霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備。本發(fā)明中的霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊采集監(jiān)測(cè)設(shè)備所在氣體環(huán)境中的霧霾濃度、時(shí)間及監(jiān)測(cè)設(shè)備所在氣體環(huán)境的經(jīng)緯度等信息，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送出去，供其它設(shè)備接收和使用。霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)控制器的A/D功能將鋰電池輸入電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，來(lái)監(jiān)測(cè)鋰電池的電壓，實(shí)現(xiàn)霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備的較長(zhǎng)時(shí)間的續(xù)航功能。本發(fā)明體積小，功耗低，精度高；具備數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)等功能。
【專利說(shuō)明】霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，諸多工業(yè)產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的二氧化硫、氮硫化物及可吸入顆粒物，造成霧霾現(xiàn)象的發(fā)生，這些物質(zhì)會(huì)對(duì)人體健康及環(huán)境造成巨大的危害。霧霾會(huì)使空氣能見(jiàn)度降低，造成交通事故，同時(shí)也會(huì)增加人體呼吸道感染等疾病的發(fā)生概率。霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備具有監(jiān)測(cè)范圍大，配置靈活，功耗低，對(duì)自然環(huán)境破壞小，成本低廉的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體環(huán)境的多點(diǎn)遠(yuǎn)程多參數(shù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)氣體環(huán)境變化的監(jiān)控和環(huán)境保護(hù)具有極大的發(fā)展前景和現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有氣體環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀的不足，提出了一種霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明包括電源管理模塊、無(wú)線通信模塊、外部存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊、GPS模塊及控制器模塊。
[0004]電源管理模塊由以LTC1474-3.3為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路及外接12V鋰電池組成。電源接口 J14的I引腳與鋰電池的12V接口正極連接，電源接口 J14的2引腳和3引腳接地，電源接口 J6的I引腳與太陽(yáng)能電池的正極接口連接，電源接口 J6的2引腳和3引腳接地，電源接口 J14的I引腳右端與二極管D9的正極連接，二極管D9的負(fù)極與第一百四十七電阻的一端連接，第一百四十七電阻的另一端與二極管D102的負(fù)極連接，二極管D102的正極接地，二極管D102的負(fù)極與跳線帽Pl的一端連接，跳線帽Pl的另一端與第一電解電容Cl的正極連接，第一電解電容Cl的負(fù)極接地。第四十八電阻一端與第一電解電容Cl的正極連接，第四十八電阻的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的3引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的3引腳與第四十九電阻R49的一端連接，第四十九電阻R49的另一端接地。第一電阻R1、第二電阻R2、第八電容C8的一端、第九電容C9的一端、第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的7引腳及第83電容C83的一端連接，第一電阻R1、第二電阻R2及第八電容C8的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的6引腳連接，第九電容C9和第83電容的另一端接地，第三十七電阻R37的一端懸空，另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的8引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的8引腳與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的2引腳連接，第一電感LI的一端、第二十九電解電容C29的正極、第三十八電容C38的一端及第一百三十七電阻的一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的I引腳連接，第一電感LI的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的5引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的5引腳與第一二極管Dl的負(fù)極連接，第一二極管Dl的正極接地，第二十九電解電容C29的負(fù)極及第三十八電容C38的另外一端接地，第一百三十七電阻R137的另外一端、第四十二電阻R42的一端連接及第五電阻R5的一端連接，第四十二電阻R42的另一端與第十二極管DlO的正極連接，第十二極管DlO的負(fù)極接地，第五電阻R5的另一端、第十三電容C13的一端、第四電解電容C4的正極、第十五電容C15的一端、第^ 電阻Rll的一端、第九外部存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的8引腳、第五十電阻R50的一端、第二負(fù)載電阻U2的一端、第二十七電阻R27的一端、第二十八電阻R28的一端、第二十九電阻R29的一端、第三十電阻R30的一端、第三^ 電阻R31的一端、第八十四電容C84的一端、第四控制器芯片U4 MSP430F1611的64引腳、第四控制器芯片U4 MSP430F1611的I引腳、第七時(shí)鐘芯片U7 DS1302的I引腳、第三十九電容C39的一端及1*5排針Jll的I引腳連接。以LTC1474-3.3為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路為無(wú)線通信模塊、外部存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊、GPS模塊、控制器模塊提供3.3V電壓。外部鋰電池通過(guò)J14接口與該設(shè)備連接，為設(shè)備提供12V直流電壓源，太陽(yáng)能電池通過(guò)J6接口與該設(shè)備連接，作用是為鋰電池充電。 [0005]外部存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02、第四十七電阻R47、第五十電阻R50及第四十五電容C45，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的I引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的48引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的2引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的46引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的3引腳與第四十七電阻的另外一端連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的4引腳接地，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的5引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的45引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的6引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的47引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的7引腳與第五十電阻R50的另一端連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的8引腳與第四十五電容C45的一端連接,第四十五電容C45的另一端接地。
[0006]時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片U7 DS1302、第三十九電容C39、第四十電容C40、第四十一電容C41、第三晶振Y3及第一干電池BT1，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的I引腳與第三十九電容C39的一端連接，第三十九電容C39的另一端與第四十電容C40的一端連接，第四十電容C40的另一端與時(shí)鐘芯片U7 DS1302的2引腳及第三晶振Y3的一端連接，第三晶振Y3的另一端與第四十一電容C41的一端及時(shí)鐘芯片U7 DS1302的3引腳連接，第四十一電容C41的另一端及時(shí)鐘芯片U7 DS1302的4引腳接地，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的5引腳與控制器芯片U4的14引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的6引腳與控制器芯片U4的13引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的7引腳與控制器芯片U4的12引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的8引腳與第一干電池BTl的正極連接，第一干電池BTl的負(fù)極接地。
[0007]AD采樣電路包括第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電容C16，該部分電路用于檢測(cè)鋰電池電壓，第十四電阻R14的一端與跳線帽Pl的另一端連接，第十四電阻R14的另一端與第十五電阻R15、第十六電容C16及控制器芯片U4 MSP430F1611的2引腳連接，第十五電阻R15的另一端及第十六電容C16的另一端接地。
[0008]按鍵電路用于硬件的調(diào)試，包括第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第一按鍵SI。第二按鍵S2，第二十七電阻R27的一端與第二十八電阻R28的一端連接，第二十七電阻R27的另一端與第三十四電阻R34的一端連接，第三十四電阻R34的另一端與第二按鍵S2的一端連接，第二按鍵S2的另一端接地，第二十八電阻R28的另一端與第三十三電阻R33的一端連接，第三十三電阻R33的另一端與第一按鍵SI的一端連接，第一按鍵SI的另一端接地。
[0009]LED燈電路用于硬件的調(diào)試，包括第二十九電阻R29、第三十電阻R30、第三十一電阻R31、第五發(fā)光二極管D5、第六發(fā)光二極管D6、第七發(fā)光二極管D7，第二十九電阻R29的另一端與第五發(fā)光二極管D5的正極連接，第五發(fā)光二極管D5的負(fù)極與控制器芯片U4MSP430F1611的59引腳連接，第三十電阻R30的另一端與第六發(fā)光二極管D6的正極連接，第六發(fā)光二極管D6的負(fù)極與控制器芯片U4 MSP430F1611的60引腳連接，第三十一電阻R31的另一端與第七發(fā)光二極管D7的正極連接，第七發(fā)光二極管D7的負(fù)極與控制器芯片U4 MSP430F1611 的 61 引腳連接。
[0010]JTAG程序燒錄電路包括1*7排針JTAG、第十一電阻Rl I，第四十六電容C46，1*7排針JTAG的I引腳與控制器芯片U4的54引腳連接，1*7排針JTAG的2引腳與控制器芯片U4的55引腳連接，1*7排針JTAG的3引腳與控制器芯片U4的56引腳連接，1*7排針JTAG的4引腳與控制器芯片U4的57引腳連接，1*7排針JTAG的5引腳與控制器芯片U4的58引腳、第i 電阻Rll的另一端、第五按鍵S5的一端及第四十六電容C46的一端連接,第五按鍵S5的另一端接地，第四十六電容C46的另一端接地，1*7排針JTAG的6引腳與第四電解電容C4的正極連接，1*7排針JTAG的7引腳接地。
[0011]控制器模塊包括控制器芯片U4 MSP430F1611、第八十四電容C84、第三十三電容C33、第三十四電容C34、第一晶振Y1、第二十電容C20、第三十五電容C35、第三十六電容C36、第二晶振Y2、l*6排針J18、l*6排針J17、l*5排針Jll、l*6排針J19。第八十四電容C84的另一端及控制器芯片U4 MSP430F1611的62引腳接地，第三十三電容C33的一端與控制器芯片U4 MSP430F1611的53引腳及第一晶振Yl的一端連接，第三十四電容C34的一端與控制器芯片U4 MSP430F1611的52引腳及第一晶振Yl的另一端連接，第三十三電容C33的另一端及第三十四電容C34的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的I引腳與第二十電容C20的一端連接，第二十電容C20的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的2引腳與第十五電阻R15的一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的3引腳與1*6排針J17的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的4引腳與1*6排針J17的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的5引腳與1*6排針J17的5引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的6引腳與1*6排針J17的6引腳`連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的8引腳與第二晶振Y2的一端及第三十五電容C35的一端連接，第三十五電容C35的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的9引腳與第二晶振Y2的另一端及第三十六電容C36的一端連接，第三十六電容C36的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的11引腳接地，控制器芯片U4MSP430F1611的16引腳與第二十七電阻R28的另一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的17引腳與第二十七電阻R27的另一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的18引腳與1*5排針Jll的5引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的29引腳與1*6排針J19的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的30引腳與1*6排針J19的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的31引腳與1*6排針J19的2引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的32引腳與1*5排針Jll的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的33引腳與1*5排針Jll的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的34引腳與1*6排針J18的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的35引腳與1*6排針J18的3引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611的38引腳與1*6排針J18的2引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的39引腳與1*6排針J18的I引腳連接，1*6排針J18的6引腳、1*6排針J17的I引腳、1*5排針Jll的2引腳及1*6排針J19的6引腳接地，1*6排針J18的5引腳、1*6排針J17的2引腳及1*6排針J19的5引腳與跳線帽Pl的另一端連接，1*5排針Jll的I引腳與第五電阻R5的另一端連接。
[0012]GPS模塊采用成熟的LC-GPS02模塊，可以通過(guò)串口與控制器進(jìn)行通信，并且提供較準(zhǔn)確的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，通過(guò)1*6排針J18與該設(shè)備連接。
[0013]無(wú)線通信模塊采用CCllOO模塊，工作于433MHz免費(fèi)ISM頻段，免許可證使用，提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的用戶協(xié)議，通過(guò)1*5排針Jll與該設(shè)備連接。
[0014]霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊采用夏普GP2Y1010AU0F模塊，可測(cè)0.8微米以上的微小粒子，靈敏度為:0.5v/0.1 (mg/m3),無(wú)霧霾時(shí)，輸出電壓為0.9v，輸出電壓與霧霾濃度成正比，標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出，可測(cè)量程為0.9v-10v，通過(guò)1*6排針J17與該設(shè)備連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果:該裝置體積小，功耗低，精度高；具備數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)等功能，利用霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊能快速的檢測(cè)出氣體環(huán)境中霧霾的濃度，利用無(wú)線通信模塊CCllOO將霧霾濃度信息、霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備所在的經(jīng)緯度信息及時(shí)間信息發(fā)送出去為其它設(shè)備所接收使用，體現(xiàn)出人工智能為工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的貢獻(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖；
圖3為本發(fā)明的時(shí)鐘模塊電路原理圖；
圖4為本發(fā)明的外部存儲(chǔ)模塊電路原理圖；
圖5為本發(fā)明的AD采樣電路原理圖；
圖6為本發(fā)明的按鍵電路原理圖；
圖7為本發(fā)明的LED燈電路原理圖；
圖8為本發(fā)明的JTAG程序燒錄部分電路原理圖；
圖9為本發(fā)明的控制器電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明中各個(gè)模塊做具體的說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括電源管理模塊、無(wú)線通信模塊、外部存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊、GPS模塊、控制器模塊及外部鋰電池太陽(yáng)能電池部分。與控制器相連的LED燈部分電路用于硬件調(diào)試。
[0019]如圖2所示，電源管理模塊由以LTC1474-3.3為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路及外接12V鋰電池組成。電源接口 J14的I引腳與鋰電池的12V接口正極連接，電源接口 J14的2引腳和3引腳接地，電源接口 J6的I引腳與太陽(yáng)能電池的正極接口連接，電源接口 J6的2引腳和3引腳接地，電源接口 J14的I引腳右端與二極管D9的正極連接，二極管D9的負(fù)極與第一百四十七電阻的一端連接，第一百四十七電阻的另一端與二極管D102的負(fù)極連接，二極管D102的正極接地，二極管D102的負(fù)極與跳線帽Pl的一端連接，跳線帽Pl的另一端與第一電解電容Cl的正極連接,第一電解電容Cl的負(fù)極接地。第四十八電阻一端與第一電解電容Cl的正極連接，第四十八電阻的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的3引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的3引腳與第四十九電阻R49的一端連接，第四十九電阻R49的另一端接地。第一電阻R1、第二電阻R2、第八電容C8的一端、第九電容C9的一端、第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的7引腳及第83電容C83的一端連接，第一電阻R1、第二電阻R2及第八電容C8的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的6引腳連接，第九電容C9和第83電容的另一端接地，第三十七電阻R37的一端懸空，另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的8引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的8引腳與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的2引腳連接，第一電感LI的一端、第二十九電解電容C29的正極、第三十八電容C38的一端及第一百三十七電阻的一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的I引腳連接，第一電感LI的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的5引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的5引腳與第一二極管Dl的負(fù)極連接，第一二極管Dl的正極接地，第二十九電解電容C29的負(fù)極及第三十八電容C38的另外一端接地，第一百三十七電阻R137的另外一端、第四十二電阻R42的一端連接及第五電阻R5的一端連接，第四十二電阻R42的另一端與第十二極管DlO的正極連接，第十二極管DlO的負(fù)極接地，第五電阻R5的另一端、第十三電容C13的一端、第四電解電容C4的正極、第十五電容C15的一端、第^ 電阻Rll的一端、第九外部存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的8引腳、第五十電阻R50的一端、第二負(fù)載電阻U2的一端、第二十七電阻R27的一端、第二十八電阻R28的一端、第二十九電阻R29的一端、第三十電阻R30的一端、第三^ 電阻R31的一端、第八十四電容C84的一端、第四控制器芯片U4 MSP430F1611的64引腳、第四控制器芯片U4 MSP430F1611的I引腳、第七時(shí)鐘芯片U7 DS1302的I引腳、第三十九電容C39的一端及1*5排針Jll的I引腳連接。以LTC1474-3.3為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路為無(wú)線通信模塊、外部存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊、GPS模塊、控制器模塊提供3.3V電壓。
[0020]如圖3所示，時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片U7 DS1302、第三十九電容C39、第四十電容C40、第四十一電容C41、第三晶振Y3及第一干電池BT1，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的I引腳與第三十九電容C39的一端連接，第三十九電容C39的另一端與第四十電容C40的一端連接，第四十電容C40的另一端與時(shí)鐘芯片U7 DS1302的2引腳及第三晶振Y3的一端連接，第三晶振Y3的另一端與第四十一電容C41的一端及時(shí)鐘芯片U7 DS1302的3引腳連接，第四十一電容C41的另一端及時(shí)鐘芯片U7 DS1302的4引腳接地，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的5引腳與控制器芯片U4的14引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的6引腳與控制器芯片U4的13引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的7引`腳與控制器芯片U4的12引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的8引腳與第一干電池BTl的正極連接，第一干電池BTl的負(fù)極接地。
[0021]如圖4所示，外部存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02、第四十七電阻R47、第五十電阻R50及第四十五電容C45，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的I引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的48引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的2引腳與控制器芯片U4MSP430F1611的46引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的3引腳與第四十七電阻的另外一端連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的4引腳接地，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的5引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的45引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的6引腳與控制器芯片U4MSP430F1611的47引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的7引腳與第五十電阻R50的另一端連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的8引腳與第四十五電容C45的一端連接，第四十五電容C45的另一端接地。[0022]如圖5所示，AD采樣電路包括第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電容C16，該部分電路用于檢測(cè)鋰電池電壓，第十四電阻R14的一端與跳線帽Pl的另一端連接，第十四電阻R14的另一端與第十五電阻R15、第十六電容C16及控制器芯片U4 MSP430F1611的2引腳連接，第十五電阻R15的另一端及第十六電容C16的另一端接地。
[0023]如圖6所示，按鍵電路用于硬件的調(diào)試，包括第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第一按鍵SI。第二按鍵S2，第二十七電阻R27的一端與第二十八電阻R28的一端連接，第二十七電阻R27的另一端與第三十四電阻R34的一端連接，第三十四電阻R34的另一端與第二按鍵S2的一端連接，第二按鍵S2的另一端接地，第二十八電阻R28的另一端與第三十三電阻R33的一端連接，第三十三電阻R33的另一端與第一按鍵SI的一端連接，第一按鍵SI的另一端接地。
[0024]如圖7所示，LED燈電路用于硬件的調(diào)試，包括第二十九電阻R29、第三十電阻R30、第三十一電阻R31、第五發(fā)光二極管D5、第六發(fā)光二極管D6、第七發(fā)光二極管D7，第二十九電阻R29的另一端與第五發(fā)光二極管D5的正極連接，第五發(fā)光二極管D5的負(fù)極與控制器芯片U4 MSP430F1611的59引腳連接，第三十電阻R30的另一端與第六發(fā)光二極管D6的正極連接，第六發(fā)光二極管D6的負(fù)極與控制器芯片U4 MSP430F1611的60引腳連接，第三十一電阻R31的另一端與第七發(fā)光二極管D7的正極連接，第七發(fā)光二極管D7的負(fù)極與控制器芯片U4 MSP430F1611的61引腳連接。
[0025]如圖8所示，JTAG程序燒錄電路包括1*7排針JTAG、第^^一電阻R11，第四十六電容C46，1*7排針JTAG的I引腳與控制器芯片U4的54引腳連接，1*7排針JTAG的2引腳與控制器芯片U4的55引腳連接，1*7排針JTAG的3引腳與控制器芯片U4的56引腳連接，1*7排針JTAG的4引腳與控制器芯片U4的57引腳連接，1*7排針JTAG的5引腳與控制器芯片U4的58引腳、第^ 電阻Rll的另一端、第五按鍵S5的一端及第四十六電容C46的一端連接，第五按鍵S5的另一端接地，第四十六電容C46的另一端接地，1*7排針JTAG的6引腳與第四電解電容C4的正極`連接，1*7排針JTAG的7引腳接地。
[0026]如圖9所示，控制器模塊包括控制器芯片U4 MSP430F1611、第八十四電容C84、第三十三電容C33、第三十四電容C34、第一晶振Y1、第二十電容C20、第三十五電容C35、第三十六電容C36、第二晶振Y2、l*6排針J18、l*6排針J17、l*5排針Jll、l*6排針J19。第八十四電容C84的另一端及控制器芯片U4 MSP430F1611的62引腳接地，第三十三電容C33的一端與控制器芯片U4 MSP430F1611的的53引腳及第一晶振Yl的一端連接，第三十四電容C34的一端與控制器芯片U4 MSP430F1611的52引腳及第一晶振Yl的另一端連接，第三十三電容C33的另一端及第三十四電容C34的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的I引腳與第二十電容C20的一端連接，第二十電容C20的另一端接地，控制器芯片U4MSP430F1611的2引腳與第十五電阻R15的一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的3引腳與1*6排針J17的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的4引腳與1*6排針J17的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的5引腳與1*6排針J17的5引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的6引腳與1*6排針J17的6引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的8引腳與第二晶振Y2的一端及第三十五電容C35的一端連接，第三十五電容C35的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的9引腳與第二晶振Y2的另一端及第三十六電容C36的一端連接，第三十六電容C36的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的11引腳接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的16引腳與第二十七電阻R28的另一端連接，控制器芯片U4MSP430F1611的17引腳與第二十七電阻R27的另一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的18引腳與1*5排針Jll的5引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的29引腳與1*6排針J19的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的30引腳與1*6排針J19的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的31引腳與1*6排針J19的2引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611的32引腳與1*5排針Jll的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的33引腳與1*5排針Jll的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的34引腳與1*6排針J18的4弓丨腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的35引腳與1*6排針J18的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的38引腳與1*6排針J18的2引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的39引腳與1*6排針J18的I引腳連接，1*6排針J18的6引腳、1*6排針J17的I引腳、1*5排針Jll的2引腳及1*6排針J19的6引腳接地，1*6排針J18的5引腳、1*6排針J17的2引腳及1*6排針J19的5引腳與跳線帽Pl的另一端連接，1*5排針Jll的I引腳與第五電阻R5的另一端連接。
[0027]該電路的主要原理是系統(tǒng)初始化后各個(gè)霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備之間進(jìn)行自動(dòng)組網(wǎng)，霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊采集監(jiān)測(cè)設(shè)備所在氣體環(huán)境中的霧霾濃度、時(shí)間及監(jiān)測(cè)設(shè)備所在氣體環(huán)境的經(jīng)緯度等信息，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送出去，供其它設(shè)備接收和使用。霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)控制器的A/D功能將鋰電池輸入電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，來(lái)監(jiān)測(cè)鋰電池的電壓，實(shí)現(xiàn)霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備的較長(zhǎng)時(shí)間的續(xù)航功能。
【權(quán)利要求】
1.霧霾監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括電源管理模塊、無(wú)線通信模塊、外部存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊、GPS模塊及控制器模塊，其特征在于: 電源管理模塊由以LTC1474-3.3為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路及外接12V鋰電池組成；電源接口 J14的I引腳與鋰電池的12V接口正極連接，電源接口 J14的2引腳和3引腳接地，電源接口 J6的I引腳與太陽(yáng)能電池的正極接口連接，電源接口 J6的2引腳和3引腳接地，電源接口 J14的I引腳右端與二極管D9的正極連接，二極管D9的負(fù)極與第一百四十七電阻的一端連接，第一百四十七電阻的另一端與二極管D102的負(fù)極連接，二極管D102的正極接地，二極管D102的負(fù)極與跳線帽Pl的一端連接，跳線帽Pl的另一端與第一電解電容Cl的正極連接，第一電解電容Cl的負(fù)極接地；第四十八電阻一端與第一電解電容Cl的正極連接，第四十八電阻的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的3引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的3引腳與第四十九電阻R49的一端連接，第四十九電阻R49的另一端接地；第一電阻R1、第二電阻R2、第八電容C8的一端、第九電容C9的一端、第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的7引腳及第83電容C83的一端連接，第一電阻Rl、第二電阻R2及第八電容C8的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的6引腳連接，第九電容C9和第83電容的另一端接地，第三十七電阻R37的一端懸空，另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的8引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的8引腳與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的2引腳連接，第一電感LI的一端、第二十九電解電容C29的正極、第三十八電容C38的一端及第一百三十七電阻的一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的I引腳連接，第一電感LI的另一端與第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的5引腳連接，第六電源芯片U6 LTC1474-3.3的5引腳與第一二極管Dl的負(fù)極連接，第一二極管Dl的正極接地，第二十九電解電容C29的負(fù)極及第三十八電容C38的另外一端接地，第一百三十七電阻R137的另外一端、第四十二電阻R42的一端連接及第五電阻R5的一端連接，第四十二電阻R42的另一端與第十二極管DlO的正極連接，第十二極管DlO的負(fù)極接地，第五電阻R5的另一端、第十三電容C13的一端、第四電解電容C4的正極、第十五電容C15的一端、第^ 電阻Rll的一端、第九外部存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的8引腳、第五十電阻R50的一端、第二負(fù)載電阻U2的一端、第二十七電阻R27的一 端、第二十八電阻R28的一端、第二十九電阻R29的一端、第三十電阻R30的一端、第三十一電阻R31的一端、第八十四電容C84的一端、第四控制器芯片U4 MSP430F1611的64引腳、第四控制器芯片U4 MSP430F1611的I引腳、第七時(shí)鐘芯片U7 DS1302的I引腳、第三十九電容C39的一端及1*5排針Jll的I引腳連接；以LTC1474-3.3為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路為無(wú)線通信模塊、外部存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊、GPS模塊、控制器模塊提供3.3V電壓；外部鋰電池通過(guò)J14接口與該設(shè)備連接，為設(shè)備提供12V直流電壓源，太陽(yáng)能電池通過(guò)J6接口與該設(shè)備連接，作用是為鋰電池充電； 外部存儲(chǔ)模塊包括存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02、第四十七電阻R47、第五十電阻R50及第四十五電容C45，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的I引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的48引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的2引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的46引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的3引腳與第四十七電阻的另外一端連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的4引腳接地，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的5引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的45引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的6引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的47引腳連接，存儲(chǔ)芯片U9FM25VN02的7引腳與第五十電阻R50的另一端連接，存儲(chǔ)芯片U9 FM25VN02的8引腳與第四十五電容C45的一端連接,第四十五電容C45的另一端接地； 時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片U7 DS1302、第三十九電容C39、第四十電容C40、第四十一電容C41、第三晶振Y3及第一干電池BT1，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的I引腳與第三十九電容C39的一端連接，第三十九電容C39的另一端與第四十電容C40的一端連接，第四十電容C40的另一端與時(shí)鐘芯片U7 DS1302的2引腳及第三晶振Y3的一端連接，第三晶振Y3的另一端與第四十一電容C41的一端及時(shí)鐘芯片U7 DS1302的3引腳連接，第四十一電容C41的另一端及時(shí)鐘芯片U7 DS1302的4引腳接地，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的5引腳與控制器芯片U4的14引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的6引腳與控制器芯片U4的13引腳連接，時(shí)鐘芯片U7DS1302的7引腳與控制器芯片U4的12引腳連接，時(shí)鐘芯片U7 DS1302的8引腳與第一干電池BTl的正極連接，第一干電池BTl的負(fù)極接地； AD采樣電路包括第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電容C16，該部分電路用于檢測(cè)鋰電池電壓，第十四電阻R14的一端與跳線帽Pl的另一端連接，第十四電阻R14的另一端與第十五電阻R15、第十六電容C16及控制器芯片U4 MSP430F1611的2引腳連接，第十五電阻R15的另一端及第十六電容C16的另一端接地； 按鍵電路用于硬件的調(diào)試，包括第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第一按鍵SI ;第二按鍵S2，第二十七電阻R27的一端與第二十八電阻R28的一端連接，第二十七電阻R27的另一端與第三十四電阻R34的一端連接，第三十四電阻R34的另一端與第二按鍵S2的一端連接，第二按鍵S2的另一端接地，第二十八電阻R28的另一端與第三十三電阻R33的一端連接，第三十三電阻R33的另一端與第一按鍵SI的一端連接，第一按鍵SI的另一端接地； LED燈電路用于硬件的調(diào)試，包括第二十九電阻R29、第三十電阻R30、第三十一電阻R31、第五發(fā)光二極管D5、第六發(fā)光二極管D6、第七發(fā)光二極管D7，第二十九電阻R29的另一端與第五發(fā)光二極管D5的正極連接，第五發(fā)光二極管D5的負(fù)極與控制器芯片U4MSP430F1611的59引腳連接，第三十電阻R30的另一端與第六發(fā)光二極管D6的正極連接，第六發(fā)光二極管D6的負(fù)極與控制器芯片U4 MSP430F1611的60引腳連接，第三十一電阻R31的另一端與第七發(fā)光二極管D7的正極連接，第七發(fā)光二極管D7的負(fù)極與控制器芯片U4 MSP430F1611 的 61 引腳連接； JTAG程序燒錄電路包括1*7排針JTAG、第十一電阻R11，第四十六電容C46，1*7排針JTAG的I引腳與控制器芯片U4的54引腳連接，1*7排針JTAG的2引腳與控制器芯片U4的55引腳連接，1*7排針JTAG的3引腳與控制器芯片U4的56引腳連接，1*7排針JTAG的4引腳與控制器芯片U4的57引腳連接，1*7排針JTAG的5引腳與控制器芯片U4的58引腳、第i 電阻Rll的另一端、第五按鍵S5的一端及第四十六電容C46的一端連接,第五按鍵S5的另一端接地，第四十六電容C46的另一端接地，1*7排針JTAG的6引腳與第四電解電容C4的正極連接，1*7排針JTAG的7引腳接地； 控制器模塊包括控制器芯片U4 MSP430F1611、第八十四電容C84、第三十三電容C33、第三十四電容C34、第一晶振Y1、第二十電容C20、第三十五電容C35、第三十六電容C36、第二晶振Y2、1*6排針J18、1*6排針J17、1*5排針J11、1*6排針J19 ;第八十四電容C84的另一端及控制器芯片U4 MSP430F1611的62引腳接地，第三十三電容C33的一端與控制器芯片U4 MSP430F1611的的53引腳及第一晶振Yl的一端連接，第三十四電容C34的一端與控制器芯片U4 MSP430F1611的52引腳及第一晶振Yl的另一端連接，第三十三電容C33的另一端及第三十四電容C34的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的I引腳與第二十電容C20的一端連接，第二十電容C20的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的2引腳與第十五電阻R15的一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的3引腳與1*6排針J17的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的4引腳與1*6排針J17的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的5引腳與1*6排針J17的5引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的6引腳與1*6排針J17的6引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的8引腳與第二晶振Y2的一端及第三十五電容C35的一端連接，第三十五電容C35的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的9引腳與第二晶振Y2的另一端及第三十六電容C36的一端連接，第三十六電容C36的另一端接地，控制器芯片U4 MSP430F1611的11引腳接地，控制器芯片U4MSP430F1611的16引腳與第二十七電阻R28的另一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的17引腳與第二十七電阻R27的另一端連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的18引腳與1*5排針Jll的5引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的29引腳與1*6排針J19的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的30引腳與1*6排針J19的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的31引腳與1*6排針J19的2引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的32引腳與1*5排針Jll的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的33引腳與1*5排針Jll的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的34引腳與1*6排針J18的4引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的35引腳與1*6排針J18的3引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611的38引腳與1*6排針J18的2引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的39引腳與1*6排針J18的I引腳連接，1*6排針J18的6引腳、1*6排針J17的I引腳、1*5排針Jll的2引腳及1*6排針J19的6引腳接地，1*6排針J18的5引腳、1*6排針J17的2引腳及1*6排針J19的5引腳與跳線帽Pl的另一端連接，1*5排針Jll的I引腳與第五電阻R5的另一端連接； GPS模塊采用LC-GPS02模塊，可以通過(guò)串口與控制器進(jìn)行通信，并且提供較準(zhǔn)確的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，通過(guò)1*6排針J18與該設(shè)備連接； 無(wú)線通信模塊采用CCllOO模塊，工作于433MHz免費(fèi)ISM頻段，免許可證使用，提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)`準(zhǔn)的用戶協(xié)議，通過(guò)1*5排針Jll與該設(shè)備連接； 霧霾監(jiān)測(cè)變送器模塊采用夏普GP2Y1010AU0F模塊，可測(cè)0.8微米以上的微小粒子，靈敏度為:0.5v/0.l(mg/m3)，無(wú)霧霾時(shí)，輸出電壓為0.9v，輸出電壓與霧霾濃度成正比，標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)輸出，可測(cè)量程為0.9v-10v，通過(guò)1*6排針J17與該設(shè)備連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK103760078SQ201410027481
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】蔣鵬, 王英帥, 王坤, 王興民 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)