基于IDT的便攜式無線供電空氣質量檢測儀設計

0 前言

這兩年開始畢業設計和畢業答辯的要求和難度不斷提升，傳統的畢設題目缺少創新和亮點，往往達不到畢業答辯的要求，這兩年不斷有學弟學妹告訴學長自己做的項目系統達不到老師的要求。

為了大家能夠順利以及最少的精力通過畢設，學長分享優質畢業設計項目，今天要分享的是

基于單片機的便攜式空氣質量檢測儀

1、簡介

基于IDT的便攜式無線供電空氣質量檢測儀，隨著近些年環保問題的日益嚴峻，身邊的朋友也越來越重視自己的生存環境，尤其是對空氣質量的關注度日益增高。我就打算自己設計制作一套便攜式的空氣質量檢測儀，采用無線供電的方式來運行保證檢測儀的運行，同時利用無線供電系統給檢測儀內部的鋰電池進行充電。（本項目采用的是IDT 5W無線充電開發套件）

2、主要器件

IDT15W無線充電開發套件

Arduino LGT8F328D單片機

A003最新款顆粒物傳感器

S80053二氧化碳傳感器

2.2寸串口屏

18650鋰電池，容量2600mah

ETA9640充放電芯片，最大充放電電流1000ma

3、實現效果

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IDT無線供電系統接收板

無線充電過程

4、設計原理

硬件說明

通過設計計算，整機負載電流約500ma，考慮到設計的充電電流是1000ma，所以項目選用了IDT 5W無線供電系統，該系統可以提供5V 1A的最大5W的功率輸出，完全滿足設計要求。（本項目采用的是IDT 5W無線充電開發套件）

包含三大部分組成：

1、無線供電鋰電池充放電部分，由于傳感器的TTL輸出電平是3.3V，所以還需要通過一個LDO將MCU供電電源降為3.3V。傳感器供電部分是5V（內部有LDO降壓），有系統直接供電即可。本項目用的電池選用了常見的18650鋰電池，容量2600mah。充放電芯片選用上海鈺泰的ETA9640一體式芯片，最大充放電電流1000ma，自帶鋰電池保護電路，無需外圍再加保護電路。無線供電接收板接口直接與USB供電接口并接，既可以采用USB供電，也可以采用IDT無線系統供電。

2、MCU部分選用了AVR內核的8位單片機，LGT8F328D，傳感器選用攀藤科技的A003最新款顆粒物傳感器和森爾電子的S8 0053二氧化碳傳感器（由于二氧化碳傳感器價格較貴，最終未進行購買）。

3、顯示屏幕選用了2.2寸串口屏，便于快速開發，降低開發難度。

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

項目的PCB圖和3D圖部分：

這個PCB板子尺寸為80*70mm，正面為主要電路和屏幕部分，反面為18650電池倉和兩個傳感器接口。

最終PCB板和焊接好的PCB板：

在這里插入圖片描述

軟件部分

本項目軟件設計采用Arduino IDE開源編程框架，主要分為系統初始化和循環執行兩大部分構成。

5 部分核心代碼

#include?

SoftwareSerial?pm(2,?NULL);

SoftwareSerial?co(4,?NULL);

unsigned?int?CO2;

unsigned?int??pm25;

void?getCO2(unsigned?char?Data)?

{

??static?unsigned?char?RxBuffer[7];

??static?unsigned?char?RxCnt?=?0;

??RxBuffer[RxCnt++]?=?Data;

??if?(RxBuffer[0]?!=?0xFE?&&?RxBuffer[1]?!=?0x04)

??{

????RxCnt?=?0;

????return;

??}

??if?(RxCnt?>?6)

??{

????CO2?=?(int)?RxBuffer[3]?*?256?+?(int)?RxBuffer[4];

????RxCnt?=?0;

????return;

??}

}

void?getPM25()

{

??uint8_t?mData?=?0;

??uint8_t?i?=?0;

??uint8_t?mPkt[32]?=?{0};

??int?mCheck?=?0;

??pm.listen();??

??delay(100);

??while?(pm.available()?>?0)

??{

????mData?=?pm.read();

????delay(2);

????if?(mData?==?0x42)?

????{

??????mPkt[0]?=??mData;

??????mData?=?pm.read();

??????delay(2);

??????if?(mData?==?0x4d)?

??????{

????????mPkt[1]?=??mData;

????????mCheck?=?66?+?77;

????????for?(?i?=?2;?i?

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