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0 前言
這兩年開始畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)答辯的要求和難度不斷提升，傳統(tǒng)的畢設(shè)題目缺少創(chuàng)新和亮點，往往達不到畢業(yè)答辯的要求，這兩年不斷有學(xué)弟學(xué)妹告訴學(xué)長自己做的項目系統(tǒng)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(shè)，學(xué)長分享優(yōu)質(zhì)畢業(yè)設(shè)計項目，今天要分享的是
基于單片機的便攜式空氣質(zhì)量檢測儀
1、簡介
基于IDT的便攜式無線供電空氣質(zhì)量檢測儀，隨著近些年環(huán)保問題的日益嚴(yán)峻，身邊的朋友也越來越重視自己的生存環(huán)境，尤其是對空氣質(zhì)量的關(guān)注度日益增高。我就打算自己設(shè)計制作一套便攜式的空氣質(zhì)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(tǒng)給檢測儀內(nèi)部的鋰電池進行充電。（本項目采用的是IDT 5W無線充電開發(fā)套件）
2、主要器件
IDT15W無線充電開發(fā)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(xiàn)效果
IDT無線供電系統(tǒng)接收板
無線充電過程
4、設(shè)計原理
硬件說明
通過設(shè)計計算，整機負載電流約500ma，考慮到設(shè)計的充電電流是1000ma，所以項目選用了IDT 5W無線供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以提供5V 1A的最大5W的功率輸出，完全滿足設(shè)計要求。（本項目采用的是IDT 5W無線充電開發(fā)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(nèi)部有LDO降壓），有系統(tǒng)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(tǒng)供電。
2、MCU部分選用了AVR內(nèi)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(fā)，降低開發(fā)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(shè)計采用Arduino IDE開源編程框架，主要分為系統(tǒng)初始化和循環(huán)執(zhí)行兩大部分構(gòu)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?<?30;?i++)?
????????{
??????????mPkt[i]?=?pm.read();
??????????delay(2);
??????????mCheck?+=?mPkt[i];
????????}
????????mPkt[30]?=?pm.read();
????????delay(2);
????????mPkt[31]?=?pm.read();
????????delay(2);
????????if?(mCheck?==?mPkt[30]?*?256?+?mPkt[31])?
????????{
??????????pm25?=?mPkt[12]?*?256?+?mPkt[13];
??????????
??????????Serial.flush();
??????????return;
????????}
??????}
????}
??}
}
void?setup()
{
??Serial.begin(9600);
??pm.begin(9600);
??co.begin(9600);
??delay(5000);
??Serial.println("SPG(2);");?
??delay(100);
}
void?loop()
{
??getPM25();
??co.listen();??
??delay(100);
??staTIc?unsigned?char?TxBuffer[]?=?{0xFE,?0x04,?0x00,?0x03,?0x00,?0x01,?0xD5,?0xC5};
??co.write(TxBuffer,?8);
??delay(100);
??while?(co.available())
??{
????getCO2(co.read());
??}
??Serial.print("LABL(48,0,40,159,'");??Serial.print(pm25);??Serial.print("',");??Serial.print(15);??Serial.println(",1);");
??Serial.print("LABL(48,161,40,319,'");??Serial.print(CO2);??Serial.print("',");??Serial.print(15);??Serial.println(",1);");
}