1. 0-P1. 7)，烟雾传感器MQ-2、空气质量传感器MQ135、天然气传感器MQ-4的模拟信号直接接在这些端口上面，A/D转换完成后，得到12位的A/D结果。空气质量传感器采用MQ135，电阻值为2K-20K，因此输出电压范围为1. OV -3. 75V，天然气传感器与烟雾传感器类似。时钟模块采用DS1302，微处理器通过DS1302来判断时间与季节，从而对预设值进
行调整。显示单元IXD12864可以显示出当前的室内外温湿度、光照强度、天然气浓度、空气质量系数以及当前所处的时间，整个控制端工作于5.0 V电压下，通过电池为微处理器供 H1^ ο红外发射模块采用PT2262芯片，把6位并行数据转换成串行数据，通过Dout发出，减轻编程负担，使传输更快。整个控制端工作于5. 0 V电压下，通过电池为微处理器供电。工作时，温湿度传感器对室内外环境进行检测，烟雾传感器、天然气传感器、空气质量传感器对室内环境进行检测，烟雾传感器、天然气传感器、空气质量传感器将采集到的外界信号的模拟信号经过A/D转化为数字信号传输给微处理器进行处理，温湿度传感器将室内外的温湿度情况直接通过数字信号发送给微处理器，微处理器接收到这些信号之后将它们在显示模块上显示出来，并将这些信号根据季节的不同与它们的预设值进行比较，然后通过红外发射单元对空调进行控制，通过继电器对加湿器、负离子发生器、电机、报警电路进行控制，使温湿度、天然气浓度、空气质量控制在理想的安全范围之类，从而使室内环境达到安全、舒适的状态。 如图8所示，首先，微处理器从时钟模块DS1302读取出月份的数据，然后根据季节的不同设定不同的预设值，接着按键扫描，判断用户是否改变预设值，接着开始测定空气质量系数、天然气系数以及烟雾系数，通过与预设值的比较，判断是否需要采取措施，当烟雾浓度或者天然气浓度超出预设值的时候，这时报警电路工作，打开窗户，并将信息在显示模块上显示出来，当空气质量系数超出预设值的时候，打开负离子发生器，再判断是否是节能模式，如是节能模式则返回，若不是，再读取外界的温度，判断是否需要开窗，接下来读取温湿度情况，当温湿度不在预设值范围之内时，通过红外模块调整空调温度或者开启/关闭加湿机，如此循环。


一种家居环境安全智能调节系统，包括温湿度传感器、天然气传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、微处理器、继电器、红外发射模块、时钟模块、显示模块、电机、报警电路和为单片机块供电的电源，温湿度传感器、天然气传感器、空气质量传感器、烟雾传感器、继电器、红外发射模块、时钟模块和显示模块分别通过接口电路与微处理器对应的I/O口相连接，加湿器、负离子发生器、电机和报警电路分别连接在继电器的另一端。本发明能够自动、实时的采集室内环境信息，根据室内环境的变化通过各个模块改变相应的状况，从而使室内环境达到最理想的状态，为使用者提供安全舒适的环境。