家用PM2.5智能检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种家用PM2.5智能检测设备，包括控制器模块、电源管理模块、存储器模块、信号采集模块、通讯模块以及输入输出模块。当按键开启该设备时，控制器接受来自按键的信号，开始采集外部PM2.5的浓度信息，该信号采集模块将采集的信息转化为电压信号，控制器模块内部集成的AD转换器将该电压信号转换为数字信号，经过运算处理后保存在存储器模块或者直接发送到液晶屏显示。控制器在需要时可以提取存储器模块中的历史数据，通讯模块用于该设备与电脑之间的通讯。本发明专利技术体积小，功耗低，精度高；具备数据采集、处理和存储等功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于嵌入式系统
，具体涉及一种家用PM2.5智能检测设备。
技术介绍
PM2.5是指空气中直径小于2.5毫米的颗粒物，也称细颗粒物。能长时间的悬浮在空气当中，它在空气中浓度越高，就说明空气的污染问题越严重。在不利的气象条件下极容易导致灰霾的形成。PM2.5对人体的危害极大，其颗粒直径较小，可以直接通过呼吸道进入肺部，加重肾等内脏的负担，进而降低人的寿命。目前，国内PM2.5检测方面采用较多的还是比较大型的检测仪，这种监测仪器检测精度很高，但是一般体积较大，操作比较复杂，需要专业人员操作。还有部分便携式检测仪体积小，使用相对方便，但是精度较低，同时反应时间较长，智能化程度不高，也无法走进普通家庭。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种家用PM2.5智能检测设备。本专利技术包括控制器模块、电源管理模块、存储器模块、信号采集模块、通讯模块以及输入输出模块。电源管理模块包括以7805为核心的5V电压转换电路和以LM1117为核心的3.3V电压转换电路，通讯模块包括RS232电平转换电路和JTAG接口，输入输出模块包括液晶接口电路和按键电路，以7805为核心的5V电压转换电路为通讯模块中的RS232电平转换电路、信号采集模块、液晶接口电路和以LMl 117为核心的3.3V电压转换电路提供5V电压；以LMl117为核心的3.3V电压转换电路为控制器模块、存储器模块、JTAG接口以及按键电路提供3.3V电压。控制器模块根据外部按键的的选择作用，开启设备的各项功能，该设备的工作过程如下:当按键选择开启该设备时，控制器接受来自按键的信号，开启信号采集模块采集外部PM2.5的浓度信息，该信号采集模块采集的信息转化为电压信号，同时将该电压信号经过控制器模块内部集成的AD转换器转换为数字信号，然后将该信息发送到控制器模块经过运算处理后保存在存储器模块或者直接发送到液晶屏显示。控制器在需要时可以提取存储器模块中的历史数据，通讯模块用于该设备与电脑之间的通讯。所述的控制器模块包括处理器Ul STM32F103RBT6、第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7、第一晶振Y1、第二晶振Y2。处理器Ul STM32F103RBT6的13引脚、19引脚、32引脚、48引脚、64引脚和VDD3.3相连;处理器Ul STM32F103RBT6的12引脚、18引脚、31引脚、47引脚和63引脚相连并接地；处理器Ul STM32F103RBT6的3引脚、第二滤波电容C2的一端和第一晶振Yl的一端相连；处理器Ul STM32F103RBT6的4引脚、第一滤波电容Cl的一端和第一晶振Π的一端相连；第二滤波电容C2的另一端与第一滤波电容Cl的另一端相连并接地；处理器Ul STM32F103RBT6的5引脚、第三滤波电容C3的一端和第二晶振Y2的一端相连；处理器Ul STM32F103RBT6的6引脚、第四滤波电容C4的一端和第二晶振Y2的一端相连；第三滤波电容C3的另一端与第四滤波电容C4的另一端相连并接地；第五滤波电容C5的一端、第六滤波电容C6的一端和第七滤波电容C7的一端相连并接地；第五滤波电容C5的另一端、第六滤波电容C6的另一端、第七滤波电容C7的一端与VDD3.3相连。所述的5V电压转换电路包括电压转换芯片U2 7805、第八滤波电容C8、第九滤波电容C9。电压转换芯片U2 7805的I引脚、第八滤波电容C8的一端与VDD12相连；电压转换芯片U2 7805的2引脚、第九滤波电容C9 一端与第八滤波电容C8的另一端相连并接地；电压转换芯片U2 7805的3引脚、第九滤波电容C9的另一端与VDD5.0相连。所述的3.3V电压转换电路包括U3 LM1117、第一极性电容C12、第十滤波电容C10、第H^一滤波电容CU。U3 LM1117的I引脚、第一极性电容C12的阳极、第十滤波电容ClO的一端与VDD5.0相连；U3 LMl117的2引脚、第一极性电容C12的阴极、第十滤波电容ClO的另一端与第i 滤波电容Cll的一端相连并接地；U3 LMl117的3引脚、第^ 滤波电容Cll的另一端与VDD3.3相连。所述的存储器模块包括存储器U4 AT4OTB161D、第一电阻R1、第二电阻R2、第十三滤波电容C13。存储器U4 AT45DB161D的I引脚与处理器Ul STM32F103RBT6的MOSI相连；存储器U4 AT45DB161D的2引脚与处理器Ul STM32F103RBT6的SLK相连；存储器U4AT45DB161D 的 8 引脚与处理器 Ul STM32F103RBT6 的 MISO 相连；存储器 U4 AT45DB161D的3引脚与第一电阻Rl的一端相连；存储器U4 AT45DB161D的4引脚与处理器UlSTM32F103RBT6的NSS相连；存储器U4 AT45DB161D的5引脚、第二电阻R2的一端与处理器Ul STM32F103RBT6的PBll相连；存储器U4 AT45DB161D的6引脚、第二电阻R2的另一端、第一电阻Rl的另一端、第十三滤波电容C13的一端与VDD3.3相连；存储器U4 AT45DB161D的7引脚接地；第十三滤波电容C13的另一端接地。所述的信号采集模块包括GP2Y1010AU0F PM2.5粉尘传感器插口 JPl。GP2Y1010AU0F PM2.5粉尘传感器插口 JPl的I引脚、3引脚、6引脚与VDD5.0相连；GP2Y1010AU0F PM2.5粉尘传感器插口 JPl的2引脚、4引脚接地；GP2Y1010AU0F PM2.5粉尘传感器插口 JPl的5引脚与Ul STM32F103RBT6的ADC相连。所述的通讯模块包括电平转换芯片U5 MAX232、接口 JP2、第十四滤波电容C14、第十五滤波电容C15、第十六滤波电容C16、第十七滤波电容C17、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、JTAG接口 C0N1。处理器Ul STM32F103RBT6的U1_TX引脚与U5 MAX232的11引脚相连；处理器Ul STM32F103RBT6的U1_RX引脚与U5 MAX232的12引脚相连；接口 JP2的I引脚与U5 MAX232的14引脚相连；接口 JP2的2引脚与U5MAX232的13引脚相连；U5 MAX232的5引脚与第十四滤波电容C14的一端相连；U5 MAX232的4引脚与第十四滤波电容C14的另一端相连；U5 MAX232的3引脚与第十六滤波电容C16的一端相连;U5 MAX232的I引脚与第十六滤波电容C16的另一端相连；U5 MAX232的6引脚与第十五滤波电容C15的一端相连；U5 MAX232的15引脚与第十五滤波电容C15的另一端相连并接地；U5 MAX232的16引脚、第十七滤波电容C17的一端与VDD5.0相连；U5 MAX232的2引脚与第十七滤波电容C17的另一端相连；U5 MAX232的其余引脚架空。处理器UlSTM32F103RBT6的RST引脚、第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端与JTAG接口 C本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公布了一种家用PM2.5智能检测设备，包括控制器模块、电源管理模块、存储器模块、信号采集模块、通讯模块以及输入输出模块；电源管理模块包括以7805为核心的5V电压转换电路和以LM1117为核心的3.3V电压转换电路，通讯模块包括RS232电平转换电路和JTAG接口，输入输出模块包括液晶接口电路和按键电路，以7805为核心的5V电压转换电路为通讯模块中的RS232电平转换电路、信号采集模块、液晶接口电路和以LM1117为核心的3.3V电压转换电路提供5V电压；以LM1117为核心的3.3V电压转换电路为控制器模块、存储器模块、JTAG接口以及按键电路提供3.3V电压；控制器模块根据外部按键的的选择作用，开启设备的各项功能，该设备的工作过程如下：当按键选择开启该设备时，控制器接受来自按键的信号，开启信号采集模块采集外部PM2.5的浓度信息，该信号采集模块采集的信息转化为电压信号，同时将该电压信号经过控制器模块内部集成的AD转换器转换为数字信号，然后将该信息发送到控制器模块经过运算处理后保存在存储器模块或者直接发送到液晶屏显示；控制器在需要时可以提取存储器模块中的历史数据，通讯模块用于该设备与电脑之间的通讯；所述的控制器模块包括处理器U1 STM32F103RBT6、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7、第一晶振Y1、第二晶振Y2；处理器U1 STM32F103RBT6的13引脚、19引脚、32引脚、48引脚、64引脚和VDD3.3相连；处理器U1 STM32F103RBT6的12引脚、18引脚、31引脚、47引脚和63引脚相连并接地；处理器U1 STM32F103RBT6的3引脚、第二滤波电容C2的一端和第一晶振Y1的一端相连；处理器U1 STM32F103RBT6的4引脚、第一滤波电容C1的一端和第一晶振Y1的一端相连；第二滤波电容C2的另一端与第一滤波电容C1的另一端相连并接地；处理器U1 STM32F103RBT6的5引脚、第三滤波电容C3的一端和第二晶振Y2的一端相连；处理器U1 STM32F103RBT6的6引脚、第四滤波电容C4的一端和第二晶振Y2的一端相连；第三滤波电容C3的另一端与第四滤波电容C4的另一端相连并接地；第五滤波电容C5的一端、第六滤波电容C6的一端和第七滤波电容C7的一端相连并接地；第五滤波电容C5的另一端、第六滤波电容C6的另一端、第七滤波电容C7的一端与VDD3.3相连；所述的5V电压转换电路包括电压转换芯片U2 7805、第八滤波电容C8、第九滤波电容C9；电压转换芯片U2 7805的1引脚、第八滤波电容C8的一端与VDD12相连；电压转换芯片U2 7805的2引脚、第九滤波电容C9一端与第八滤波电容C8的另一端相连并接地；电压转换芯片U2 7805的3引脚、第九滤波电容C9的另一端与VDD5.0相连；所述的3.3V电压转换电路包括U3 LM1117、第一极性电容C12、第十滤波电容C10、第十一滤波电容C11；U3 LM1117的1引脚、第一极性电容C12的阳极、第十滤波电容C10的一端与VDD5.0相连；U3 LM1117的2引脚、第一极性电容C12的阴极、第十滤波电容C10的另一端与第十一滤波电容C11的一端相连并接地；U3 LM1117的3引脚、第十一滤波电容C11的另一端与VDD3.3相连；所述的存储器模块包括存储器U4 AT45DB161D、第一电阻R1、第二电阻R2、第十三滤波电容C13；存储器U4 AT45DB161D的1引脚与处理器U1 STM32F103RBT6的MOSI相连；存储器U4 AT45DB161D的2引脚与处理器U1 STM32F103RBT6的SLK相连；存储器U4 AT45DB161D的8引脚与处理器U1 STM32F103RBT6的MISO相连；存储器U4 AT45DB161D的3引脚与第一电阻R1的一端相连；存储器U4 AT45DB161D的4引脚与处理器U1 STM32F103RBT6的NSS相连；存储器U4 AT45DB161D的5引脚、第二电阻R2的一端与处理器U1 STM32F103RBT6的PB11相连；存储器U4 AT45DB161D的6引脚、第二电阻R2的另一端、第一电阻R1的另一端、第十三滤波电容C13的一端与VDD3.3相连；存储器U4 AT45DB161D的7引脚接地；第十三滤波电容C13的另一端接地；所述的信号采集模块包括GP2Y1010AU0F PM2.5粉尘传感器插口JP1；GP2Y1010AU0F PM2.5粉尘传感器插口JP1的1引脚、3引脚、6引脚与VDD5.0相连；GP2Y1010AU0F PM2.5粉尘传感器插口JP1的2引脚、...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴俊沙，
申请(专利权)人：柴俊沙，
类型：发明
国别省市：浙江;33