本實用新型涉及了一種環境檢測系統，尤其涉及一種車內環境檢測系統。

背景技術：

隨著人們經濟水平的不斷提高，越來越多的人選擇使用汽車作為出行工具，隨之而來的是人們將在汽車空間內所處時間的加長，但汽車內空間狹小，人們長時間處于該環境中易被車內微環境所影響，進而引發各類健康問題，因此車輛使用環境安全問題顯得越發重要。

影響車內環境的因子較多，常見的有溫度、濕度、甲醛、PM2.5等，為了便于用戶監控車內環境，及時發現異常因子，保證用戶人身健康，提高車輛使用安全，因此研制車內環境檢測系統具有很大的實用性及廣闊的前景。目前市面上只有少數用于監控車輛內部環境的系統，檢測項目較少，且各傳感器與中控模塊為一體化連接，不便于根據用戶需求增加或減少傳感器的種類。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種便于根據用戶需求增加或減少傳感器種類的車內環境檢測系統。

本實用新型所采取的技術方案是，提供了一種車內環境檢測系統，該車內環境檢測系統包括傳感模塊與中控模塊，所述的傳感模塊包括至少一個傳感器，所述的中控模塊的單片機連接有連接器，所述的連接器的數量多于或者等于傳感器的數量，每個所述的傳感器的輸出端可拆式連接在相應的連接器上。

采用以上設計后，本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

傳感模塊的各傳感器輸出端與相對應的連接器可拆式連接，可根據用戶需求增加或減少傳感器的種類，傳感器拆裝簡單方便。

作為改進，所述連接器為FPC連接器或插針連接器，使用簡單方便。

作為改進，所述傳感模塊包括溫濕度傳感器、甲醛傳感器、PM2.5傳感器。使用溫濕度傳感器，相比單獨使用溫度傳感器和濕度傳感器減少了傳感器的個數，節省費用及空間，尤其是在車內這種狹小空間，溫濕度傳感器更具使用優點。甲醛傳感器及PM2.5傳感器，分別用于測量車內環境中甲醛、甲苯、二甲苯濃度及PM2.5濃度，實時監控此類對人體有害物質的濃度，提示用戶及時開窗換氣調整車內環境。

作為改進，所述傳感模塊包括火焰傳感器、煙霧傳感器、聲音傳感器。火焰傳感器及煙霧傳感器用于監控車內是否發生火災，火災危害性極大，因此雙保險提高監控力度。聲音傳感器用于在車輛停放時檢測車內是否有異常聲音出現，便于及時發現車輛被盜異常，降低用戶財產損失。

作為改進，所述的車內環境檢測系統還包括用于聲音測距傳感器連接的接口，所述的接口與所述的中控模塊的單片機連接。聲音測距傳感器用于在車輛行駛過程中實現車間前后距離的測量，降低在行車過程中發生追尾交通事故的概率，提高行車安全。

作為改進，車內環境檢測系統包括顯示模塊，所述顯示模塊為帶觸摸功能的LCD顯示屏。LCD顯示屏數據呈現清晰準確及時，用戶查看方便，同時便于用戶通過所述的帶觸摸功能的LCD顯示屏對傳感器數據閾值進行調整。

作為改進，所述車內環境檢測系統還包括通訊模塊、報警模塊及智能客戶端，所述通訊模塊、報警模塊分別與中控模塊連接，所述智能客戶端與通訊模塊通過無線技術通信。報警模塊用于提示用戶及時發現車內環境中的異常因子。所述通訊模塊使用無線模式通信，用于將數據發送至智能客戶端，且具有數據傳輸速率高，低功耗，通訊安全性好，在有效范圍內可越過障礙物進行連接，沒有特別的通訊視角和方向要求，組網簡單的優點。所述智能客戶端用于24小時實時監控車內環境中各因子數據，尤其在用戶離開車內時，使用智能客戶端更顯方便。

作為改進，所述的單片機為ARM CORTEX-M4內核的K60單片機。K60單片機，內存大，運算速度高，性能穩定，安全性高。

附圖說明

圖1是車內環境檢測系統功能框圖

圖2是電源模塊電路圖

圖3是車內環境檢測系統流程指示圖

圖4是警報響應子程序圖

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

所述車內環境檢測系統包括電源模塊、傳感模塊、中控模塊、顯示模塊、通訊模塊、報警模塊及智能客戶端。

如圖2所示，所述電源模塊采用二級降壓設計，首先將輸入的12V直流電通過LM2940穩壓芯片轉變為5V電壓輸出，隨后通過線性穩壓器TPS7333達到3.3V穩壓電壓的輸出，進而實現為車內環境檢測系統提供所需的5V和3.3V的電壓輸出。同時電源模塊提供兩路USB電源輸出和一路USB電源的輸入，便于實現外接設備擴展及智能設備的充電需求。

所述連接器為FPC連接器或插針連接器，通過該連接器實現中控模塊與各傳感器的可拆式連接，使用方便。

所述車內環境檢測系統傳感模塊設置了多個傳感器，包括溫濕度傳感器、甲醛傳感器、PM2.5傳感器、火焰傳感器、煙霧傳感器、聲音傳感器。

溫濕度傳感器使用DHT11數字溫濕度傳感器，這是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器，包括一個電阻式感濕元件、一個NTC測溫元件和一個高性能單片機，具有超快響應、抗干擾能力強、性價比高的優點，且所述溫濕度傳感器采用單線制串行接口，簡易快捷便于系統集成。所述的DHT11數字溫濕度傳感器，體積小、功耗低、信號傳輸距離可達20米以上，因此適合用于車內這種狹小空間中。

由于車輛內部裝飾材料會散發對人體有害的氣體，甲醛、甲苯及二甲苯。此類有害氣體對人體的皮膚黏膜有刺激作用，在車內達到一定濃度時，人就會產生不適感，因此所述傳感模塊設置了甲醛傳感器。所述甲醛傳感器采用MS1100氣體傳感器，該傳感器對甲醛、甲苯、二甲苯等有害氣體檢測靈敏度高，適于測試濃度范圍為0-1000PPM，可用于空氣質量定性檢測。所述MS1100氣體傳感器加熱電壓為5V，工作電流不超過100MA，氣體靈敏度≥3％，在預熱3-5分鐘時間內，響應時間≤5S，通過模擬信號0-5V實現采集結果的輸出。

隨著各大城市PM2.5濃度不斷超標，用戶長時間處于車內，因此車內環境中的PM2.5濃度監控也需重視。傳感模塊設有PM2.5傳感器，用于檢測車內環境中的細顆粒物濃度，在PM2.5濃度超標時用戶可及時打開空調換氣，改善車內環境。

為了保證汽車行車過程中及停放時的安全問題，所述傳感器模塊設置了火焰傳感器、煙霧傳感器、聲音傳感器，用于檢測車輛內部是否出現火災及異常聲音。所述火焰傳感器采用紅外接收傳感器，該紅外接收傳感器使用特制的紅外線接收管來檢測火焰，然后把火焰的亮度轉化為高低變化的電平信號，輸入到中控模塊，中控模塊根據信號的變化做出相應的程序處理。所述煙霧傳感器采用MQ-2氣體傳感器對煙霧進行監測，其工作原理是不同濃度的氣體會直接改變氣敏電阻的阻值，進而輸出不同電阻值的模擬量，將模擬量直接輸入中控模塊，中控模塊將模擬量轉換為數字量，采樣值在經過公示換算后成為與之相對應的煙霧濃度值，最終在顯示模塊的LCD顯示屏上顯示煙霧濃度值，從而實現煙霧監測。由于火災對車輛及用戶的危害性比較大，因此設置火焰傳感器和煙霧傳感器雙保險來監控火災隱患，保證用戶人身安全及車輛安全。所述聲音傳感器采用MIC聲控傳感器，用于在車輛停放時監控車輛內部環境中出現的異常聲音，起防盜監控作用，尤其在夜晚，對保證車輛停放安全極其重要，可避免用戶財產損失。

為了提高行車安全，所述車內環境檢測系統設置了用于聲音測距傳感器連接的接口，所述的接口也是一個連接器。聲音測距傳感器安裝在車體的后窗上或車體后視鏡上，用于實現車間前后距離的測量，在車間前后距離過小時，發出提示信息，提示用戶注意保持安全行駛距離，能有效降低在行車過程中發生追尾交通事故的概率。

K60單片機是一款采用CORTEX-M4內核的控制芯片，其性能可達到1.25Dhrystone MIPS/MHz。K60單片機支持高速IEEE1588以太網通信方式，同時可通過SPI，UART，I2C等與其它底層的單片機通信，可以用于工業自動化環境中的精確的、實時的時間控制。K60單片機還具有功耗低、內存空間可擴展、壽命長的優點，因此中控模塊使用K60單片機再搭配復位電路及振蕩電路，作為車內環境檢測系統的控制中心，負責各類數據處理及傳輸。

在所述的車內環境檢測系統中使用一塊帶觸摸功能的LCD顯示屏作為顯示模塊，用于顯示各個傳感器所檢測到的數據，具有在行車過程中易于使用、反應速度快、節省空間的優點。用戶在開車時通過LCD顯示屏實時監控車內環境因子，同時可以通過LCD顯示屏設置各傳感器輸出值的上限，在環境因子中出現超過用戶所設置的數值上限時，用戶可以及時調整車內環境，比如開車窗換氣或打開空調，使車內環境恢復正常水平。

通訊模塊采用藍牙無線串口模式實現與智能客戶端的通信。所述的車內環境檢測系統選用HC-06藍牙無線模塊，該模塊具有高性能、低功耗、低成本的優點。HC-06藍牙無線模塊與中控模塊的控制芯片串行通信引腳相連，將各個傳感器采集到的監測數據發送到智能客戶端，便于用戶查看環境因子實測數據及對系統發出命令。所述智能客戶端一般選用智能手機或平板電腦，當用戶在離開車內環境時，使用智能客戶端對車內環境進行24小時實時監控，尤其在夜晚車輛發生被盜異常時，智能客戶端的存在至關重要，能夠最大程度的保證用戶車輛安全。

報警模塊包括有源蜂鳴器和RGB三色指示燈，各傳感器反饋的數值在經過中控模塊處理后，若發現有數據超過用戶設置的數值上限時，蜂鳴器發出報警聲音，同時RGB指示燈紅燈亮起，提示用戶車內環境中有因子數值超標，幫助用戶及時發現異常因子，方便用戶及時調整車內環境解決異常因子。

請參閱圖1、圖3及圖4所示，所述車內環境檢測系統的工作流程為：系統上電后進行復位歸零清除歷史數據，各傳感器開始采集數據并將數據發送至中控模塊，中控模塊接收到各傳感器輸出的數據后對數據進行轉化處理，再傳遞到顯示模塊，顯示模塊通過LCD顯示屏將經過處理的數據顯示出來，這時用戶通過LCD顯示屏便可查看各傳感器所采集到的各因子具體數值，并可在LCD顯示屏上設置間隔一段時間系統自動刷新數據。當有因子數值超過用戶設置的上限值時，報警模塊啟動，紅燈指示燈亮起同時蜂鳴器響起，LCD顯示屏顯示觸發警報的異常因子，此時用戶可進入LCD顯示屏設置界面調整異常因子的閾值，或者通過改變車內環境，開窗換氣，打開空調等使車內環境各因子恢復到安全范圍內。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解，其依然可以對前述的實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中各部分技術特征進行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的范圍。