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本帖最后由 风云天 于 2019-12-4 14:19 编辑
题主从17年-19年开源了几个空气质量检测仪项目,17年的AirMini, 18年的AirDog, 今年的AirWolf。
AirWolf是在在AirDog基础上,硬件几经修改,终于定版的开源空气质量检测仪。
作品授权给朋友销售了,评论里回复给坛友了。
AirWolf 正面:
侧面靓照:
17年曾做了一版简单的空气质量检测仪,AirMini。
18年花了半年多的业余时间,做了一款非常精美的镀金版空气质量检测仪 AirDog。并且已将程序和原理图,PCB等设计资料开源。AirDog的帖子介绍在这里: 开源自制的土豪级镀金版空气质量检测仪,设计资料全开放
后续使用过程发现一些问题,又重新修改了四五次硬件,做成了AirWolf, 功能更完善,更易用。传感器大部分采用进口顶级的高精度传感器,总之就是只考虑精度&奢侈度,不考虑成本。
AirWolf 在 AirDog 基础上改善了充电功能;散热更加良好;增加自动开关机功能;电池低电量保护;温湿度传感器集成在主板上方便组装;甲醛传感器改用针座连接,解决接触不良问题;增加GPRS接口,电源接口,多个接口方便扩展等。
具体功能:
1 使用进口或国内高端传感器: 瑞典SenseAir S8 0053二氧化碳传感器,瑞士Sensirion 高精度SHT20温湿度传感器,ZM01 超低功耗VOC传感器,英国DART WZ-S 甲醛传感器,攀藤第7代PM2.7激光传感器等。
2 其他如振动,PCB温度检测等传感器。
3 彩色屏幕显示,触摸感应,夜晚智能调整屏幕亮度,自动休眠。
4 除5V USB供电外,配置大容量进口松下锂电池供电,可移动检测空气质量。
5 内置SD卡接口,支持高达32GB SD卡, 可存储5年传感器数据。
6 可接电脑查看传感器数据,虚拟U盘支持FAT,FAT32,exFAT文件系统。
7 配备WIFI模块,支持联网查看数据;另外可外接GPRS模块。
8 配置手机端APP, 包括IOS 和 Android版本。
9 支持关机充电;电池电量低自动关机,保护电池。
10 多达7个扩展接口,可连接其他传感器,如氧气,一氧化碳等, GPRS模块等。
11 磨砂亚克力外壳。
12 黑色镀金版PCB,无铅焊锡。
显示界面(没有接甲醛传感器):
检测仪背面模组元件:
检测仪正面模组元件:
3D视图背面:
3D视图正面:
其中 PM2.5/PM10 采用攀藤第7代超薄型PM2.5传感器,厚度仅12mm,有效量程在0-500ug/m3, 分辨率 1ug/m3, 一致性为±10%@100~500 ug/m3或者±10 ug/m3@0-100ug/m3时, 可大致理解为误差。
甲醛传感器采用英国达特的燃料电池型传感器2FE-5白色款或者黑色款WZ-S。白色款输出信号为电流,还需将其转换成数字信号才行。黑色款已集成信号采集放大电路,输出数字信号,可直连单片机,且已出厂校正。WZ-S型号甲醛测量范围0.03 - 2ppm,解析度0.001 ppm。
二氧化碳采用瑞典进口的SenseAir 高精度CO2 SenseAir S8 0053 传感器,测量范围400 – 2000 ppm(±40ppm). 扩展范围 0 – 10000 ppm(误差±3%)。某宝价220 – 250元。
温湿度采用瑞士进口的Sensirion 高精度温湿度传感器SHT20, 温度测量范围: -40 ~ 125 ‘C, 解析度0.01 ‘C, 误差±0.3’C; 湿度测量范围: 0 – 100 % RH, 解析度0.04%RH, 误差±3% RH.
VOC传感器采用纬盛的MEMS 微传感器ZM-01, 体积超小,功耗超低(相对于电阻式加热VOC传感器),分辨率0.025 ppm。
本作品开源项目地址: https://github.com/SaberOnGo/AirDog
可以选择是否使用 uCOS II 系统,默认不开启, 在配置文件GlobalDef.h 文件可以配置各种功能模块。
项目源码里也有很多有用的组件,比如虚拟U盘,接上电脑,即可显示U盘。这里显示了2个U盘,一个是4MB左右的SPI FLASH 磁盘,带FATFS文件系统(支持FAT12,FAT16, FAT32, exFAT格式), 另外还有个4GB的磁盘(SD卡),最大可支持32GB.
另外可以把单片机内部剩余不用的ROM虚拟为U盘, 只要把GlobalDef.h头文件里宏使能即可。
相关的软件组件/模块(均可快速移植,通用):
1 软件定时模块: os_timer.c/h 文件
2 SFUD 通用SPI FLASH驱动,可自动识别外接SPI FLASH模块,github的开源项目,贴主稍微优化了下,感谢作者。
3 UGUI 超少文件的嵌入式GUI图像界面组件,只需简单的2个文件接口,超好用。 相关文件: ugui.c/h
4 基于STM32 DMA 的2.8寸TFT屏幕ILI9341芯片驱动, 这个驱动只用到了4根SPI 总线,采用DMA方式传输。节省IO的同时,快速刷新2.8寸TFT界面没任何问题。 这个驱动好像是俄国人写的。我把它移植过来了。
5 STM32 的寄存器库
6 SD卡的驱动,移植他人的。直接用寄存器驱动,比较快速,可支持高达32G SD卡,网上的很多代码都支持不了4G以上的SD卡。
7 移植到STM32F103的uCOS-II, 没有用到,系统是直接裸奔的。需要开启操作系统的话,在GlobalDef.h头文件打开一个宏即可。可在裸奔和操作系统间快速切换,做了代码兼容。
8 还有缓冲队列,USB库,移植最新版的FatFs文件系统,实时时钟,TFT彩色屏各种驱动等。机智云引擎,自定义的串口协议等。挺多的。代码都写的比较易懂。
项目源代码:
项目所用到的芯片及传感器:
原理图:
编译环境: Keil MDK-ARM 5.21a
bootloader 地址: 0x8000000 ~ 0x8007FFF(boot 文件在目录: /AirDog/bin/Booloader bin file/)
应用程序地址: 0x8008000 ~ 0x803FFFF
空气狗配置文件在目录:/AirDog/doc/disk config file/
包括以下:
./font/22.bin
./sensor
./update
./config.txt
./default
./system
以上文件可能不是最新的, github是最完善的,会定时更新。
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阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!
你熬了10碗粥,别人一桶水倒进去,淘走90碗,剩下10碗给你,你看似没亏,其实你那10碗已经没有之前的裹腹了,人家的一桶水换90碗,继续卖。说白了,通货膨胀就是,你的钱是挣来的,他的钱是印来的,掺和在一起,你的钱就贬值了。
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