專業(yè)氣象站服務(wù)站-空氣質(zhì)量識別儀硬件設(shè)計

該空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的來源是專業(yè)的氣象服務(wù)站，例如 aqicn.org，它們能夠提供實時可靠的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，以及獲取這些數(shù)據(jù)的API。比起較為便宜的家用空氣質(zhì)量測試設(shè)備，這些專業(yè)氣象網(wǎng)站的數(shù)據(jù)往往更加準(zhǔn)確。

利用一臺自有服務(wù)器，定時從專業(yè)氣象站獲取空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，并且保存到自有服務(wù)器本地。這樣做的原因是：

1. 能夠保證系統(tǒng)的自由度
2. 降低空氣質(zhì)量顯示器固件的復(fù)雜性。

系統(tǒng)工作原理：

該空氣質(zhì)量顯示器通過無線路由器的WiFi網(wǎng)絡(luò)，連接自有服務(wù)器，獲取空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)空氣質(zhì)量的好壞，使用四種不同的顏色將數(shù)據(jù)顯示出來:

該空氣質(zhì)量顯示器硬件分為兩部分電路組成：數(shù)碼管驅(qū)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(shù)碼管。多色數(shù)碼管的原理是在數(shù)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(shù)碼管的每一個分段都要放置數(shù)個LED，因此，這種多色數(shù)碼館的功耗也比單色數(shù)碼管高出許多。空氣質(zhì)量顯示器使用了3個多色數(shù)碼管，同時點亮?xí)r，最大驅(qū)動電流會達(dá)到150mA左右。這已經(jīng)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(qū)動這些數(shù)碼管是不安全的，需要搭配額外的驅(qū)動電路。

說明：數(shù)碼管驅(qū)動電路的原理圖中每一個數(shù)碼管使用一片74HC373N鎖存器來驅(qū)動。這個電路沒有使用常見的數(shù)碼管分時掃描顯示法，而是利用了鎖存器的數(shù)據(jù)保持功能，靜態(tài)驅(qū)動數(shù)碼管。

 PCB實物

說明：該項目設(shè)計來源于立創(chuàng)社區(qū)，設(shè)計資料僅供學(xué)習(xí)參考。