家用pm2.5智能檢測設(shè)備的制造方法
【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，具體涉及一種家用PM2.5智能檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]PM2.5是指空氣中直徑小于2.5毫米的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。能長時間的懸浮在空氣當(dāng)中，它在空氣中濃度越高，就說明空氣的污染問題越嚴(yán)重。在不利的氣象條件下極容易導(dǎo)致灰霾的形成。PM2.5對人體的危害極大，其顆粒直徑較小，可以直接通過呼吸道進(jìn)入肺部，加重腎等內(nèi)臟的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而降低人的壽命。目前，國內(nèi)PM2.5檢測方面采用較多的還是比較大型的檢測儀，這種監(jiān)測儀器檢測精度很高，但是一般體積較大，操作比較復(fù)雜，需要專業(yè)人員操作。還有部分便攜式檢測儀體積小，使用相對方便，但是精度較低，同時反應(yīng)時間較長，智能化程度不高，也無法走進(jìn)普通家庭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種家用PM2.5智能檢測設(shè)備。
[0004]本發(fā)明包括控制器模塊、電源管理模塊、存儲器模塊、信號采集模塊、通訊模塊以及輸入輸出模塊。電源管理模塊包括以7805為核心的5V電壓轉(zhuǎn)換電路和以LM1117為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路，通訊模塊包括RS232電平轉(zhuǎn)換電路和JTAG接口，輸入輸出模塊包括液晶接口電路和按鍵電路，以7805為核心的5V電壓轉(zhuǎn)換電路為通訊模塊中的RS232電平轉(zhuǎn)換電路、信號采集模塊、液晶接口電路和以LMl 117為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路提供5V電壓；以LMl117為核心的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路為控制器模塊、存儲器模塊、JTAG接口以及按鍵電路提供3.3V電壓。控制器模塊根據(jù)外部按鍵的的選擇作用，開啟設(shè)備的各項功能，該設(shè)備的工作過程如下:當(dāng)按鍵選擇開啟該設(shè)備時，控制器接受來自按鍵的信號，開啟信號采集模塊采集外部PM2.5的濃度信息，該信號采集模塊采集的信息轉(zhuǎn)化為電壓信號，同時將該電壓信號經(jīng)過控制器模塊內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將該信息發(fā)送到控制器模塊經(jīng)過運(yùn)算處理后保存在存儲器模塊或者直接發(fā)送到液晶屏顯示?？刂破髟谛枰獣r可以提取存儲器模塊中的歷史數(shù)據(jù)，通訊模塊用于該設(shè)備與電腦之間的通訊。
[0005]所述的控制器模塊包括處理器Ul STM32F103RBT6、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、第五濾波電容C5、第六濾波電容C6、第七濾波電容C7、第一晶振Y1、第二晶振Y2。處理器Ul STM32F103RBT6的13引腳、19引腳、32引腳、48引腳、64引腳和VDD3.3相連;處理器Ul STM32F103RBT6的12引腳、18引腳、31引腳、47引腳和63引腳相連并接地；處理器Ul STM32F103RBT6的3引腳、第二濾波電容C2的一端和第一晶振Yl的一端相連；處理器Ul STM32F103RBT6的4引腳、第一濾波電容Cl的一端和第一晶振Π的一端相連；第二濾波電容C2的另一端與第一濾波電容Cl的另一端相連并接地；處理器Ul STM32F103RBT6的5引腳、第三濾波電容C3的一端和第二晶振Y2的一端相連；處理器Ul STM32F103RBT6的6引腳、第四濾波電容C4的一端和第二晶振Y2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；第五濾波電容C5的一端、第六濾波電容C6的一端和第七濾波電容C7的一端相連并接地；第五濾波電容C5的另一端、第六濾波電容C6的另一端、第七濾波電容C7的一端與VDD3.3相連。
[0006]所述的5V電壓轉(zhuǎn)換電路包括電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805、第八濾波電容C8、第九濾波電容C9。電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805的I引腳、第八濾波電容C8的一端與VDD12相連；電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805的2引腳、第九濾波電容C9 一端與第八濾波電容C8的另一端相連并接地；電壓轉(zhuǎn)換芯片U2 7805的3引腳、第九濾波電容C9的另一端與VDD5.0相連。
[0007]所述的3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路包括U3 LM1117、第一極性電容C12、第十濾波電容C10、第H^一濾波電容CU。U3 LM1117的I引腳、第一極性電容C12的陽極、第十濾波電容ClO的一端與VDD5.0相連；U3 LMl117的2引腳、第一極性電容C12的陰極、第十濾波電容ClO的另一端與第i 濾波電容Cll的一端相連并接地；U3 LMl117的3引腳、第^ 濾波電容Cll的另一端與VDD3.3相連。
[0008]所述的存儲器模塊包括存儲器U4 AT4OTB161D、第一電阻R1、第二電阻R2、第十三濾波電容C13。存儲器U4 AT45DB161D的I引腳與處理器Ul STM32F103RBT6的MOSI相連；存儲器U4 AT45DB161D的2引腳與處理器Ul STM32F103RBT6的SLK相連；存儲器U4AT45DB161D 的 8 引腳與處理器 Ul STM32F103RBT6 的 MISO 相連；存儲器 U4 AT45DB161D的3引腳與第一電阻Rl的一端相連；存儲器U4 AT45DB161D的4引腳與處理器UlSTM32F103RBT6的NSS相連；存儲器U4 AT45DB161D的5引腳、第二電阻R2的一端與處理器Ul STM32F103RBT6的PBll相連；存儲器U4 AT45DB161D的6引腳、第二電阻R2的另一端、第一電阻Rl的另一端、第十三濾波電容C13的一端與VDD3.3相連；存儲器U4 AT45DB161D的7引腳接地；第十三濾波電容C13的另一端接地。
[0009]所述的信號采集模塊包括GP2Y1010AU0F PM2.5粉塵傳感器插口 JPl。GP2Y1010AU0F PM2.5粉塵傳感器插口 JPl的I引腳、3引腳、6引腳與VDD5.0相連；GP2Y1010AU0F PM2.5粉塵傳感器插口 JPl的2引腳、4引腳接地；GP2Y1010AU0F PM2.5粉塵傳感器插口 JPl的5引腳與Ul STM32F103RBT6的ADC相連。
[0010]所述的通訊模塊包括電平轉(zhuǎn)換芯片U5 MAX232、接口 JP2、第十四濾波電容C14、第十五濾波電容C15、第十六濾波電容C16、第十七濾波電容C17、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、JTAG接口 C0N1。處理器Ul STM32F103RBT6的U1_TX引腳與U5 MAX232的11引腳相連；處理器Ul STM32F103RBT6的U1_RX引腳與U5 MAX232的12引腳相連；接口 JP2的I引腳與U5 MAX232的14引腳相連；接口 JP2的2引腳與U5MAX232的13引腳相連；U5 MAX232的5引腳與第十四濾波電容C14的一端相連；U5 MAX232的4引腳與第十四濾波電容C14的另一端相連；U5 MAX232的3引腳與第十六濾波電容C16的一端相連;U5 MAX232的I引腳與第十六濾波電容C16的另一端相連；U5 MAX232的6引腳與第十五濾波電容C15的一端相連；U5 MAX232的15引腳與第十五濾波電容C15的另一端相連并接地；U5 MAX232的16引腳、第十七濾波電容C17的一端與VDD5.0相連；U5 MAX232的2引腳與第十七濾波電容C17的另一端相連；U5 MAX232的其余引腳架空。處理器UlSTM32F103RBT6的RST引腳、第六電阻R6的一端、第七電阻R7的一端與JTAG接口 CONl的3引腳相連；處理器Ul STM32F103RBT6的PA15引腳、第五電阻R5的一端與JTAG接口 CONl的5引腳相連；處理器Ul STM32F103RBT6的PA13引腳、第四電阻R4的一端與JTAG接口CONl的7引腳相連；處理器Ul STM32F103RBT6的PA14引腳、第三電阻R3的一端與JTAG接口 CONl的9引腳相連；處理器Ul STM32F103RBT6的PB3引腳與JTAG接口 CONl的6引腳相連JTAG接口 CONl的I引腳、2引腳、第三電阻R3的另一端、第四電阻R4的另一端、第五電阻R5的另一端、第六電阻R6的另一端與VDD3.3相連JTAG接口 CONl的8引腳、10引腳接地JTAG接口 CO