霧霾在線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及霧霾在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣中的灰塵、硫酸、硝酸等非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成視覺障礙的叫霾。霧霾主要由二氧化碳和可吸入顆粒物組成。霧霾對人身體的危害極大，極易造成上呼吸道感染、支氣管哮喘、肺癌、結(jié)膜炎等疾病，2014年我國將霧霾天氣納入自然災(zāi)情。
[0003]傳感器是指能感受規(guī)定的被測量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。
[0004]嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。
[0005]當(dāng)前霧霾時常發(fā)生，因此對于霧霾的監(jiān)測裝置的需求極大，但是當(dāng)前的監(jiān)測設(shè)備專業(yè)性很強，仍無法普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是針對現(xiàn)狀而提出的霧霾在線監(jiān)測裝置。該設(shè)備采用高靈敏度的傳感器，能實時監(jiān)測環(huán)境中二氧化硫和粉塵的濃度。
[0007]本發(fā)明霧霾在線監(jiān)測裝置由控制器模塊，電源管理模塊，外部存儲模塊，信號采集模塊和顯示模塊組成。控制器模塊以STM32F101V3為核心；電源管理模塊由5V電源轉(zhuǎn)換電路和3.3V電源轉(zhuǎn)換電路組成；外部存儲模塊以存儲芯片AT45DB041D為核心；信號采集模塊包括二氧化硫傳感器和粉塵傳感器GP2Y1010AU0F電路；顯示模塊采用IXD19264液晶。信號采集模塊自動采集空氣中二氧化硫和粉塵的濃度，粉塵傳感器采用GP2Y1010AU0F模塊，該模塊能將采集的粉塵濃度以標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的形式發(fā)送到控制器模塊；二氧化硫傳感器將采集的信息轉(zhuǎn)換為電流信號，電流信號通過IV電路轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號后發(fā)送到控制器模塊，控制器模塊通過內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換器將兩種監(jiān)測參數(shù)的電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將這些信號經(jīng)過處理運算后將濃度信息顯示在液晶屏IXD19264上，同時通過存儲模塊將這些信息保存，以便需要時調(diào)用。
[0008]所述的控制器模塊電路由控制器Ul STM32F101V3、第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第四濾波電容C4、第一晶振Yl和第二晶振Y2組成?？刂破鱑lSTM32F101V3的22引腳、50引腳、75引腳、100引腳、28引腳、11引腳與VDD3.3相連；控制器Ul STM32F101V3的49引腳、74引腳、99引腳、27引腳、10引腳相連并接地;控制器UlSTM32F101V3的12引腳、第一晶振Yl的一端與第一濾波電容Cl的一端相連；控制器UlSTM32F101V3的13引腳、第一晶振Yl的另一端與第二濾波電容C2的一端相連；第一濾波電容Cl的另一端與第二濾波電容C2的另一端相連并接地；控制器Ul STM32F101V3的9引腳、第二晶振Y2的一端與第三濾波電容C3的一端相連；控制器Ul STM32F101V3的8引腳、第二晶振Y2的另一端與第四濾波電容C4的一端相連；第三濾波電容C3的另一端與第四濾波電容C4的另一端相連并接地。
[0009]所述的5V電壓轉(zhuǎn)換電路由12V鋰電池、5V電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805、第五濾波電容C5、第六濾波電容C6、第一極性電容C7、第二極性電容C8和電源指示燈DSl組成。12V鋰電池與VDD12相連；電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805的I引腳、第一極性電容C7的陽極、第五濾波電容C5的一端與VDD12相連；電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805的2引腳、第一極性電容C7的陰極、第五濾波電容C5的另一端、第六濾波電容C6的一端、第二極性電容C8的陰極與電源指示燈DSl的2引腳相連并接地；電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805的3引腳、第六濾波電容C6的另一端、第二極性電容C8的陽極、電源指示燈DSl的I引腳與VDD5.0相連。
[0010]所述的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路由3.3V電壓轉(zhuǎn)換芯片U3 LM1117、第九濾波電容C9、第i^一濾波電容C11、第三極性電容ClO和第四極性電容C12組成。3.3V電壓轉(zhuǎn)換芯片U3LMl117的3引腳、第九濾波電容C9的一端、第三極性電容ClO的陽極與VDD5.0相連;3.3V電壓轉(zhuǎn)換芯片U3 LMl117的I引腳、第九濾波電容C9的另一端、第三極性電容ClO的陰極、第四極性電容C12的陰極與第^^一濾波電容Cll的一端相連并接地；3.3V電壓轉(zhuǎn)換芯片U3LMl117的2引腳、第四極性電容C12的陽極、第^^一濾波電容Cll的另一端與VDD3.3相連。
[0011]所述的外部存儲器模塊電路由存儲芯片U4 AT4OTB041D、第一電阻R1、第二電阻R2組成；存儲芯片U4 AT45DB041D的4引腳與控制器Ul STM32F101V3的SPI2_SS引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB041D的8引腳與控制器Ul STM32F101V3的SPI2_MIS0引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB041D的I引腳與控制器Ul STM32F101V3的SPI2_M0SI引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB041D的2引腳與控制器Ul STM32F101V3的SPI2_SCK引腳相連；存儲芯片U4AT45DB041D的6引腳、第一電阻Rl的一端、第二電阻R2的一端與VDD3.3相連；存儲芯片U4AT45DB041D的3引腳與第一電阻Rl的另一端相連；存儲芯片U4 AT45DB041D的5引腳、第二電阻R2的另一端與控制器Ul STM32F101V3的PBO引腳相連；存儲芯片U4 AT45DB041D的7引腳接地。
[0012]所述的信號采集模塊包括灰塵傳感器插口 JP2 GP2Y1010AU0F、二氧化硫傳感器插口 JP1、芯片U5A LM358、第三電阻R3、第四電阻R4和第十三濾波電容C13。灰塵傳感器插P JP2 GP2Y1010AU0F的I引腳、3引腳與VDD5.0相連；灰塵傳感器插口 JP2 GP2Y1010AU0F的2引腳接地；灰塵傳感器插口 JP2 GP2Y1010AU0F的4引腳接地；灰塵傳感器插口 JP2GP2Y1010AU0F的5引腳與控制器Ul STM32F101V3的ADCO引腳相連；灰塵傳感器插口 JP2GP2Y1010AU0F的6引腳與VDD5.0相連；二氧化硫傳感器插口 JPl的I引腳接地；二氧化硫傳感器插口 JPl的2引腳架空；二氧化硫傳感器插口 JPl的4引腳與VDD5.0相連；二氧化硫傳感器插口 JPl的3引腳、第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端與第十三濾波電容C13的一端相連；第四電阻R4的另一端與第十三濾波電容C13的另一端相連并接地；第三電阻R3的另一端與芯片U5A LM358的2引腳相連；芯片U5A LM358的4引腳與VDD5.0相連；芯片U5A LM358的8引腳接地；芯片U5A LM358的3引腳、I引腳與控制器Ul STM32F101V3的ADCl引腳相連。
[0013]所述的顯不模塊包括液晶屏插口 Jl IXD19264、第五電阻R5和第六電阻R6。液晶屏插口 Jl IXD19264的I引腳與第五電阻R5的一端相連并接地；液晶屏插口 Jl IXD19264的2引腳與VDD5.0相連；液晶屏插口 Jl IXD19264的3引腳、第五電阻R5的另一端與第六電阻R6的一端相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的4引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE14引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的5引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE13引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的6引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE12引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的7引腳與處理器Ul STM32F101V3的PEll引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的8引腳與處理器Ul STM32F101V3的PElO引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的9引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE9引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的10引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE8引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的11引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE7引腳相連；液晶屏插口 JlLCD19264的12引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE6引腳相連;液晶屏插口 Jl LCD19264的13引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE5引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的14引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE4引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的15引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE3引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的16引腳與處理器Ul STM32F101V3的PE2引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的17引腳與處理器Ul STM32F101V3的PEl引腳相連；液晶屏插口 Jl LCD19264的18引腳與處