一種霧霾監(jiān)測設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種霧霾監(jiān)測設備。本實用新型中的霧霾監(jiān)測變送器模塊采集監(jiān)測設備所在氣體環(huán)境中的霧霾濃度、時間及監(jiān)測設備所在氣體環(huán)境的經緯度等信息，同時將數據通過無線通信模塊發(fā)送出去，供其它設備接收和使用。霧霾監(jiān)測設備通過控制器的A/D功能將鋰電池輸入電壓轉化為數字信號，來監(jiān)測鋰電池的電壓，實現霧霾監(jiān)測設備的較長時間的續(xù)航功能。本實用新型體積小，功耗低，精度高；具備數據采集、處理和存儲等功能。
【專利說明】一種霧霾監(jiān)測設備

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于工業(yè)控制【技術領域】，具體涉及一種霧霾監(jiān)測設備。

【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發(fā)展和社會的進步，諸多工業(yè)產業(yè)在生產過程中產生了大量的二氧化 硫、氮硫化物及可吸入顆粒物，造成霧霾現象的發(fā)生，這些物質會對人體健康及環(huán)境造成巨 大的危害。霧霾會使空氣能見度降低，造成交通事故，同時也會增加人體呼吸道感染等疾病 的發(fā)生概率。霧霾監(jiān)測設備具有監(jiān)測范圍大，配置靈活，功耗低，對自然環(huán)境破壞小，成本低 廉的特點，可實現對氣體環(huán)境的多點遠程多參數實時在線監(jiān)測，對氣體環(huán)境變化的監(jiān)控和 環(huán)境保護具有極大的發(fā)展前景和現實意義。


【發(fā)明內容】

[0003] 本實用新型針對現有氣體環(huán)境監(jiān)測現狀的不足，提出了一種霧霾監(jiān)測設備。
[0004] 本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：
[0005] 本實用新型包括電源管理模塊、無線通信模塊、外部存儲模塊、時鐘模塊、霧霾監(jiān) 測變送器模塊、GPS模塊及控制器模塊。
[0006] 電源管理模塊由以LTC1474-3. 3為核心的3. 3V電壓轉換電路及外接12V鋰電池 組成。電源接口 J14的1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1引腳與太陽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1引腳右端與二極管D9的正極連接，二極管D9的負極與第 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的負極連接，二極 管D102的正極接地，二極管D102的負極與跳線帽P1的一端連接，跳線帽P1的另一端與第 一電解電容C1的正極連接，第一電解電容C1的負極接地。第四十八電阻一端與第一電解電 容C1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L1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1引腳連接，第一電感L1 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D1的負極連接，第一二極管D1的正極接地，第二十九電解電容C29的 負極及第三十八電容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 D10的正極連接，第十二極管D10的負極接地，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R11的一端、第九外部存 儲芯片U9 FM25VN02的8引腳、第五十電阻R50的一端、第二負載電阻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i^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1弓丨腳、第七時鐘芯片U7 DS1302的1弓丨腳、 第三十九電容C39的一端及1*5排針J11的1引腳連接。以LTC1474-3. 3為核心的3. 3V 電壓轉換電路為無線通信模塊、外部存儲模塊、時鐘模塊、霧霾監(jiān)測變送器模塊、GPS模塊、 控制器模塊提供3. 3V電壓。外部鋰電池通過J14接口與該設備連接，為設備提供12V直流 電壓源，太陽能電池通過J6接口與該設備連接，作用是為鋰電池充電。
[0007] 外部存儲模塊包括存儲芯片U9 FM25VN02、第四十七電阻R47、第五十電阻R50及 第四十五電容C45,存儲芯片U9 FM25VN02的1引腳與控制器芯片U4MSP430F1611的48引 腳連接，存儲芯片U9 FM25VN02的2引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的46引腳連接，存 儲芯片U9 FM25VN02的3引腳與第四十七電阻的另外一端連接，存儲芯片U9 FM25VN02的4 引腳接地，存儲芯片U9 FM25VN02的5引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的45引腳連接， 存儲芯片U9 FM25VN02的6引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的47引腳連接，存儲芯片U9 FM25VN02的7引腳與第五十電阻R50的另一端連接，存儲芯片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。
[0008] 時鐘模塊包括時鐘芯片U7 DS1302、第三十九電容C39、第四十電容C40、第四i^一 電容C41、第三晶振Y3及第一干電池BT1，時鐘芯片U7 DS1302的1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i^一電容C41的一端及時鐘芯片U7DS1302的3引腳連接，第四i^一電容C41的另一 端及時鐘芯片U7 DS1302的4引腳接地，時鐘芯片U7 DS1302的5引腳與控制器芯片U4的 14引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的6引腳與控制器芯片U4的13引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的7引腳與控制器芯片U4的12引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的8引腳與第一干 電池BT1的正極連接，第一干電池BT1的負極接地。
[0009] 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 于檢測鋰電池電壓，第十四電阻R14的一端與跳線帽P1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。
[0010] 按鍵電路用于硬件的調試，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S1。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S1的一端連接，第一按鍵S1的另一端接地。
[0011] LED燈電路用于硬件的調試，包括第二十九電阻R29、第三十電阻R30、第三i^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的負極與控制器芯片U4 MSP430F1611的60引腳連接，第三i^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的負極與控制器芯片 U4 MSP430F1611 的 61 引腳連接。
[0012] JTAG程序燒錄電路包括1*7排針JTAG、第i^一電阻R11，第四十六電容C46,1*7排 針JTAG的1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R11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。
[0013] 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U4MSP430F1611的62引腳接地，第三十三電容C33的一端與控 制器芯片U4MSP430F1611的53引腳及第一晶振Y1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Y1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U4MSP430F1611的1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U4MSP430F1611的5弓丨腳與1*6排針J17的5弓丨腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611 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U4MSP430F1611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J11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U4MSP430F1611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J11的3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的33引腳與1*5排針J11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U4 MSP430F1611 的38引腳與1*6排針J18的2引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611的39引腳與1*6排 針J18的1引腳連接，1*6排針J18的6引腳、1*6排針J17的1引腳、1*5排針J11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P1的另一端連接，1*5排針J11的1引腳與第五電阻R5的另一端 連接。
[0014] GPS模塊采用成熟的LC-GPS02模塊，可以通過串口與控制器進行通信，并且提供 較準確的經緯度數據，通過1*6排針J18與該設備連接。
[0015] 無線通信模塊采用CC1100模塊，工作于433MHz免費ISM頻段，免許可證使用，提 供透明的數據接口，能適應任何標準或非標準的用戶協議，通過1*5排針J11與該設備連 接。
[0016] 霧霾監(jiān)測變送器模塊采用夏普GP2Y1010AU0F模塊，可測0. 8微米以上的微小粒 子，靈敏度為：〇. 5v/0. l(mg/m3)，無霧霾時，輸出電壓為0.9v，輸出電壓與霧霾濃度成正比， 標準模擬信號輸出，可測量程為〇. 9v-10v，通過1*6排針J17與該設備連接。
[0017] 本實用新型的有益效果：該裝置體積小，功耗低，精度高；具備數據采集、處理和 存儲等功能，利用霧霾監(jiān)測變送器模塊能快速的檢測出氣體環(huán)境中霧霾的濃度，利用無線 通信模塊CC1100將霧霾濃度信息、霧霾監(jiān)測設備所在的經緯度信息及時間信息發(fā)送出去 為其它設備所接收使用，體現出人工智能為工業(yè)發(fā)展帶來的貢獻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型的硬件結構示意圖；
[0019] 圖2為本實用新型的3. 3V電壓轉換電路原理圖；
[0020] 圖3為本實用新型的時鐘模塊電路原理圖；
[0021] 圖4為本實用新型的外部存儲模塊電路原理圖；
[0022] 圖5為本實用新型的AD采樣電路原理圖；
[0023] 圖6為本實用新型的按鍵電路原理圖；
[0024] 圖7為本實用新型的LED燈電路原理圖；
[0025] 圖8為本實用新型的JTAG程序燒錄部分電路原理圖；
[0026] 圖9為本實用新型的控制器電路原理圖。

【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖對本實用新型中各個模塊做具體的說明。
[0028] 如圖1所示，本實用新型包括電源管理模塊、無線通信模塊、外部存儲模塊、時鐘 模塊、霧霾監(jiān)測變送器模塊、GPS模塊、控制器模塊及外部鋰電池太陽能電池部分。與控制 器相連的LED燈部分電路用于硬件調試。
[0029] 如圖2所示，電源管理模塊由以LTC1474-3. 3為核心的3. 3V電壓轉換電路及外接 12V鋰電池組成。電源接口 J14的1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1引腳與太陽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1引腳右端與二極管D9的正極連接，二極管D9的負極 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的負極連接， 二極管D102的正極接地，二極管D102的負極與跳線帽P1的一端連接，跳線帽P1的另一端 與第一電解電容C1的正極連接，第一電解電容C1的負極接地。第四十八電阻一端與第一 電解電容C1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U6LTC1474-3. 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U6LTC1474-3. 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L1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1引腳連 接，第一電感L1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D1的負極連接，第一二極管D1的正極接地，第二十九 電解電容C29的負極及第三十八電容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D10的正極連接，第十二極管D10的負極接地，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R11的 一端、第九外部存儲芯片U9 FM25VN02的8引腳、第五十電阻R50的一端、第二負載電阻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i 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1引腳、第七時鐘芯片U7 DS1302的1引腳、第三十九電容C39的一端及1*5排針J11的1引腳連接。以LTC1474-3. 3 為核心的3. 3V電壓轉換電路為無線通信模塊、外部存儲模塊、時鐘模塊、霧霾監(jiān)測變送器 模塊、GPS模塊、控制器模塊提供3. 3V電壓。
[0030] 如圖3所示，時鐘模塊包括時鐘芯片U7 DS1302、第三十九電容C39、第四十電容 C40、第四i^一電容C41、第三晶振Y3及第一干電池BT1，時鐘芯片U7DS1302的1弓丨腳與第 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i^一電容C41的一端及時鐘芯片U7DS1302的3引腳連接，第四i^一 電容C41的另一端及時鐘芯片U7 DS1302的4引腳接地，時鐘芯片U7 DS1302的5引腳與控 制器芯片U4的14引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的6引腳與控制器芯片U4的13引腳連 接，時鐘芯片U7 DS1302的7引腳與控制器芯片U4的12引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的 8引腳與第一干電池BT1的正極連接，第一干電池BT1的負極接地。
[0031] 如圖4所示，外部存儲模塊包括存儲芯片U9 FM25VN02、第四十七電阻R47、第 五十電阻R50及第四十五電容C45,存儲芯片U9 FM25VN02的1引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的48引腳連接，存儲芯片U9 FM25VN02的2引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611 的46引腳連接，存儲芯片U9FM25VN02的3引腳與第四十七電阻的另外一端連接，存儲芯片 U9 FM25VN02的4引腳接地，存儲芯片U9 FM25VN02的5引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611 的45引腳連接，存儲芯片U9 FM25VN02的6引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的47引腳連 接，存儲芯片U9 FM25VN02的7引腳與第五十電阻R50的另一端連接，存儲芯片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。
[0032] 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鋰電池電壓，第十四電阻R14的一端與跳線帽P1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。
[0033] 如圖6所示，按鍵電路用于硬件的調試，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S1。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S1的一端連接，第一按鍵S1的另一端接地。
[0034] 如圖7所示，LED燈電路用于硬件的調試，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的負極與控制器芯片U4MSP430F1611的60引腳連接，第三i^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的負極與控制器 芯片U4 MSP430F1611的61引腳連接。
[0035] 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1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R11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。
[0036] 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U4MSP430F1611的的53引腳及第一晶振Y1的一端連接，第三十四電 容C34的一端與控制器芯片U4MSP430F1611的52引腳及第一晶振Y1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1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U4MSP430F1611的6弓丨腳與1*6排針J17的6弓丨腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611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J11的5引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611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J11的3引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611的33引 腳與1*5排針J11的4引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611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1引腳連接，1*6排針J18的6引腳、1*6排針J17的1引腳、 1*5排針J11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P1的另一端連接，1*5排針J11的1引腳與第 五電阻R5的另一端連接。
[0037] 該電路的主要原理是系統(tǒng)初始化后各個霧霾監(jiān)測設備之間進行自動組網，霧霾監(jiān) 測變送器模塊采集監(jiān)測設備所在氣體環(huán)境中的霧霾濃度、時間及監(jiān)測設備所在氣體環(huán)境的 經緯度等信息，同時將數據通過無線通信模塊發(fā)送出去，供其它設備接收和使用。霧霾監(jiān)測 設備通過控制器的A/D功能將鋰電池輸入電壓轉化為數字信號，來監(jiān)測鋰電池的電壓，實 現霧霾監(jiān)測設備的較長時間的續(xù)航功能。
【權利要求】
1. 一種霧霾監(jiān)測設備，包括電源管理模塊、無線通信模塊、外部存儲模塊、時鐘模塊、 霧霾監(jiān)測變送器模塊、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電壓轉換電路及外接12V鋰電池組成； 電源接口 J14的1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1引腳與太陽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1引腳右端與二極管D9的正極連接，二極管D9的負極與第一百四十七 電阻的一端連接，第一百四十七電阻的另一端與二極管D102的負極連接，二極管D102的正 極接地，二極管D102的負極與跳線帽P1的一端連接，跳線帽P1的另一端與第一電解電容 C1的正極連接，第一電解電容C1的負極接地；第四十八電阻一端與第一電解電容C1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L1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1引腳連接，第一電感L1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D1的負極連接，第一二極管D1的正極接地，第二十九電解電容C29的負極 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D10 的正極連接，第十二極管D10的負極接地，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R11的一端、第九外部存儲芯 片U9 FM25VN02的8引腳、第五十電阻R50的一端、第二負載電阻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i^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1引腳、第七時鐘芯片U7 DS1302的1引腳、第 三十九電容C39的一端及1*5排針J11的1引腳連接；以LTC1474-3. 3為核心的3. 3V電壓 轉換電路為無線通信模塊、外部存儲模塊、時鐘模塊、霧霾監(jiān)測變送器模塊、GPS模塊、控制 器模塊提供3. 3V電壓；外部鋰電池通過J14接口與該設備連接，為設備提供12V直流電壓 源，太陽能電池通過J6接口與該設備連接，作用是為鋰電池充電； 外部存儲模塊包括存儲芯片U9 FM25VN02、第四十七電阻R47、第五十電阻R50及第 四十五電容C45,存儲芯片U9 FM25VN02的1引腳與控制器芯片U4MSP430F1611的48引腳 連接，存儲芯片U9 FM25VN02的2引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的46引腳連接，存儲 芯片U9 FM25VN02的3引腳與第四十七電阻的另外一端連接，存儲芯片U9 FM25VN02的4引 腳接地，存儲芯片U9 FM25VN02的5引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的45引腳連接，存 儲芯片U9 FM25VN02的6引腳與控制器芯片U4 MSP430F1611的47引腳連接，存儲芯片U9 FM25VN02的7引腳與第五十電阻R50的另一端連接，存儲芯片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； 時鐘模塊包括時鐘芯片U7 DS1302、第三十九電容C39、第四十電容C40、第四i^一電容 C41、第三晶振Y3及第一干電池BT1，時鐘芯片U7 DS1302的1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i^一電容C41的一端及時鐘芯片U7 DS1302的3引腳連接，第四i^一電容C41的另一 端及時鐘芯片U7 DS1302的4引腳接地，時鐘芯片U7 DS1302的5引腳與控制器芯片U4的 14引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的6引腳與控制器芯片U4的13引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的7引腳與控制器芯片U4的12引腳連接，時鐘芯片U7 DS1302的8引腳與第一干 電池BT1的正極連接，第一干電池BT1的負極接地； 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 測鋰電池電壓，第十四電阻R14的一端與跳線帽P1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S1 ;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S1 的一端連接，第一按鍵S1的另一端接地； LED燈電路用于硬件的調試，包括第二十九電阻R29、第三十電阻R30、第三i^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的負極與控制器芯片U4 MSP430F1611的60引腳連接，第三i^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i^一電阻R11，第四十六電容C46,1*7排針 JTAG的1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R11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U4MSP430F1611、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53引腳及第一晶振Y1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Y1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1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U4MSP430F1611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U4MSP430F1611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J11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J11的 3引腳連接，控制器芯片U4 MSP430F1611的33引腳與1*5排針J11的4引腳連接，控制器 芯片U4MSP430F1611的34引腳與1*6排針J18的4引腳連接，控制器芯片U4MSP430F1611 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1引腳連 接，1*6排針J18的6引腳、1*6排針J17的1引腳、1*5排針J11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P1的另一端連接，1*5排針J11的1引腳與第五電阻R5的另一端連接； GPS模塊采用LC-GPS02模塊，通過1*6排針J18與該設備連接； 無線通信模塊采用CC1100模塊，通過1*5排針J11與該設備連接； 霧霾監(jiān)測變送器模塊采用夏普GP2Y1010AU0F模塊，通過1*6排針J17與該設備連接。
【文檔編號】G05B19/042GK203838032SQ201420037119
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權日:2014年1月21日
【發(fā)明者】蔣鵬, 王英帥, 王坤, 王興民 申請人:杭州電子科技大學