拆解一个简约纯粹但又不乏技术含量的环境监测设备

发表于 2019-03-15 16:26:19 收藏 已收藏
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拆解一个简约纯粹但又不乏技术含量的环境监测设备

发表于 2019-03-15 16:26:19
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无论是追求高品质生活的白领,还是这一代年轻的爸爸妈妈,是否一直都有担心日益严重的空气污染会影响自己或者孩子的健康呢?是否有一种行之有效的方式去了解自己目前所处环境、自己的家庭是否有空气质量问题呢?得益于物联网的发展,智能家居产业可以说是欣欣向荣,其中不乏有一些优秀的环境监测产品,今天爱板网就带大家来了解并拆解一个简约纯粹但又不乏技术含量的环境监测设备。

室内外PM2.5监测仪C5

一看到这款C5的命名,可能大多数人不以为然,但其实它的技术含量很高。C5是一款通过激光散射原理工作的PM2.5环境监测设备,它的特点是测试速度快、准确度高、操作便捷。

C5外包装环保简单,重要的功能也有在包装盒上体现,简而不凡。

除了PM2.5的测量,C5还具有时间显示(互联网自动校时)、信息分享等功能。

C5的研发公司为海克智动,这是一家提供物联网空气检测与智能控制的解决方案商。

开箱

C5内部很简洁,配件包括了一个C5环境监测仪主机,一个5V/1A的适配器以及一条MciroUSB线,保卡,说明书。

C5外观设计比较独特,三角设计,60°斜面视角,符合人体工程学原理,放置在桌面等场所非常稳固。

C5底座有产品更详细的信息,比如具体型号,供电方式,工作原理,支持的WiFi类型,PM2.5的浓度表示方式等。

使用

使用非常方便,无需下载APP,只需通过微信绑定设备即可操作。

联网配置十分便捷,整个过程都不到1分钟,微信端有控制C5的一些操作,如开/关,定时,分享等功能,在C5产品端同样可以看到开/关,WiFi配置,分享等电容触摸按键,看起来简约不凡。

除了监测室内的PM2.5,C5同样可以通过联网获取本地室外的PM2.5浓度。具体的测试指标如下:

测量量程:0~999 μg/立方米

测量精度:±15%

响应时间:<5s

拆解

从实际测试下来,C5与小米空气净化器在同一位置监测的结果基本一致,而且响应速度确实很快,这点上确实不错。但是这里会让人产生疑问,“如何能保证C5达到这种准确又快速测量的结果呢”?所以接下来要一拆一探究竟。

目前电子设备的结构方式都比较类似,只要不是那些宣称防水需要用上胶的电子产品,拆解还是相当简单的。

取下C5底部的4个固定橡胶垫可以看到螺丝,从这里开始。

拆开后看到C5内部的布局还算比较空旷,功能模块分布的泾渭分明:显示部分、无线通信部分(WiFi)、激光传感器部分(黑色部分)。

先看屏幕这部分,核心为Holtek公司的16 * 8的LED控制器驱动程序,最大显示段为16x8,并带有133阵列扫描电路,工作电压4.5V-5.5V,软件配置特性使得很适合多个LED应用,通过两线双向I2C总线和大多数MCU兼容,主要用在工业控制指示器、数字时钟、温度计、计数器、LED显示器等其它消费类电子应用。

接下来是无线通信跟传感器部分,接着拆。

依托于本身产品功能不复杂以及目前芯片集成度的提高,所以分开后的无线通信部分看起来相当简单,主要是庆科WiFi模块、一个MicroUSB供电接口、一个蜂鸣器,两个分别连接屏幕和传感器部分的接口座。

EMW3165是由庆科公司的一款低功耗嵌入式WIFI 模块,集成了一个无线射频芯片和一个型号为STM32F411CE 的Cortex-M4 微控制器,内置了独一无二的“self-hosted” WIFI 网络函数库以及应用组件。此外,还提供2M 字节的片外flash、512K字节的片内flash、128K 字节的RAM 以及丰富的外设资源。

无线通信板背面没任何器件。

最后一部分为激光传感器模块。咋眼一看还有个风扇?散热用的?不是!

从C5介绍的工作原理来看,是通过激光散色的方式来检测颗粒,但是如果“突然”将C5放置在一个房间内,如何精确的测出空气中的PM2.5浓度,显然靠空气直接的流通还不够,尤其是密封环境下,那么这个小风扇的作用显而易见,用于加快空气流动,类似主动采样空气(吸入)。

另外,我们还可以看到模组上刻有海克智动的字样,据说是这个公司自主研发的PM2.5高精度激光传感器,通过激光散射法原理让杂质无所遁形。百闻不如一拆,拆开模块来看下,除了这个号称磁悬浮静音风扇,还有另一块传感器电路板。

虽然这部分有屏蔽罩,还是焊住的,但显然难不倒我们。

拆下可以看到传感器电路板的真容。想不到传感器板子上还有一个德州仪器的MSP430G2433混合信号微控制器,再者,在这个微控制前端还有一个滤波放大电路。

板子的另一面则是激光传感器件。

那么整个板子的硬件框架已经相当清楚了,大致的工作原理可以参考下图

小结

C5不仅能准确测量室内室外的PM2.5浓度,还是一款互联网自动校时的电子时钟,并且支持微信一键分享测试结果,如果有条件的可以配合像空气净化器这种产品实现智能联动,轻松实现智能家居最佳的智能交互场景;通过拆解也不难发现,虽然仅仅是一个PM2.5浓度检测仪,但是内在却也包含海克自家独具创新自主研发的高精度激光传感器,由此可见,任何一款产品,如果在市场上要有竞争力,那么企业的技术积累也尤为重要,否则的话只能沦为打着性价比的组装厂。

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