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專業氣象站服務站-空氣質量識別儀硬件設計

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該空氣質量數據的來源是專業的氣象服務站,例如 aqicn.org,它們能夠提供實時可靠的空氣質量數據,以及獲取這些數據的API。比起較為便宜的家用空氣質量測試設備,這些專業氣象網站的數據往往更加準確。

利用一臺自有服務器,定時從專業氣象站獲取空氣質量數據,并且保存到自有服務器本地。這樣做的原因是:

  1. 能夠保證系統的自由度
  2. 降低空氣質量顯示器固件的復雜性。

系統工作原理:

該空氣質量顯示器通過無線路由器的WiFi網絡,連接自有服務器,獲取空氣質量數據,并根據空氣質量的好壞,使用四種不同的顏色將數據顯示出來:


該空氣質量顯示器硬件分為兩部分電路組成:數碼管驅動電路以及MCU電路,兩塊電路板使用FPC排線相連接。

示部分選用了多色0.8英寸數碼管。多色數碼管的原理是在數碼管的每個分段中,同時放入幾種顏色不同的LED。通過控制不同顏色LED的亮度,就能混合出不同的顏色。

由于數碼管的每一個分段都要放置數個LED,因此,這種多色數碼館的功耗也比單色數碼管高出許多。空氣質量顯示器使用了3個多色數碼管,同時點亮時,最大驅動電流會達到150mA左右。這已經接近了STM32能夠允許的IO吸收電流限制,因此,直接使用STM32的IO口驅動這些數碼管是不安全的,需要搭配額外的驅動電路。

說明:數碼管驅動電路的原理圖中每一個數碼管使用一片74HC373N鎖存器來驅動。這個電路沒有使用常見的數碼管分時掃描顯示法,而是利用了鎖存器的數據保持功能,靜態驅動數碼管。

 PCB實物


說明:該項目設計來源于立創社區,設計資料僅供學習參考。

電路相關文件

電路圖文件
空氣質量顯示器硬件設計.zip
描述:原理圖及PCB源文件及BOM,用AD打開
其他文件
原文出處及視頻演示.txt
描述:原文出處及視頻演示
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