[实用新型]一种基于FPGA技术的新型粉尘快速监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及粉尘检测领域，特别涉及一种基于FPGA技术的新型粉尘快速监测装置。

背景技术

近年来，国外粉尘监测技术发展迅速。采用光散射原理，推出了P-5型数字式、LP-IE型数字式微机处理及激光机“DUST MATE”LD-1型等粉尘监测仪，其灵敏度较高，但结构复杂、价格昂贵，给大部分基层卫生监测机构和小型企业粉尘监测带来一定困难。

国内市场上粉尘监测仪多按专业性分类，亦具有一定的局限性。目前，大多监测系统简化了数据采集布线的线路，在传感器方面采用了半导体模拟器件，在线路传输上采用了串行传输方式，使用各种手段提高监测精度和可靠性，但器件线性度较差，监测速度还不够迅速，系统可靠性仍不太理想。

实用新型内容

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于FPGA技术的新型粉尘快速监测装置，采用高精度粉尘传感器，体积超小，硬件资源占用率超低，抗干扰能力强，附加功能强，装置电路系统完成对粉尘的采集、监测、报警、控制等基础功能，装置使用者可随时对监测平台进行监测范围、报警预知阈值修改，不但能提供合理的性能组合，提升系统的性能，扩展应用范围，核心芯片动态在系统重构的特性，极大提高了设计灵活性和通用性，具有超小体积，超低硬件资源占用率，抗干扰能力强，精度高，附加功能强等诸多优点。另核心芯片工作频率高达155MHz，具有超高运行速度，可达到快速监测的目的。无论是从抗干扰性，运行速度，在线可编程特性，还是从运行可靠性的角度都能达到理想的效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种基于FPGA技术的新型粉尘快速监测装置，该装置由一FPGA核心芯片，及与该FPGA核心芯片连接的EPCSI配制芯片，JTAG接口，石英晶振，电源电路，显示屏，高精度粉尘传感器，光报警电路，蜂鸣器和除尘装置组成；

其中，FPGA核心芯片对粉尘进行检测并控制整个装置进行除尘，报警，蜂鸣，显示；

显示屏用于检测值的显示；

EPCSI配制芯片用于进做存储硬件；

JTAG接口为调用口；

石英晶振提供50Hz频率；

电源电路提供稳定电源；

高精度粉尘传感器用于输入待测粉尘信号；

光报警电路用于进行超阈值报警输出；

蜂鸣器在光报警电路报警后蜂鸣提醒；

除尘装置控制除尘。

进一步的，所述FPGA核心芯片采用EP2C8Q208C8芯片处理器。

进一步的，所述高精度粉尘传感器连接有多个。

进一步的，所述电源电路为5V或3.3V电源。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

采用高精度粉尘传感器，体积超小，硬件资源占用率超低，抗干扰能力强，附加功能强，装置电路系统完成对粉尘的采集、监测、报警、控制等基础功能，装置使用者可随时对监测平台进行监测范围、报警预知阈值修改，不但能提供合理的性能组合，提升系统的性能，扩展应用范围，核心芯片动态在系统重构的特性，极大提高了设计灵活性和通用性，具有超小体积，超低硬件资源占用率，抗干扰能力强，精度高，附加功能强等诸多优点。另核心芯片工作频率高达155MHz，具有超高运行速度，可达到快速监测的目的。无论是从抗干扰性，运行速度，在线可编程特性，还是从运行可靠性的角度都能达到理想的效果。(1)电路硬件核心芯片处理速度快，抗干扰能力显著增强，实时进行监测，并快速显示监测结果；(2)随时根据用户需要改变监测范围预警值等技术参数，极大提高了设计灵活性和通用性，甚至修改过程使用者可在简单指导下自行完成(3)硬件I/O资源非常丰富，如有扩展需要，可完成百个监测点以上的监测工作。

附图说明

图1是本实用新型各功能硬件电路连接关系框图；

图2是本实用新型一个实施方式电路图。

其中，U1B为硬件主控核心芯片；U3、U4为高精度粉尘传感器；D4、D5为浓度超范围报警发光二极管；BEEF为浓度超范围报警蜂鸣器；U5为配置芯片；右上角JTAG为JTAG接口；5V、3.3V为芯片供电电源；U2为液晶显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案做进一步详细描述：

如图1所示，一种基于FPGA技术的新型粉尘快速监测装置，该装置由一FPGA核心芯片，及与该FPGA核心芯片连接的EPCSI配制芯片，JTAG接口，石英晶振，电源电路，显示屏，高精度粉尘传感器，光报警电路，蜂鸣器和除尘装置组成；