基本信息
- 項目名稱：
- 商用CO2探測器
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 商用CO2探測器主要用于對空氣中CO2的濃度進行檢測，同時還可以檢測空氣的溫度和濕度，檢測結果以數(shù)字的形式顯示在LCD顯示屏上。系統(tǒng)還擴展了實時時鐘顯示和兩級繼電器無源輸出模塊，以適應不同的應用場合。當空氣中CO2的濃度值高于設定的報警值時，會啟動聲光報警系統(tǒng)，進行聲光報警。CO2濃度的報警值可以由使用者根據(jù)實際情況自行設定，并具有掉電保護功能，使用者可以通過觀察LCD屏上CO2的濃度值、溫濕度值來對空氣質量有個全面的了解。
- 詳細介紹：
- 商用CO2探測器，以MSP430F413單片機為主控芯片，由CO2傳感器模塊、溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、RTC實時時鐘電路、LCD顯示電路、聲報警電路、光報警電路和繼電器輸出等九大模塊電路組成。具有電源、報警、故障三個狀態(tài)指示燈，綠燈為電源指示燈，燈亮表示已接通電源；紅燈為報警指示燈，燈亮表示CO2濃度超過設定值；黃燈為故障指示燈，燈亮表示探測器出現(xiàn)故障。還具有“設置”、“+”、“換位”、“返回”四個按鍵，用于設定開啟報警時CO2的濃度值、切換顯示內容及進行時間的調整等。 探測器上電后電源指示燈亮，系統(tǒng)開始工作，正常情況下LCD屏上顯示檢測到的CO2濃度值，使用者可以按下“換位”鍵來切換顯示環(huán)境的溫濕度值，通過這四個按鍵還可以設置報警時的CO2濃度值、切換CO2濃度的顯示單位、設置是否啟動聲音報警、進行時間的調整等。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 空氣中CO2濃度的高低對人們的日常生活有很大影響，嚴重時會對人們的生命構成威脅，CO2探測器可以實時的檢測空氣中CO2的濃度，當空氣中CO2濃度過高時，發(fā)出聲光報警，提醒人們注意防范。 河南某電子股份有限公司在進行了充分的市場調研之后，提出了設計要求，在某高校設立為大學生創(chuàng)新基金項目，并給予10萬元的資金資助研制商用CO2探測器。 以MSP430F413單片機為主控芯片，擴展CO2傳感器模塊、溫濕度傳感器模塊、RTC實時時鐘電路、LCD顯示電路、聲光報警電路、繼電器輸出等模塊，可研制出滿足設計要求的CO2探測器。 創(chuàng)新點：采用MSP430F413超低功耗單片機及CO2傳感器器構成低功耗、低成本、多功能的CO2探測器。 技術關鍵：CO2檢測、溫濕度信號檢測、探測器的軟件設計與優(yōu)化。 主要技術指標： #CO2氣體檢測范圍：0-5000ppm；檢測精度：±50ppm； ＃溫度測量范圍：-10-60℃；檢測精度：±1℃； ＃濕度檢測范圍：0-95%RH；檢測精度：±5%RH； ＃具有時間顯示功能； #預熱時間：60S； ＃具備電源、報警、故障指示及聲音報警 ＃輸出形式：兩級繼電器無源輸出。 ＃供電型式：AC220V、50Hz并兼容DC24V； ＃功耗：<40mA； ＃防護等級：IP42。
科學性、先進性
- 科學性、先進性： 1、采用MSP430F413單片機接收CO2傳感器、溫度、濕度傳感器信號經數(shù)據(jù)處理后送至LCD屏顯示，與現(xiàn)有技術比，測量精度高，功耗低，性價比高，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，能適用于工業(yè)環(huán)境； 2、能實時準確地檢測空氣中CO2的濃度、環(huán)境的溫濕度值，檢測結果以數(shù)字的形式在LCD顯示屏顯示，清晰直觀，適用場合廣泛；兩級報警輸出，報警點的值用戶可以任意設定，并且具有掉電保護功能；可以選擇是否開啟聲音報警，供電采用DC插座形式，方便外加直流適配器或者車載電源；兩路繼電器輸出方便用戶外接擴展； 3、有較高的防護等級，成品體積小，可以設計成壁掛式、臺式、車載等類型，結構精巧便于用戶安裝，應用場合廣泛，可以批量生產，有很大的應用市場。 參考文獻： [1]沈建華. MSP430系列16位超低功耗單片機原理與實踐[M].北京航空航天大學出版社，2008 [2]胡大可.MSP430系列FLASH型超低功耗16位單片機[M].北京航空航天大學出版社，2001
獲獎情況及鑒定結果
- 2009年4月 河南鄭州 獲河南某高校首屆“挑戰(zhàn)杯”大學生科技作品競賽一等獎； 2009年5月 河南鄭州 獲河南省第七屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽一等獎。
作品所處階段
- 中試階段，該作品已通過河南某電子股份有限公司的技術驗收，并進行了小批量試產。
技術轉讓方式
- 所有權或使用權轉讓。
作品可展示的形式
- 實物產品，現(xiàn)場演示。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 使用說明：正常工作時，使用者通過對四個按鍵的操作，設置CO2濃度的報警值、切換CO2濃度單位、切換顯示溫濕度值等，詳細的使用說明可以參看使用說明書（論文文檔附錄2）。 技術特點和優(yōu)點：采用MSP430F413單片機，運算速度高，超低功耗，工作穩(wěn)定，價格低廉，結構精巧，安裝方便，使用方便簡單。 使用范圍： 1、空氣質量檢測 2、安全監(jiān)控 3、農業(yè)和畜牧業(yè)。 推廣前景：隨著人們環(huán)境認知度的提高，人們對空氣質量的關注及要求會提高，CO2探測器能夠實時檢測空氣質量，滿足了人們對健康的需求。本作品功能齊全，性價比高，有很好的推廣前景。 經濟效益預測： 本作品已通過了河南某電子股份有限公司的檢測驗收，經測試證明，測量精度高，性能穩(wěn)定可靠，性價比高，各項性能指標已達到國內先進水平，具有良好的市場前景，該作品已進行了小批量試產。目前市場上的同類產品價格約2000元/臺，按照此價格計算每臺可實現(xiàn)利潤約1400元，預計每年生產銷售500臺，該產品可為公司創(chuàng)造利潤約70萬元/年。
同類課題研究水平概述
- 國內： 1.北京吉華安泰科技有限公司的多功能室內CO2檢測儀（Sensenlife-Tim8），適用場合有限（只適用于室內），CO2濃度的報警值用戶不可以根據(jù)實際情況自行設定，只有聲音報警，沒有光報警，沒有繼電器輸出，用戶無法外接； 2.南通沃特環(huán)?？萍加邢薰綡AL-HCO201手持數(shù)字CO2探測器，只能檢測CO2濃度，不能測測溫濕度； 陜西國泰電子儀器有限公司生產的AZ7752型CO2探測器使用范圍有限，且只能用于檢測不能自主設定報警值； 3.匯晟儀器的鐘表式CO2探測器報警時間點有限制，且功耗較大，報價高。 國外： 1.美國ALNOR公司的CO2測量計（8610）只能檢測CO2濃度，不具備檢測溫濕度與自主設置報警點等功能。 2.法國C1100紅外CO2探測器，只能測量CO2濃度，不具備溫度和濕度檢測功能； 3.加拿大SORTWELL室內型二氧化碳探測器測量范圍小，測量精度低。 與國內外同類產品相比，本課題研制的商用CO2探測器優(yōu)點為： （1）適用場合廣泛，可以應用于農業(yè)，工業(yè)，交通等多種場合； （2）采用MSP430系列16位高性能單片機，功耗低，處理速度快，精度高； （3）CO2濃度的報警值可以自行設定，CO2濃度的顯示單位可以切換； （4）具有兩路繼電器輸出，方便用戶外接擴展； （5）防護等級（IP42）高； （6）主要檢測CO2濃度，同時可以檢測所處環(huán)境的溫濕度； （7）既有聲音報警同時又可以進行光報警。 由此可見，與同類國內外產品相比，本課題研制的CO2探測器性價比高，適用范圍更廣。
