基于物联网技术噪声及扬尘远程监测系统的传感器节点硬件设计

中文摘要 本文主要介绍了无线传感器节点及网关的设计和实现，以 片作为核心，采用扬尘传感器 噪声分贝传感器 量建筑工地上的扬尘浓度及噪声分贝数等参数，并且 通过无线收发模块与网关和上位机之间的通信以达到实时监控。 该传感器节点主要应用于建筑工地环境参数监测，对监测的数据进行相应处理并建立 噪声与扬尘 的数据库信息。同时设定扬尘浓度、噪声分贝的参数阈值，当采集到的参数变化超过其设定的阈值范围时，传感器节点便会自动启动对应控制装置，用于调节参数在正常范围的变化。本设计中节点采 用太阳能电池供电（晴天）及稳压电源供电（阴天），以确保整个网络在长时间内无故障地工作， 系统有极高的实用性及可靠性，成本低，功耗低，具有非常良好的应用前景。 关键词 传感器节点， 无线传感器网络， 实时监控， 噪声及扬尘 外文摘要 - on of as as on in to is in to of to a of in of of a to of in a a 淮阴工学院毕业设计说明书（论文） 第 页 共 页 目 录 1 绪论 .未定义书签。 课题研究的背景及意义 .未定义书签。 无线数据传输技术现状及其发展趋势 .未定义书签。 本课题的主要 工作及要求 .未定义书签。 2 总体方案设计 .未定义书签。 监控原理 .未定义书签。 系统网络结构图 .未定义书签。 3 无线传感器节 .未定义书签。 节点电源模块 .未定义书签。 块 .未定义书签。 复位电路模块 .未定义书签。 传感器模块 .未定义书签。 输显示及报警模块 .未定义书签。 控制模块 .未定义书签。 无线传感器节点总体电路图与实物图 .未定义书签。 4 系统硬件电路 调试 .未定义书签。 路板设计及制作 .未定义书签。 电路调试 .未定义书签。 传感器参数确定 .未定义书签。 软 件调试 .未定义书签。 5 误差分析 .未定义书签。 尘传感器误差分析 .未定义书签。 声传感器误差分析 .未定义书签。 经验与体会 .未定义书签。 结论 .未定义书签。 致谢 .未定义书签。 参考文献 .未定义书签。 附录 1 块电路图 .未定义书签。 附录 2 无线传感器节点原理图 .未定义书签。 附录 3 无线传感器节点实物图 .未定义书签。 第 1 页 共 38 页 1 绪论 在工地上，噪声及扬尘对人的健康危害巨大，因此需要严加监控。 工地上存在很多种噪声，噪声的危害非常巨大，其中有三种致命性危害。第一种表现形式为听力逐渐衰减，然后听力逐渐失灵，直至失聪。学名为 职业性耳聋。第二种叫作爆炸性耳聋。它是指一次强度很高强度的噪音，使得人们脑震荡。第三种是噪声对人除上述危害以外的对人免疫系统的伤害，会使得人的免疫系统减弱，更容易头晕，眼花，更容易产生疾病 1。 工地上的扬尘也会对人产生很多危害。第一，人们经常在扬尘密布的环境下工作，非常容易得工地职业病 尘肺，自从张海超开胸验肺以来，扬尘的检测变得格外重要。第二，扬尘中有大量的对人体非常有害的化学物质，如二噁英，会对人体的生殖系统造成严重危害，增加了工地工人不孕不育的概率。第三，扬尘中还有许多重金属物质，如果接触过多 ，很有可能产生重金属感染 2。 由此可知，工地上的噪声和扬尘对人体有非常大的危害，因此，对噪声和扬尘的实时监控迫在眉睫。 1 1 课题研究的背景及意义 传统的工地 噪声及扬尘 监测系统一般采取有线通讯技术进行通讯 3。此类系统尽管拥有操作方便、抗干扰 能力强 等优势，但 却 有稳定性能差、部署难、扩展难、费用高等缺点，从而极大地限制了其在工地检测的推广应用。 基于物联网技术的工地 噪声及扬尘 监测系统具有稳定性能 好 、 能耗 小、便宜、扩展方便等优势，可以有效克服传统工地 噪声及扬尘 监测系统的各种缺陷，实现噪声及扬尘 内的实时 、精确、远程和自动监控，满足工地检测的不间断性的需求。 1 2 无线数据传输技术现状及其发展趋势 近几年，中国的经济水平日益升高，人们越来越重视无线通讯技术的发展运用。无线通讯技术，它既促进了通讯方式的全面更新，也拉近了人和人互相间的距离。但随着时间的推移，现代化的无线技术面对着越来越多的挑战，必须正确了解其现状，从而在此基础上创新， 改进 其应用方式，突破其技术瓶颈。 第 2 页 共 38 页 无线通信技术的现状分析 （ 1） 二十年代 初 至五十年代 初 是无线通讯技术的首个阶段，这时，该技术完全为军事所用，肯定具有一些局限，所以 传输受到各方面的限制，传输速度很慢 4。 （ 2） 五十年代中期至六十年末是通讯技术的第二个阶段，这时，在通讯技术中增加了半导体技术，使通讯技术运用在专用系统，从而解决了移动电话和公用电话传输平衡 的问题 。 （ 3） 七十年代开始至八十年代开始是通讯技术的第三个阶段，这时，频率段被拓宽，首代通讯技术系统正式完成，采用移动理论，新系统被研制出。 （ 4） 八十年代末至九十年代 初 是通讯技术的第四个阶段，这时，数字第二代移动通讯产生，促 进了大部分 电信系统按序工作。 （ 5）九十年代后至今是通讯技术的第五个阶段，这时， 第 三代通讯技术正式产生，这也 加快了其发展的速度，促进多媒体和移动通讯的融合。随着通讯协议，通讯标准的日益完善，无线通讯仍然可以不断发展创新。 现代通信技术的发展前景 未来无线通讯技术的主导为 种技术有利于促进电脑和通讯的结合，有利于检查网络环境，并可以减少人们之间的通讯干扰。由于不一样的技术接入的模式也不相同，所以，不一样的技术在接入 速度 ，运用范围方面也肯定都有不同之处。为了提高不同通讯技术的结合度，绝对不能让无线通讯技术单独发展，必须与其他科学技术相结合，来满足人们对该技术的需要，从而跨越发展了该技术。最后， 在任何情况下都不能满足于现状，要对无线通讯技术不断创新，从而方便实现无线通讯技术的发展与改善。 1 3 本课题的主要工作及要求 本文是基于物联网技术的无线数据采集传输终端，使数据能够通过无线传感网络发送到远程监控终端进行监控，反之远程终端也可以将数据发送到无线传感网络终端。 本文可以分成五个主要的部分： 第一部分根据本设计所需要实现的功能，分析系统的设计要求，提出系统设 第 3 页 共 38 页 计方案，熟练掌握系统设计所需的各种技术。 （ 1）如何实现对城市工地上扬尘浓度以及噪声分贝数等信息的及时监控。 （ 2）传感器型号的选择，并判 断各传感器的监测值是否超出设定阈值上限，如果超出警戒值则启动相应的报警电路及部分控制装置。 （ 3）采集的数据既可通过 关直接上传到上位机，也可在此基础上加上 备构成 关，通过中国手机 站传输到络，再从 络将数据下载到上位机。 （ 4）上位机监测上传的数据，如果数据超出阈值范围，就会发出报警声并显示相应报警的传感器节点，提醒监测人员。 第二部分是硬件设计，基于上述系统的设计要求完成对所需芯片的选择，画出硬件原理图、 ，制作 ，并焊接相关的元器件。 第三部分是软件设计，根据本次设计所要实现的功能和所选芯片的需要，画出整体结构流程图和节点流程图，然后编写修改调试程序。 第四部分是系统调试，针对软硬件设计进行系统调试，判断是否满足系统设计的要求。 第五部分是调试报告，针对在本课题做的过程出现的各种各样的问题及解决方案作出详细的解答。 第六部分是结论，基于上述部分对本次设计进行总结，提出设计过程中存在的不足和需要改进的方面。 2 总体方案设计 2 1 监控原理 对城市工地扬尘浓度及噪声分贝数进行实时监测，通过传感器 采集信号，然 后经单片机处理数据后，通过 关，将采集来的数据信息发送到上位机。也可在此基础上加上 备构成 关，再通过中国手机站传输到 络，再从 络将数据下载到上位机，并在上位机监测界面上显示实时数据。同时根据所接收到的数据变化，来分析辨别工地环境参数的变化情况，能够实时的根据各参数的变化来打开或者关闭相应的控制装置，比如扬尘浓度在 30 分钟内大部分时间超过阈值，则启动控制装置风扇， 第 4 页 共 38 页 将传感器 通风口及内部 的积尘吹掉 一点（ 5 分钟 ），防止扬尘堵塞通风口影响检测 ；分贝值过高则打开报警灯等等。 2 2 系统网络结构图 此监测系统由无线传感器节点（用于收集工地无线传感器周围的噪声 扬尘 等数据，当数据超出阈值可启动相应报警及控制）、 关（实现近程数据传输）、 关 （实现远距离数据传输）和上位机监测中心（对下载的 噪声 、 扬尘 值做相应的整合与处理）几部分构成 6。基于物联网技术噪声 扬尘远程监测系统完全能够满足工地上 噪声与扬尘 参数的实时监控要求。因为在工地上放置的无线传感器节点位置是由监控人员根据相关规定自由 设置的。天晴时，能够利用 太阳能电板 ，对节点进行充电 7，当电池电量低，能够对其进行更换电池。天暗时，能够直接利用电池或稳压电源，从而可以保证整个网络系统长时间无障碍工作。该系统的网络结构图如图 示。 图 噪声及扬尘远程监测系统网络结构图 3 无线传感器节 在各节点上，本设计可采用 9V 干电池、太阳能电板或 9V 稳压电源供电 ，在天晴时，使用锂电池储存电能，通过电源转换电路，为各模块提供所需电源；在天气阴暗时，采用稳压模块供电，维持整个监测系统电路的正常运行。节点的设计 以 块为 核心，既负责将数据无线发送给网关，又负责比较采集来的数据与设定扬尘浓度及噪声分贝数阈值的大小，启动相应的报警模块开关。使用 片将电源转换为 5V 电压输出给分贝传感器 尘传感器 第 5 页 共 38 页 电，再通过 压，降为 块、报警电路电路、继电器控制电路和传输 电路供电。示。 图 无线传感器节点内部网络 3 1 节点电源模块 电源管理是无线通信应用中的一个关键问题，对整个系统的工作和使用有直接影响。为了解决这个问题，硬件将从芯片的低功耗和电池两方面来综合考虑 5。整个系统的电源管理电路框图如图 示，电源电路图如图 示。 图 电源管理电路框图 +压电路 太 阳 能 电 板（晴）、 9V 电池或稳压模块（阴） 传感器 等 +压电路 第 6 页 共 38 页 图 电源电路图 在图 ， 特基二极管防接反， 稳定电流， 并与 起对太阳能起过冲保护作用 。 太阳能电板 ，天晴时可对节点供电并对电池充电。天暗时，采用 电池或者由 9V 稳压 电源直接供电。 5V 稳压器， 3脚输出即为 5V。 电源指示灯，在电路工作时， 。 2 引脚输出为 报警电路、继电器模块、传输指示灯电路、复位电路供电。 电路中电容的作用是隔离直流中的交流成分。 容起到去耦及去除高频干扰的作用 ，也可再并联个 10f 电容 去除部分低频干扰。 太阳能电池板 太阳能电池是一种新型电源，实物图如图 示。 本设计中采用的 太阳能电池是一种将太阳能转换成电能的装置，内部是一个光电二极管，光电二极管在接收到光照时，可以把太阳能转化为电能，产生电流。 图 太阳能电池板实物图 图 脚图 可充电锂电池保护芯片 要用于对锂电池的保护。 封装 为 求的外围元器件只要 1 个，可以节省安装空间。 够避免短路 ， 能够使用防接反装置，对锂电池具有很强的保护。 第 7 页 共 38 页 而且其工作电流极小，完全可以增加电池的使用年限 8。 主要的技术参数如下：防接反装置；拥有 54先进的功率管； 电压检测精度 50流过度充防护作用；二段电流多重防护作用；防止短路及过流；充电的检出作用；零伏特电池的充电；通过其内部设置延时；使用年限长，正常电流； 关机耗电电流。 脚图如图 示。 肖特基二极 管 物与封装 肖特基二极管是一种高速、功率低的半导体元件，普遍应用于频率变换器、电源的开关等相关电路，对电压小，频率大及高毫安电流具有续流、整形、保护的作用，实物与封装如图 示。 本设计的降压模块 首先选择的是贴片芯片 验后发现二者输出不稳定，且对输入电压要求较高，后改用 5V 稳压器，价格低廉且输出稳定。 采用 标准封装形式的 图 示，是三条引脚输出的稳压集成电路， 将 滑平面对着自己，管脚朝下，从左到右三条引脚分别是 1、 2、 3 脚，它的 1、 2 脚是电压输入端，分别接电源的正极和地端；它的 2号及 3 脚为电压的输出端， 2 脚为 ， 3 脚为输出端。 脚如图 示，在电路应用中，它的输入和输出两端都会接一个带滤波功能的电容，输出 5V 直流电压的， 从而构成稳压电源电路。 图 脚图图 图 用电路 第 8 页 共 38 页 一种正向低压降稳压器，输出电压有多种样式，本设计中我们采用其电压输出为 采用 装形式，常用电路如图 示。 3 2 点作为 术和 无线通信应用上解决系统应用的一种方案。以特别低的成本建立起功能强大的网络节点。 发器的优良特性相联系，采用标准的增强型 8051 线传输距离可达 100 米左右。由于 在四种相异的闪存 版本和多种运行的方式，让其特别适合小功率所要求的系统 9。其引脚如图 示。 图 脚顶视图 引脚名称 引脚 引脚类型 描述 9 电源（数字） 2V字电源连接 0 电源（数字） 2V字电源连接 1 接地 接地衬垫必须连接到一个坚固的接地面。 9 数字 I/O 端口 0_1 18 数字 I/O 端口 0_2 17 数字 I/O 端口 0_3 16 数字 I/O 端口 0_4 15 数字 I/O 端口 0_5 14 数字 I/O 端口 第 9 页 共 38 页 3 数字 I/O 端口 0_7 12 数字 I/O 端口 1_0 11 数字 I/O 端口 有 20动能力 数字 I/O 端口 有 20动能力 数字 I/O 端口 1_3 7 数字 I/O 端口 1_4 6 数字 I/O 端口 1_5 5 数字 I/O 端口 1_6 38 数字 I/O 端口 1_7 37 数字 I/O 端口 2_0 36 数字 I/O 端口 2_1 35 数字 I/O 端口 2_2 34 数字 I/O 端口 0 数字输入 复位，活动到低电平 6 ，在 部通过单片机 A/D 口接收传感器模块采集的数据； 线收发模块完成数据收发；通过I/O 口控制相应操作装置等三个主要部分实现所需要的功能 20。 换模块：支持 7 到 12 位的分辨率， 音频转换最多有八个输入通道（端口 0）。其输入端可以选择单端输入或差分输入。参考电压选用其内部电压或是一个分外部信号。 本设计采用 12 位分辨率。 线设备：无线收发器 内核负责控制模拟无线模块。此外，它还提供了一个无线设备与单片机的接口，让它能够发出指令与读取状态，并自动操作与确定无线设备事件开始的顺序。 I/O 控制器： I/O 控制器掌管全部的通用 I/O 端口。处理器 够配置外设模块是否与某一个引脚联系。 断可以使能各个引脚。连接在 I/O 引脚的外设都能在两个不相同的 I/O 引脚位置之间选取，来保证在各种应用程序中的灵活性。 板电路图与典型接法实物图 第 10 页 共 38 页 图 模块电路图 使用中只需非常少的外接元件，典型接法电路图、底板插口图及实物图分别如 图 图 示。 图 板插口图 图 节点实物图 上图中间 2 个接插口，插入 块，最左最右边 可以 接双排插针，用于扩展底板功能。 第 11 页 共 38 页 3 3 复位电路模块 低电平复位。复位电路如图 示。此复位电路具备按键有按、上电复位 2 种功能。当上电的一瞬间， 脚为低电平，大约经过 号 2）倍的 1，也就是 0*1000*s 时， 而 最小复位时 间为 2 个机械 周期 ，也就是2/32于 以可以上电复位。之后 常工作。当按下 ，按键时间一定大于 以可以实现按键复位 16。 图 复位电路（低电平复位） 3 4 传感器模块 传感器的选择要求 本设计关键在于传感器的选择，而传感器的选择应遵循以下四个技术要求。 （ 1） 为后续电路功能测量提供电力供应，转换范围和测量 的 实际范围一致。 （ 2） 精 度转换功能的实现，需要按照整个应用系统根据总精度要求而分配给传感器的精度指标来完成，转换速度应符合整体要求。 （ 3） 能满足使用环境耐高温、耐腐蚀、防水等的特殊要求。 （ 4） 切实满足用户对可靠性和可维护性的要求。 扬尘 传感器的选择 扬尘传感器 、产品特点 （ 1）数字输出粉尘浓度信号，单位 g/m，内置微处理器 化了精 第 12 页 共 38 页 准的算法。 （ 2） 字量输出。 （ 3）自有软件校准功能，调试简单、高效。 （ 4）粒子计数原理、数字量输出、应用简 单。 （ 5）可灵敏检测直径 1m 以上的粒子。 （ 6）内置加热器形成恒定气流，可实现自动吸入空气。 （ 7）外形分布均匀，质量极轻。 （ 8） 寿命：连续工作 7 年。 二、产品概述 一款利用光学检测空气中粉尘浓度并内置 算系统直接输出当前环境粉尘浓度数值信号的数字粉尘传感器，单位 g/m。在 1个图 像 传感器感光模块交叉，在具有粉尘的气流经过相交的范围形成反射光。图像 传感器检验到扬尘反过来的光线，依据产生的强弱信号经过内调制电路及算系统直接输出判断粉尘浓度的数字 信号，这款传感器能灵敏检验出直径 上的颗粒，扬尘等大颗粒，通过内置微处理器单片机 反复优化了及精准的数据处理，精度得到大幅度提升，直接输出当前环境中的颗粒物 位 g/m。 三、 电气参数 表 气参数 编号 参数 技术条件 1 电源电压 % 2 功耗 90 10% 3 工作湿、温度 、 H 之下 4 储存温度 60 5 检测粒子直径 1m 以上 6 检测粉尘颗粒浓度范围 0500g/m 7 信号输出 出 8 尺寸 45* 重量 约 26g 10 传感器测量开始 内部电阻的温度稳定后 四、 检测原理 第 13 页 共 38 页 （ 1）光散射方法； （ 2） 射出光线遇粉尘产生发射光 12； （ 3）接收传感器检测到反射光的光强输出信号 （ 4）接收传感器输出信号经过调制电路及内置 处理器数据处理输出 度数值，单位 g/m。 五、 尘传感器输引脚定义 表 脚定义 引脚号 名称 引脚描述 1 源输入（接地端） 2 口（电路板串口发送端） 3 +5V 电源输入（ +5V 端） 4 信接口 5 口（电路板串口接收端） 六、数据读取方法（通讯协议） 本设计采用的是 口通信传输扬尘浓度。 （ 1） 串口 通信 时的配置 ： 波特率： 9600据类型：八位的数据位，一位停止位，没有奇偶校验。 （ 2） 串口通信的 数据包格式 模块每隔 23 秒自动发送数据包，格式定义如表 示。 表 据包格式 相关标识符 数据长度 控制字节 浓度高字节 浓度低字节 校验字节 0明： 1）数据长度为命令字节 +浓度数据高、低字节的长度； 2）扬尘浓度值（ g/m） =浓度的高字节 *28+浓度的低字节； 3）校验字节：前面所有数据字节的和 +校验字节后低字节为 0 有一种传输扬尘浓度的通信方式为 式。 （ 3） 信接口： 口输出周期为 1s 的周期性脉冲信号，每个周期的低电平持续时间与当前模块检测到的 度 数值成正比，波形如图 示。 第 14 页 共 38 页 图 出波形 七、 安装说明 （ 1）应该把此款传感器放置在内部，并遮住清洁孔，来减小外光干扰。 （ 2）安装后保证 “进气口 ”与 “出气口 ”通畅。 （ 3）垂直放置此传感器。 （ 4）放置地点进制有非常强的气流以产生干扰。 （ 5）振动可能会影响传感器的特性，安装结构应避免传感器工作时振动。 八、电路框图与实物图 扬尘传感器 电路框图及实物图如图 示。 图 路框图 图 物图 代 字输出 尘传感器与行业产品对比 目前，市场上的 感器主要有日本神荣的 普一代普二代 代 。 在输出信号方面， 模拟输出，且需要先输入一个 20毫秒 高电平， 秒低电平的方波才能出发，得到输出后还需要用户自己做算法，相当麻烦。 为 串口输出双输出方式。但 出方式经过测试后发现误差相当大，得出的数据根本无法正常使用；它们的串口输出方式经过测试后发现， 第 15 页 共 38 页 可以进入 51 单片机的串口读中断，并读出内部串口发送的数据，但由于 们的串口输出无法进入 读中断。所以 法正确地读出它们发送的数据。而 串口输出可以进入 读中断，且与 出得到的值及真实值非常接近。 在内部发射传感器方面，除了 脉冲调制 源外，其余均是连续发射 源。很显然，连续发射 在内部接收传感器方面，除了 余几种均是光电二极管，没有光谱滤波，而 是光电三极管并采用光谱滤波，这样可以减少杂散光干扰。 在电源方面， 用 电源控制，很适合与 同工作，且不易受干扰。而其余几种均是 接输入，极其容易受到干扰。 在空气气流方面， 加热电阻，需要外加风扇形成气流，其余几种都有加热电阻，气流自动流动。 在输出浓度范围方面， 输出范围分别为10350g/m、 10400g/m， 输 出 范 围 为 0500g/m，而低脉冲占空比 /30 秒。 通过上述分析与比较，很显然最适合选择 代 感器作为本次设计的扬尘传感器。 噪声传感器 传感器是模拟传感器，电压线性输出。拥有可靠性高，带有温度抵偿，高精 度，连续性好，成本低等特点，普遍的应用领域。其 电路框图 和 实物图 分别如图 示。 图 路框图 图 物图 第 16 页 共 38 页 点 （ 1）可以不处理输出线性的模拟电压量。 （ 2）高灵敏度，能检测出大约十米范围。 （ 3）电压范围宽，本次设计的模块，电源范围可从 （ 4）有声音时输出低电平，没有声音时输出高电平，增益 能够采用电位器调节。 芯片 主芯片是 大器。 部包括高精度运算放大器。其作用范围包括放大传感信号等 10。 脚 定义 表 脚 定义 引脚号 名称 引脚描述 1 2 源输入，范围： 字量输出， 0 或者 1 4 拟输出（ （ 3 5 显示及报警模块 在 板的 分别通过一个上拉电阻接 1 个绿色的 来显示无线传感器节点的传输状态，正常工作时，两个 替闪烁。在 个红色的 于提示噪声是否超出范围。电路图如图 示。 图 输显示及报警模块电路图 3 6 控制模块 第 17 页 共 38 页 本设计采用下位机（单片机）控制，通过编写代码，改变 电平高低，采用驱动继电器模块。为便于观察，节点板上设计 1 个黄灯用以指示电平高低，指示灯亮为 输出低电 平，指示灯灭则 输出高电平。通过实际操作本课题的继电器模块采用 电平驱动。并由于继电器模块容易烧坏，所以采取外接，而非内部集成，便于继电器烧坏后修理。在 30 分钟内如果扬尘浓度大部分时间超过设定的阈值，继电器将吸合，风扇被打开，用于吹去传感器 通风口上及内部 的积尘 （ 5 分钟 ），避免扬尘堵塞通风口影响测量 。本设计采用 乐继电器）与 12V 直流 3 线风扇。节点上的控制部分，外部控制电路如图 示，控制模块实物图如图 示。 图 节点上的控制部分 图 外部控制电路 图 控制模块实物图 乐继电器） 此继电器为带指示灯的集成继电器，继电器输出有 3 个脚，输入为高电平时各 脚不吸合，不导通；输入为低电平时， 各 脚吸合，相互导通。 12V 的 扇，输入电压范围可为 912V，输入电压不同，风扇转速不同。这种风扇使用年限长，转动噪声小，没有相应的干扰，被应用于 设备内部。 第 18 页 共 38 页 3 7 无线传感器节点总体电路图与实物图 无线传感器节点总体电路图与实物图如图 示。 图 无线传感器节点总体电路图 图 无线传感器节点总体实物图 第 19 页 共 38 页 4 系统硬件电路调试 4 1 噪声及扬尘 远程监测 系统节点的 如图 示 ，焊接实物图如图 图 节点 路板 图 节点实物图 4 2 电路调试 电源电路的调试 在功能调试之前，必须保证电源电路模块供电正常。 在节点部分，若用锂电池供电，首先用万用表检测 锂电池两端电压是否大于等于 9V，若不是则需要更换新的电池，若是则电源正常，必须保证供电电压足够；然后检验 脚 3 输出电压值，应该确保其输出的电压是 5V，若是 5监测 2 引脚是否输出为 不是则可能已损坏，若是则电源电路正常，可以使用。 若用稳压模块供电，先测试稳压模块输出两端的电源是否等于 9V，若不是，则调节稳压模块上的电位器，直至输出电压为 9V 为止。以后的调试步骤与锂电池供电相同。 若用太阳能电板供电，中午到室外测试太阳光照射强度最高时，太阳能电板的输出值大约 6V。将 2 块太阳能电板串联后在普通时间测试太阳能电板的输出值，大约在 9V 左右。之后的调试步骤与锂电池供电相同。 第 20 页 共 38 页 传感器电路的调试 按照之前设计的电路原理图用万用表检查所有传感器各引脚是否与 源线是否有接错情况，确认无误后打开电源开关，再次确认，防止传感器接错，造成不必要的损失。 （ 1） 扬尘传感器 万用表测量电压引脚电压是否为 5V，地引脚电压是否为 0V。电压表调到二极管通路检测档，确认信号引脚 脚相连。 将扬尘传感器垂直放置，用万用表的测电压挡测量 ，待万用表上的值稳定，然后吸口烟对着传感器的通风口吹一下，查看 与 的输出值是否变化，若变化，则传感器完好。 （ 2） 噪声分贝传感器 万用表测量电压引脚电压是否为 5V，地引脚电压是否为 0V。电压表调到二极管通路检测档，确认信号引脚 否与 脚相连。 节点其他部分电路的调试 （ 1） 口，接上节点电源，测试 1 脚， 1脚电压是否为 0V。 2， 4， 12 脚是否为 +着用万用表的测通路功能测试 2 边外加排针是否与 引脚通路。 （ 2） 复位电路，未按键时，测试 3 脚（ 否为 下按键，测试其是否为低电平，电路是否复位。 （ 3）其他的 路，通过编写软件并下载使 为低电平，测试各 否亮；再让 为高电平，测试其是否不亮。 控制阈值设定 由于不同地区，不同环境，不同时间的扬尘浓度噪声分贝影响及标准不 同，这里假设某地区某