[实用新型]一种基于智能手机音频接口的空气质量感知套件

说明书

技术领域

本实用新型属于智能手机配件技术领域，尤其涉及一种基于智能手机音频接口的空气质量感知套件。

背景技术

智能手机作为信息收发、处理的中心，成为消费者必不可少的随身携带品。以手机平板配件为例，移动电源、贴膜、外壳、耳机等已经成为手机用户的必备配件。

然而，现如今的智能手机虽然配有一系列传感器，但不具备对周围环境的感知功能。基于智能手机的环境感知套件定位于普通手机用户，以智能手机为核心，手机APP为人机交互界面，配套系列便携式环境感知模块，如温湿度、空气质量(CO₂浓度)、有害气体(PM2.5、甲醛、CO等)。旨在使用户能随时、随地、随意感知周围环境参数，让人们的生活更加健康美好。

音频接口的数据应用，最早应该算是耳机的线控耳机了。耳机口可以做很多事情，利用手机的音频接口，可以遥控硬件、发送信号指令等，手机音频接口具有无限的应用潜力。

为了绕开iOS手机MFI高昂的入门费，欧美厂商率先采用音频口数据通信开发iOS和Android的数据接口，在移动健康应用、个人消费电子产品方面有着广泛应用。

基于手机音频接口的外设研发，被业内人士看好的方向，音频口数据通信，实现音频口双向通信，实现与外接设备的通信，基于Android音频接口的双向数据通信技术，与硬件和软件结合开发出广阔的应用空间。

通用的音频口数据通信方案解决ios和android硬件接口开发兼容问题，目前较多应用的是：微型pos刷卡器、智能手机血压计和智能手机血糖仪等应用，只要带音频口移动通信终端可以用音频口数据通信方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于智能手机音频接口的空气质量感知套件，旨在解决现有的智能手机不具备对周围环境感知功能的问题。

本实用新型是这样实现的，一种基于智能手机音频接口的空气质量感知套件，该基于智能手机音频接口的空气质量感知套件包括：主控制单元、音频接口单元、扩展接口单元、数据存储单元、第一传感设备、第二传感设备、智能手机；

主控制单元，用于控制传感器采集信号，对信号进行编码调制，以及对电路其他模块的控制；

音频接口单元，与主控制单元连接，用于搭建智能手机与主控制单元的数据指令和电能的传输通道，具体包括从手机收集电能给主控制单元和其他电路提供能量，两种不同麦克风和地线标准的自动检测和切换；

扩展接口单元，与主控制单元连接，用于扩展不同的传感器单元，具有通用的GPIO接口，以及2个UART，1个I²C和1个SPI接口；

数据存储单元，与主控制单元连接，用于为主控制单元的MCU芯片提供存储空间；

第一传感设备和第二传感设备，通过串行通信方式与扩展接口单元连接，用于提供环境的温度、湿度、甲醛、一氧化碳等空气质量监测信息，由传感设备获得描述空气质量的模拟点信号，通过串行接口传递给主控制单元进行信号的曼彻斯特编码调制，然后通过手机音频接口传递给智能手机APP程序进行图像化的处理和显示，使用户能感知周围的空气质量。

进一步，主控制单元采用NXP812的低功耗32位处理器。

进一步，扩展接口单元提供GPIO、UART、SPI以及I²C串行接口。

进一步，音频接口单元通过GPIO串行通信方式与主控制单元的MCU芯片连接。

进一步，套件电路模块包括用于将从手机音频接口收集并产生3.3V稳定电压的电源单元，电源单元包括一型号为LD6806TD的电压调节器，由电压调节器及外围电路实现电源转换为3.3V电源。

进一步，第一传感设备包括甲醛传感器和多个标量传感器，标量传感器为温度传感器、湿度传感器或者空气质量监测传感器。

进一步，异常触发是指当第二传感设备检测到空气中一氧化碳等有害气体浓度超过标准阈值触发手机APP产生报警提示。

本实用新型提供的基于智能手机音频接口的空气质量感知套件，以智能手机平台，以手机APP为人机交互接口，配套环境感知套件实现了对用户周围空气环境的感知。本实用新型在外形设计方面符合大众化用户的口味，时尚美观，同时，本实用新型的绚丽时尚的外表也可以应用于手机的装饰，可体现用户个性。本实用新型采用智能手机音频接口作为数据接口，即插即用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：