一种大气环境智能数采系统技术方案

一种大气环境智能数采系统，包括MCU最小系统模块、电源模块、液晶显示器模块、实时时钟模块、JTAG调试端口模块、数据存储模块、4852

【技术实现步骤摘要】
一种大气环境智能数采系统


[0001]本技术涉及环境检测领域，尤其是涉及一种大气环境智能数采系统。

技术介绍

[0002]科学有效的监测城市和森林的碳排放与碳汇将提升我国在应对全球气候变化的国际事务中的话语权，并为国家发展低碳经济提供科学依据。但受技术条件和成本限制，现有的观测手段难以获取准确的区域性的碳源和碳汇数据。目前还没有形成完整的技术体系从不同尺度(单株－样地－区域－国家)对森林资源进行全方面、多过程以及长期、同步的立体监测和碳汇估测，对森林碳汇、碳吸收量及地区分布、时间变化及其控制机理还缺乏明确的认识。因此，需要对各种生态系统动态进行深入的研究，进一步发展对碳循环过程详细刻画的机理模型，还需要更先进的数据获取技术和更精确的基础观测数据。
[0003]目前，应用无线传感器网络在监测环境因子上已有初步的研究，但是国内外在碳排放和碳汇监测上仍然是空白，存在很多具有理论深度和实际应用价值的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于利用一种无线智能碳汇监测系统，旨在解决现有受观测样点的空间分布密度低、难以获取地面观测数据或参数、无法长时间连续监测条件的限制和存在一定程度的不确定性的问题。
[0005]本技术的目的在于提供一种无线智能碳汇监测系统，所述无线智能碳汇监测系统包括：
[0006]电源模块，用于提供电源，包括5V电源和3.3V电源，连接到MCU最小系统模块和其他各种模块；
[0007]实时时钟模块，用于实时读取时间并在液晶上显示，连接到MCU最小系统模块；<br/>[0008]JTAG调试端口模块，用于下载调试端，连接到MCU最小系统模块；
[0009]数据存储模块，主要用来存储采集数据，连接到MCU最小系统模块；
[0010]485收发模块，主要用于控制485总线上的传感器与MCU之间的数据接收与发送；
[0011]4852
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5V接口模块，提供485总线接口，二氧化氮传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、颗粒物浓度传感器、光照、温湿度传感器模块、以及风速、风向传感器模块通过4852
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5V接口模块连接到MCU最小系统模块；
[0012]显示模块，主要用于液晶显示，连接到MCU最小系统模块；
[0013]光照、温湿度传感器模块，用于采集大气环境的温度、湿度以及光照信息，连接到MCU最小系统模块；
[0014]颗粒物浓度模块，用于采集大气环境的颗粒物浓度信息，连接到MCU最小系统模块；
[0015]风速、风向传感器模块，用于采集大气环境的风速、风向信息，连接到MCU最小系统模块；
[0016]二氧化碳浓度传感器模块，用于采集二氧化碳浓度信息，连接到MCU最小系统模块；
[0017]二氧化硫浓度传感器模块，用于采集大气环境的二氧化硫浓度信息，连接到MCU最小系统模块；
[0018]二氧化氮浓度传感器模块，用于采集大气环境的二氧化氮浓度信息，连接到MCU最小系统模块；
[0019]按键接口模块，用于对整个系统电源、功能进行控制；
[0020]MCU最小系统模块，用于发出控制指令，实现系统的控制。
[0021]进一步，MCU最小系统模块的连接方式：MCU最小系统模块的连接方式：芯片U1的17引脚、52引脚、39引脚、32引脚、62引脚、72引脚、84引脚、95引脚、108引脚、121引脚、131引脚、144引脚接VCC_3.3V,2引脚接PE3_SHT30,3引脚接PE4_SHT30,4引脚接PE5_SDA,5引脚接PE6_SCL,6引脚接VBAT,8引脚、9引脚接晶振两端，并分别通过电容C1、C2接地，18引脚接PF6，19引脚接PF7,20引脚接PF8,21引脚接PF9,22引脚接PF10,23引脚24引脚接晶振Y2两端,25引脚接RESET,26引脚接PC0_SWICTH0,27引脚接PC1_SWITCH1,28引脚接PC2_SWITCH2,29引脚接PC3_SWITCH3,30引脚、31引脚接地，33引脚通过电阻R99接VCC_3.3V,34引脚接PA0_ADC123_IN0,36引脚接PA2_USART2_TX,37引脚接PA3_USART2_RX,40引脚接PA4_SPI1_CS,41引脚接PA5_SPI1_SCK,42引脚接PA6_SPI1_MISO,43引脚接PA7_PWM,44引脚接PC4_ADC,48引脚通过电阻R7接地，58引脚接PE7_FSMC_D4,59引脚接PE8_FSMC_D5,60引脚接PE9_FSMC_D6,63引脚接PE10_FSMC_D7,64引脚接PE11_FSMC_D8,65引脚接PE12_FSMC_D9,66引脚接PE13_FSMC_D10,67引脚接PE14_FSMC_D11,68引脚接PE15_FSMC_D12,69引脚接PB10_USART3_TX,70引脚接PB11_USART_RX,90引脚接PG5_WIND,93引脚接485_RE,98引脚接PC8_SDIO_D0,99引脚接PC9_SDIO_D1,101引脚接PA9_USART1_TX,102引脚接PA10_USART1_RX,103引脚接PA11_RST,104引脚接PA12_SET,105引脚接JTMS,109引脚接JTCK,110引脚接JTDI,111引脚接PC11_SDIO_D2,112引脚接PC11_SDIO_D3,113引脚接PC12_UART5_TX,115引脚接PD1_CLK,116引脚接PD2_UART_RX,117引脚接PD3_DAT,118引脚接PD4_RST,133引脚接JTDO,134引脚接JTRST,136引脚接PB6_SCL,137引脚接PB7_SDA,141引脚接PE0_MotorDirection,142引脚接PE1_AirPump。
[0022]进一步，电源模块包括5V电源模块和3.3V电源模块，5V电源模块采用MP1470作为稳压降压器，连接方式：芯片U3的1引脚一部分连接到低电平GND，同时电容C26与电容C27并联，其负极端连接到芯片U3的1引脚，同时并接地，其正极端连接到芯片U3的3引脚，同时并接VCC_12,芯片U3的5引脚连接到R37,R37另一端连接到VCC_12,芯片U1的2引脚一部分连接电感I1，同时一部分连接电容C22，电容C22的另一端连接到零欧电阻的一端，零欧电阻的另一端连接芯片U3的6引脚，电感I1的另一端连接到电容C3的正极端，同时，电容C3与电容C4并联，并联的一端连接VCC_5V，另一端则直接接地。3.3V电源模块采用LM2596作为稳压降压器，提供3.3V稳压电源；连接方式：芯片U4的1引脚接VCC_5V，2引脚一部分连接到二极管D6负极，同时一部分连接电感L2一端，L2另一端连接芯片U4引脚4、VCC_3.3V、电容C28正极，电容C28负极、二极管D6正极、芯片U4引脚3和5同时并接地
[0023]进一步，实时时钟模块采用DS1302时钟芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气环境智能数采系统，其特征在于，所述大气环境智能数采集系统包括：电源模块，连接到MCU最小系统模块；实时时钟模块，用于实时读取时间并在显示模块上显示，连接到MCU最小系统模块；JTAG调试端口模块，用于下载调试端，连接到MCU最小系统模块；数据存储模块，用来存储采集数据，连接到MCU最小系统模块；485收发模块,控制485总线上的传感器与MCU之间的数据接收与发送；4852
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5V接口模块，提供接口，连接到MCU最小系统模块；显示模块，连接到MCU最小系统模块；光照、温湿度传感器模块，采集大气环境的温度、湿度以及光照信息，连接到MCU最小系统模块；颗粒物浓度传感器模块，采集大气环境的颗粒物浓度信息，连接到MCU最小系统模块；风速、风向传感器模块，采集大气环境的风速、风向信息，连接到MCU最小系统模块；二氧化碳浓度传感器模块，用于采集二氧化碳浓度信息，连接到MCU最小系统模块；二氧化硫浓度传感器模块，用于采集大气环境的二氧化硫浓度信息，连接到MCU最小系统模块；二氧化氮浓度传感器模块，连接到MCU最小系统模块；按键接口模块，对整个系统电源、功能进行控制；MCU最小系统模块，发出控制指令，实现系统的控制；其中光照、温湿度传感器模块、颗粒物浓度传感器模块、二氧化碳浓度传感器模块、二氧化硫浓度传感器模块、二氧化氮浓度传感器模块通过4852
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5V接口模块的485总线与MCU最小系统模块进行数据传输。2.根据权利要求1所述的大气环境智能数采系统，其特征在于，MCU最小系统模块的连接方式：芯片U1的17引脚、52引脚、39引脚、32引脚、62引脚、72引脚、84引脚、95引脚、108引脚、121引脚、131引脚、144引脚接VCC_3.3V,2引脚接PE3_SHT30,3引脚接PE4_SHT30,4引脚接PE5_SDA,5引脚接PE6_SCL,6引脚接VBAT,8引脚、9引脚接晶振两端，并分别通过电容C1、C2接地，18引脚接PF6，19引脚接PF7,20引脚接PF8,21引脚接PF9,22引脚接PF10,23引脚24引脚接晶振Y2两端,25引脚接RESET,26引脚接PC0_SWICTH0,27引脚接PC1_SWITCH1,28引脚接PC2_SWITCH2,29引脚接PC3_SWITCH3,30引脚、31引脚接地，33引脚通过电阻R99接VCC_3.3V,34引脚接PA0_ADC123_IN0,36引脚接PA2_USART2_TX,37引脚接PA3_USART2_RX,40引脚接PA4_SPI1_CS,41引脚接PA5_SPI1_SCK,42引脚接PA6_SPI1_MISO,43引脚接PA7_PWM,44引脚接PC4_ADC,48引脚通过电阻R7接地，58引脚接PE7_FSMC_D4,59引脚接PE8_FSMC_D5,60引脚接PE9_FSMC_D6,63引脚接PE10_FSMC_D7,64引脚接PE11_FSMC_D8,65引脚接PE12_FSMC_D9,66引脚接PE13_FSMC_D10,67引脚接PE14_FSMC_D11,68引脚接PE15_FSMC_D12,69引脚接PB10_USART3_TX,70引脚接PB11_USART_RX,90引脚接PG5_WIND,93引脚接485_RE,98引脚接PC8_SDIO_D0,99引脚接PC9_SDIO_D1,101引脚接PA9_USART1_TX,102引脚接PA10_USART1_RX,103引脚接PA11_RST,104引脚接PA12_SET,105引脚接JTMS,109引脚接JTCK,110引脚接JTDI,111引脚接PC11_SDIO_D2,112引脚接PC11_SDIO_D3,113引脚接PC12_UART5_TX,115引脚接PD1_CLK,116引脚接PD2_UART_RX,117引脚接PD3_DAT,118引脚接PD4_RST,133引脚接JTDO,134引脚接JTRST,136引脚接PB6_SCL,137引脚接PB7_SDA,141引脚接PE0_MotorDirection,142引脚接PE1_AirPump。3.根据权利要求1所述的大气环境智能数采系统，其特征在于，电源模块包括5V电源模块和3.3V电源模块，5V电源模块采用MP...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，马元丹，曾松伟，王翔，陈健，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：新型
国别省市：