項目簡介
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(jìn)行充電。(本項目采用的是IDT 5W無線充電開發(fā)套件)
硬件說明
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。目前大部分人獲取當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量的途徑是通過當(dāng)?shù)丨h(huán)保站發(fā)布的數(shù)據(jù),但是那些數(shù)據(jù)并不是實時更新的,也不能代表你身邊的空氣質(zhì)量,所以為了想進(jìn)一步掌握身邊的空氣質(zhì)量到底如何,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,恰逢“無線電”論壇和IDT公司舉辦了一場無線供電應(yīng)用的大賽,使我萌發(fā)了一個新的想法,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(jìn)行充電,這樣才真正實現(xiàn)了便攜式的意義。通過設(shè)計計算,整機負(fù)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。
項目的原理圖部分:
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(jìn)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。
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:
IDT無線供電系統(tǒng)接收板
無線充電過程
軟件說明
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。程序部分均包含詳細(xì)注釋,可以直接使用,本代碼完全開源!