项目介绍:
项目名称:智能空气净化口罩
项目简介:在北方的冬天通常存在雾霾,或是天气过冷等,人们都有出门戴口罩的习惯,口罩戴时间长了之后,里面的空气质量通常很差,存在过多的臭氧和二氧化碳,会影响健康。而通过在口罩里实现空气净化,这个问题将得以解决。通过时常检测口罩里的温度、湿度和空气质量参数,可选择的使用负离子净化器进行空气进化。
系统架构:
负离子发生器:
负离子发生器是一种生成空气负离子的装置,该装置将输入的直流或者交流电经过EMI处理电路及雷击保护电路处理后,通过脉冲式电路,过压限流;高低压隔离等线路升为交流高压,然后通过特殊等级电子材料整流后得到纯净的直流负高压,将其接到金属或者碳元素制作的释放尖端(碳元素毛刷),利用尖端直流高压产生高电晕,高速地放出大量的电子(e-),而电子无法长久存在于空气中(存在的电子寿命只有纳秒级),立即会被空气中的氧分子(O2)捕捉,从而生成空气负离子。
负离子的作用:
(1)杀菌:医学表明,负离子被确认是具有杀灭病菌的作用,其原理主要在于负离子与病菌结合后,使得细菌产生结构的改变或能量转移,导致细菌死亡。
(2)空气净化:由于负离子具有负电性,会与空气中的悬浮颗粒(发散在空气中的悬浮颗粒通常为正电性或中性)发生中和作用,使其质量增大,而自然沉淀。
以上负离子的两个特点可以很好的满足口罩空气净化的需求了。
项目分析:
(1)空气质量的检测。通过传感器TGS2600采集传感器所在环境的空气质量,为ADC值。再通过与当前环境(口罩中)的温湿度参数值,来进行计算出空气的质量,从而判断是否需要控制打开负离子发生器来进行空气净化。
(2)空气的净化。通过负离子发生器来实现空气的净化。
(3)数据监控:空气质量,温湿度、产品电量等等参数可以通过蓝牙4.0 BLE的方式与手机APP进行对接,将所需参数都显示在手机APP中,并且如果有健康记录健康需求,可以将数据通过手机(WiFi/4G)上传到服务器中,使得每个用户的健康参数得到科学的分析和监控。
(4)数据上传协议。
传输数据:
a.电池电压(V)
b.温度(temperature):摄氏度
c.湿度(temperature):百分比
d.空气质量:
基本通信协议格式---浮点型数据
字段 | 长度(Byte) | 备注 | |
负离子口罩通信协议 | Start_flag | 2 | 包头:固定为0xFFFF |
lenth | 2 | 数据长度:从cmd到CRC所占用的字节数 | |
Cmd1 | 1 | 第1个命令,表示其后的2B数据所表示的类型,比如温度 | |
Data1 | 整数 | 1 | 数据整数部分 |
小数 | 1 | 数据小数部分 | |
Cmd2 | 1 | 第2个命令,表示其后的2B数据所表示的类型 | |
Data2 | 整数 | 1 | 数据整数部分 |
小数 | 1 | 数据小数部分 | |
······ | |||
Cmdn | 1 | 第n个命令,表示其后的2B数据所表示的类型 | |
Datan | 整数 | 1 | 数据整数部分 |
小数 | 1 | 数据小数部分 | |
BCC | 1 | 数据校验:从length到data数据的异或校验和 | |
备注 | 1.表中协议Cmd表示其位置的后2Byte长度的数据Data的类型,比如Cmd = 0x10,表示其数据Data为温度值。2.表中协议Data是一个浮点类型数据,其精度为保留2位小数点,其存储长度为2Byte,其中前1Byte存储整数,后1Byte存储小数。数据Data的值为:Data =(float) (整数 + (float)小数/100)。 |
CMD命令表
命令(CMD) | 说明 |
0x10 | 温度正(+) |
0x11 | 温度负(-) |
0x12 | 湿度 |
0x13 | 空气质量 |
0x14 | 电池电压 |
电路连接:
项目图示:
项目程序逻辑示意图:
手机APP:
微信关注云汉电子社区微信公众号ickeybbs,回复“口罩”,可查看视频演示。
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