一种集成的AQI系统转接板技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集成的AQI系统转接板，包括主控模块、电源模块、电源控制模块、通信模块、传感器模块、输入扩展口和输出扩展口，所述电源模块与电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，所述主控模块与电源模块、电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，该设备采用统一硬件架构设计，集成通用接口类型，将六种污染物指标传感器集成在一起，同时增加了温湿度和气压传感器，构成了一个完整的AQI监测体系。该设备当中采用了RS485通信与串口两种通信方式，方便了该AQI系统转接板搭建在RS485通信系统中，同时也可在PC端采集与调试。同时，预留了多余的串口和I2C接口，增加了该转接板的可扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种集成的AQI系统转接板
本技术涉及通信设备
，具体领域为一种集成的AQI系统转接板。
技术介绍
AQI(AirQualityIndex,空气质量指数)描述了空气清洁或者污染的程度，以及对健康的影响。2012年3月国家发布的新空气质量评价标准，污染物监测为6项：二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5、一氧化碳和臭氧。所以市场上对污染物的监测设备需求量日益增大，所以本技术设计一种新的转接设备以服务于空气监测设备。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种集成的AQI系统转接板，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种集成的AQI系统转接板，包括主控模块、电源模块、电源控制模块、通信模块、传感器模块、输入扩展口和输出扩展口，所述电源模块与电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，所述主控模块与电源模块、电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，所述主控模块包括主控芯片U1为STM32F103RC，所述电源模块包括12V电源、5V电源、3.3V电源，所述电源控制模块包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4,所述通信模块包括RS485通信模块U6，所述传感器模块包括CO传感器、SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、PM2.5传感器和PM10传感器。优选的，所述电源模块还包括保险丝F3、二极管D1，所述12V电源输入接保险丝F3的一端，保险丝F3的另一端接二极管D1，所述二极管D1的正极接地；所述电源模块还包括电源芯片U2、电容C12、电容C13、电容C15、电容C16、电容C21、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电感L1，所述电源芯片U2为电源芯片MP1482。所述电源芯片U2的第一引脚接电容C12一端连接；所述电源芯片U2的第二引脚与12V输入电源连接同时连接电容C13，所述电容C13的另一端接地；所述电源芯片U2的第三引脚与电容C12的另一端连接同时连接电感L1，所述电感L1的另一端接5V输出电源和电容C21的一端，电容C21的另一端接地；所述电源芯片U2的第四引脚接地。所述电源芯片U2的第五引脚接电阻R6和电阻R7，所述电阻R7的另一端接地，所述电阻R6的另一端输出5V电源；所述电源芯片U2的第六引脚接电容C16，所述电容C16另一端接电阻R8，所述电阻R8的另一端接地；所述电源芯片U2的第七引脚接电阻R9，电阻R9的另一端接12V电源输入；所述电源芯片U2的第八引脚接电容C15，电容C15的另一端接地；所述电源模块还包括电源芯片U3、电容C17、电容C18，所述电源芯片U3的第一引脚直接接地；所述电源芯片U3的第二引脚与电容C18一端连接同时输出3.3V，电容C18的另一端接地；所述电源芯片U3的第三引脚与电容C17一端连接同时连接5V电源，电容C17的另一端接地；所述电源模块还包括电源指示灯D2、电阻R15。所述电源指示灯D2负极接主控芯片U1的24脚LED，正极接电阻R15的第1脚，电阻R15的第2脚接3.3V电源输入。优选的，所述电源控制模块包括三极管Q2、三极管Q3、电阻R18、电阻R19、电阻R20，所述三极管Q2的发射极与5V电源、电阻R19的第二端连接，所述三极管Q2的基极与电阻R18的第二端、电阻R19的第一端连接，所述三极管Q2的集电极与输出5V控制电源控制接收电路5V_PM25，所述电阻R18的第一端与三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极与电阻R20的第二端连接，所述电阻R20的第一端与主控芯片U1的9脚PC1_PM25连接、三极管Q3的发射极接地；所述电源控制模块包括三极管Q1、三极管Q4、电阻R21、电阻R22、电阻R23，所述三极管Q2的发射极与5V电源、电阻R22的第二端连接，所述三极管Q2的基极与电阻R21的第二端、电阻R22的第一端连接，所述三极管Q2的集电极与输出5V控制电源控制接收电路5V_4GAS，所述电阻R21的第一端与三极管Q4的集电极连接，所述三极管Q4的基极与电阻R23的第二端连接，所述电阻R23的第一端与主控芯片U1的8脚PC0_4GAS连接、三极管Q4的发射极接地。优选的，所述通信模块包括RS485芯片U6、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电容C20，所述RS485芯片U6的第一引脚接电阻R12的2脚，电阻R12的1脚接主控芯片U1的17脚485_TX；所述RS485芯片U6的第二引脚接主控芯片U1的23脚485_PA7；所述RS485芯片U6的第三引脚接RS485芯片U6的第二引脚；所述RS485芯片U6的第四引脚接电阻R13的2脚，电阻R13的1脚接主控芯片U1的16脚485_RX；所述RS485芯片U6的第五引脚接地；所述RS485芯片U6的第六引脚接电阻R14的1脚、电阻R16的2脚，同时接输出输入接口485_A，电阻R16的1脚接3.3V电源输入；所述RS485芯片U6的第七引脚接电阻R14的2脚、电阻R17的1脚，同时接输出输入接口485_B，电阻R17的2脚接地；所述RS485芯片U6的第八引脚接3.3V输入电源和电容C20，电容C20另一端接地。优选的，所述传感器模块包括温湿度传感器芯片U4、电阻R10、电阻R11、电容C19，所述温湿度传感器芯片U4的第一引脚接电阻R10的1脚同时接主控芯片U1的59脚APRE_TEMP_SDA，电阻R10的2脚3.3V输入电源；所述温湿度传感器芯片U4的第二引脚悬空；所述温湿度传感器芯片U4的第三引脚悬空；所述温湿度传感器芯片U4的第四引脚接电阻R11的1脚同时接主控芯片U1的58脚APRE_TEMP_SCL，电阻R11的2脚3.3V输入电源；所述温湿度传感器芯片U4的第五引脚接3.3V输入电源同时接电容C19，电容C19另一端接地；所述温湿度传感器芯片U4的第六引脚悬空；所述温湿度传感器芯片U4的第七引脚接地；所述温湿度传感器芯片U4的第八引脚接地；所述传感器模块包括气压传感器接口U5，所述气压传感器接口U5的第一引脚接电阻R10的1脚同时接主控芯片U1的59脚APRE_TEMP_SDA，电阻R10的2脚3.3V输入电源；所述气压传感器接口U5的第二引脚接电阻R11的1脚同时接主控芯片U1的58脚APRE_TEMP_SCL，电阻R11的2脚3.3V输入电源；所述气压传感器接口U5的第三引脚接地；所述气压传感器接口U5的第四引脚接3.3V输入电源；所述传感器模块包括PM2.5传感器接口U7，所述PM2.5传感器接口U7的第一引脚接三极管Q2的集电极5V输出5V_PM25；所述PM2.5传感器接口U7的第二引脚接地；所述PM2.5传感器接口U7的第三引脚悬空；所述PM2.5传感器接口U7的第四引脚接主控芯片U1的42脚PM25_RX；所述PM2.5传感器接口U7的第五引脚接主控芯片U1的43脚PM25_TX；所述PM2.5传感器接口U7的第六引脚悬空；所述PM2.5传感器接口U7的第七引脚悬空；所述PM2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成的AQI系统转接板，其特征在于：包括主控模块、电源模块、电源控制模块、通信模块、传感器模块、输入扩展口和输出扩展口，所述电源模块与电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，所述主控模块与电源模块、电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，所述主控模块包括主控芯片U1为STM32F103RC，所述电源模块包括12V电源、5V电源、3.3V电源，所述电源控制模块包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4,所述通信模块包括RS485通信模块U6，所述传感器模块包括CO传感器、SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、PM2.5传感器和PM10传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成的AQI系统转接板，其特征在于：包括主控模块、电源模块、电源控制模块、通信模块、传感器模块、输入扩展口和输出扩展口，所述电源模块与电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，所述主控模块与电源模块、电源控制模块、通信模块、输入扩展口和输出扩展口连接，所述主控模块包括主控芯片U1为STM32F103RC，所述电源模块包括12V电源、5V电源、3.3V电源，所述电源控制模块包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4,所述通信模块包括RS485通信模块U6，所述传感器模块包括CO传感器、SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、PM2.5传感器和PM10传感器。


2.根据权利要求1所述的一种集成的AQI系统转接板，其特征在于：所述电源模块还包括保险丝F3、二极管D1，所述12V电源输入接保险丝F3的一端，保险丝F3的另一端接二极管D1，所述二极管D1的正极接地；
所述电源模块还包括电源芯片U2、电容C12、电容C13、电容C15、电容C16、电容C21、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电感L1，所述电源芯片U2为电源芯片MP1482，所述电源芯片U2的第一引脚接电容C12一端连接；所述电源芯片U2的第二引脚与12V输入电源连接同时连接电容C13，所述电容C13的另一端接地；所述电源芯片U2的第三引脚与电容C12的另一端连接同时连接电感L1，所述电感L1的另一端接5V输出电源和电容C21的一端，电容C21的另一端接地；所述电源芯片U2的第四引脚接地，所述电源芯片U2的第五引脚接电阻R6和电阻R7，所述电阻R7的另一端接地，所述电阻R6的另一端输出5V电源；所述电源芯片U2的第六引脚接电容C16，所述电容C16另一端接电阻R8，所述电阻R8的另一端接地；所述电源芯片U2的第七引脚接电阻R9，电阻R9的另一端接12V电源输入；所述电源芯片U2的第八引脚接电容C15，电容C15的另一端接地；
所述电源模块还包括电源芯片U3、电容C17、电容C18，所述电源芯片U3的第一引脚直接接地；所述电源芯片U3的第二引脚与电容C18一端连接同时输出3.3V，电容C18的另一端接地；所述电源芯片U3的第三引脚与电容C17一端连接同时连接5V电源，电容C17的另一端接地；
所述电源模块还包括电源指示灯D2、电阻R15，所述电源指示灯D2负极接主控芯片U1的24脚LED，正极接电阻R15的第1脚，电阻R15的第2脚接3.3V电源输入。


3.根据权利要求2所述的一种集成的AQI系统转接板，其特征在于：所述电源控制模块包括三极管Q2、三极管Q3、电阻R18、电阻R19、电阻R20，所述三极管Q2的发射极与5V电源、电阻R19的第二端连接，所述三极管Q2的基极与电阻R18的第二端、电阻R19的第一端连接，所述三极管Q2的集电极与输出5V控制电源控制接收电路5V_PM25，所述电阻R18的第一端与三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极与电阻R20的第二端连接，所述电阻R20的第一端与主控芯片U1的9脚PC1_PM25连接、三极管Q3的发射极接地；
所述电源控制模块包括三极管Q1、三极管Q4、电阻R21、电阻R22、电阻R23，所述三极管Q2的发射极与5V电源、电阻R22的第二端连接，所述三极管Q2的基极与电阻R21的第二端、电阻R22的第一端连接，所述三极管Q2的集电极与输出5V控制电源控制接收电路5V_4GAS，所述电阻R21的第一端与三极管Q4的集电极连接，所述三极管Q4的基极与电阻R23的第二端连接，所述电阻R23的第一端与主控芯片U1的8脚PC0_4GAS连接、三极管Q4的发射极接地。


4.根据权利要求1所述的一种集成的AQI系统转接板，其特征在于：所述通信模块包括RS485芯片U6、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电容C20，所述RS485芯片U6的第一引脚接电阻R12的2脚，电阻R12的1脚接主控芯片U1的17脚485_TX；所述RS485芯片U6的第二引脚接主控芯片U1的23脚485_PA7；所述RS485芯片U6的第三引脚接RS485芯片U6的第二引脚；所述RS485芯片U6的第四引脚接电阻R13的2脚，电阻R13的1脚接主控芯片U1的16脚485_RX；所述RS485芯片U6的第五引脚接地；所述RS485芯片U6的第六引脚接电阻R14的1脚、电阻R16的2脚，同时接输出输入接口485_A，电阻R16的1脚接3.3V电源输入；所述RS485芯片U6的第七引脚接电阻R14的2脚、电阻R17的1脚，同时接输出输入接口485_B，电阻R17的2脚接地；所述RS485芯片U6的第八引脚接3.3V输入电源和电容C20，电容C20另一端接地。


5.根据权利要求1所述的一种集成的AQI系统转接板，其特征在于：所述传感器模块包括温湿度传感器芯片U4、电阻R10、电阻R11、电容C19，所述温湿度传感器芯片U4的第一引脚接电阻R10的1脚同时接主控芯片U1的59脚APRE_TEMP_SDA，电阻R10的2脚3.3V输入电源；所述温湿度传感器芯片U4的第二引脚悬空；所述温湿度传感器芯片U4的第三引脚悬空；所述温湿度传感器芯片U4的第四引脚接电阻R11的1脚同时接主控芯片U1的58脚APRE_TEMP_SCL，电阻R11的2脚3.3V输入电源；所述温湿度传感器芯片U4的第五引脚接3.3V输入电源同时接电容C19，电容C19另一端接地；所述温湿度传感器芯片U4的第六引脚悬空；所述温湿度传感器芯片U4的第七引脚接地；所述温湿度传感器芯片U4的第八引脚接地；
所述传感器模块包括气压传感器接口U5，所述气压传感器接口U5的第一引脚接电阻R10的1脚同时接主控芯片U1的59脚APRE_TEMP_SDA，电阻R10的2脚3.3V输入电源；所述气压传感器接口U5的第二引脚接电阻R11的1脚同时接主控芯片U1的58脚APRE_TEMP_SCL，电阻R11的2脚3.3V输入电源；所述气压传感器接口U5的第三引脚接地；所述气压传感器接口U5的第四引脚接3.3V输入电源；
所述传感器模块包括PM2.5传感器接口U7，所述PM2.5传感器接口U7的第一引脚接三极管Q2的集电极5V输出5V_PM25；所述PM2.5传感器接口U7的第二引脚接地；所述PM2.5传感器接口U7的第三引脚悬空；所述PM2.5传感器接口U7的第四引脚接主控芯片U1的42脚PM25_RX；所述PM2.5传感器接口U7的第五引脚接主控芯片U1的43脚PM25_TX；所述PM2.5传感器接口U7的第六引脚悬空；所述PM2.5传感器接口U7的第七引脚悬空；所述PM2.5传感器接口U7的第八引脚悬空；
所述传感器模块包括一氧化碳传感器接口CO，所述一氧化碳传感器接口CO的第一引脚接主控芯片U1的21脚CO-DAC；所述一氧化碳传感器接口CO的第二引脚接地；所述一氧化碳传感器接口CO的第三引脚接三极管Q1的集电极5V输出5V_4GAS；所述一氧化碳传感器接口CO的第四引脚接主控芯片U1的30脚CO_TX；所述一氧化碳传感器接口CO的第五引脚接主控芯片U1的29...

【专利技术属性】
技术研发人员：许凯，沈达，
申请(专利权)人：南京朴厚生态科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32