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清 华 大 学 综综 合合 论论 文文 训训 练练 题目：基于四旋翼无人机的 PM2.5 测量 系 别：电子工程系 专 业：电子信息科学与技术 _ 精品资料 _ 精品资料 中文摘要 近年来，随着无人航空技术发展的日趋完善与成熟，无人机逐渐受到重视并 且得到广泛应用。无人机凭借其机动强、经济上较为实惠、方便起飞、降落等方面 的优势，越来越受到人们的青睐。同时，无线遥感技术的飞速发展与日趋完善，也 在很大程度推动了无人机的应用，无人搭载平台在空气检测、环境监测、恶劣条 件侦探、航拍等方面都得到广泛应用。 本课题以无人机作为搭载平台，搭载空气传感器与 GPS 模块，实现对 PM2.5 与 PM10 数据的采集，在 PC 端通过单片机编程，实现 SD 卡存储所采集的数据， 达到空气质量检测的目的。 本文依次介绍系统的硬件部分、软件部分。之后，对传感器的可信度进行评估， 介绍如何通过单片机编程实现用 SD 卡存储 PM2.5（PM10）值。最后对采集的数据 进行处理，绘制 PM2.5（PM10）随着不同的经纬度、高度、风速的变化趋势曲线图， 得出结论。 关关键词键词： ： 四旋翼无人机；SDS011 激光传感器；STM32 单片机；数据储存与显 示 _ 精品资料 ABSTRACT With the rapid development of UAV technology, its application has become more and more widespread together. With its advantage in mobility, fastness, economy, convenience and so on, the UAV has been used more widespread. With the development of wireless remote sensing technology, the UAV has been used in meteorological monitoring, resource surveys, aerial survey and respond to emergencies widely. This topic uses the UAV as carrying platform, and equips UAV with air sensor and GPS module, implementation of PM2.5 and PM10 data collection, through the microcontroller programming to achieve the data stored on the SD card, and finally achieve the purpose of air quality testing. This paper firstly introduces the hardware part and software part of the system. And the evaluates the reliability of the sensor, describes how to use the microcontroller to store the value of PM2.5(PM10) in the SD card. Finally deal with the data collected, and then draw the trends and graph of the values of PM2.5(PM10) change with the latitude and longitude, altitude, wind speed. Keywords: Four-rotor UAV；SDS011 laser sensor；STM32 microcontroller；Data storage and display _ 精品资料 目 录 第 1 章 引言.1 1.1 课题背景.1 1.1.1 无人机概述.1 1.1.2 PM2.5（PM10）国内外检测现状概述.1 1.2 课题的研究的目的和意义.2 1.3 项目需求.3 1.4 整体工作介绍.6 第 2 章 系统硬件概述与设计.7 2.1 四旋翼无人机搭载平台介绍.7 2.2 SDS011 高精度激光传感器 .8 2.3 ATK-NEO-6M-V23 定位模块.10 2.4 开发板.13 2.4.1 开发板简介.13 2.4.2 单片机给电模块.14 2.4.3 数据存储模块.15 第 3 章 系统软件概述与设计.17 3.1 系统环境与软件开发工具.17 3.1.1 Realview MDK 介绍 .17 3.1.2 JLink 仿真调试.19 3.2 串口对数据的输入与查看.20 3.2.1 数据输入串口.20 3.2.2 数据查看串口.22 3.3 系统环境与软件开发工具.23 3.3.1 软件设计程序设计整体构架.23 3.3.2 系统模块初始化.24 3.3.3 对空气传感器数据处理.24 3.3.4 对 GPS 定位信息进行处理 .25 3.3.5 存储部分代码实现.27 _ 精品资料 第 4 章 系统实现过程.29 4.1 空气传感器数据实现.30 4.2 GPS 定位模块数据实现 .31 4.2.1 海拔精确度测量.32 4.2.2 地面风速测量.33 4.2.3 经纬度测量.34 4.3 PM2.5（PM10）值变化情况研究.35 4.3.1 PM2.5（PM10）值随海拔变化情况研究.35 4.3.2 PM2.5（PM10）值随风速变化情况研究.37 4.3.3 PM 值在不同的天气条件下随风速变化情况研究.38 第 5 章 结论与展望.40 插图索引.41 表格索引.43 参考文献.44 致谢.45 声明.46 附录 A 外文资料的调研阅读报告.47 _ 精品资料 第 1 章 引言 1.1 课题背景 1.1.1 无人机概述 “无人机（unmanned aerial vehicle，UAV）是一种带有动力装置，具有自主导 航能力，无人驾驶的不载人航空器。 ”在特定的地域范围与高度范围内，利用无线电 实现通信功能，通过预设的计算机程序实现无人机的飞行、悬停、降落等基本功 能。无人机最初主要被用于军事，主要用于军事侦查、监视、通信等，实现一些载 人飞机难以实现甚至是无法实现的功能，从投入市场至今都深受各国军方的青睐。 最近几年以来，随着各国政府逐步放开对无人机的限制，无人机从军用领域逐渐 迈入民用领域，民用无人机在航拍、公共安全、应急搜索、环境监测、交通情况监 测等方面的应用都日渐广泛。 无人机在很多方面有载人飞机无法比拟的优点，比如成本低廉、起飞简单、 不需要专用的场地进行起飞与降落等。同时，无人机的控制相对较容易，一般可 以直接通过遥控器实现起飞、悬停、降落、加速、减速等功能。再者，一般的民用 无人机体积相对较小，造价较低廉，实用性也较强。当前国内较受欢迎的无人机 公司主要有大疆、零度智控、智能鸟等。 1.1.2 PM2.5（PM10）国内外检测现状概述 “总悬浮颗粒物包括漂浮在空气中的固体与液体颗粒物，一般以其空气动力 学直径作为评判依据，其空气动力学直径在0.1-100um范围内。习惯上人们一般把 空气动力学直径小于2.5um的可吸入颗粒物称为PM2.5；相应的，把直径小于10um 的颗粒物称为PM10。”最近几年以来，我国的一些城市（北京、上海等）的“雾霾”现 象日趋严重，成为威胁人们生活的罪魁祸首，其中最主要的污染源一般就是指 PM2.5与PM10。 本课题利用无人机搭载平台的组成的系统，主要的构成部分包括空气传感器 部分，GPS定位模块，数据存储模块，无人机控制模块，整体控制模块等。“基于无 人机平台应急监测关键技术与应用研究”课题是我国首次利用无人机进行环境 监测实验，截止到当前该研究已经取得了相对比较完善的研究成就。 最近几年以来，随着民用无人机技术的飞速发展与逐步成熟，利用无人机作 _ 精品资料 为搭载平台进行环境监测的应用也逐渐广泛起来。现在一般的测量包括航拍，监 控，气体监测等，其应用领域已经涵盖“雾霾”，温室气体，水质好坏等等，而且我 们有理由相信，随着技术的进一步发展，无人机在环境监测这一块的应用必将取 得更为广阔与成熟的应用。 本课题借助零度公司的四旋翼无人机作为搭载平台，SDS018PM2.5 激光传感 器作为空气传感器模块部分，STM32F103RCT6 开发板核心板单片机实现开发功 能， Ublox NEO-6M 带天线 5Hz GPS 模块实现 GPS 定位，直接利用无人机电源 供电，采用 Mini-360 航模降压电源模块对电源降压，获得所需电压。通过单片机 编程，对所获取数据进行处理，获得需要的数据部分，把提取好的所需数据存储 在存储卡。读取数据，在 PC 端对数据进行处理，通过数据处理软件例如 Excel 等 对所采数据处理，画出对比趋势曲线，进行对比，得出结论。 1.2 课题的研究的目的和意义 当前的空气监测方法特别是 PM2.5（PM10）的测量存在一定的问题，大部分的 城市测量只能在选定的地点，固定的高度进行固定的采样。显然，该测量方法在 很大程度上存在样本过于集中，不能较为客观的反应事实的问题。基于该问题， 本文企图利用无人机随时悬停，易于控制的优势，更好的、更客观的取得观测数 据。 本课题通过嵌入开发平台设计空气质量监测系统，通过无人机的遥控器实现 无人机的起飞与停止，利用 GPS 定位模块实现对无人机位置获取，位置信息一般 包括经度，纬度，高度，当地风速等参数，通过空气传感器实时获取 PM2.5 值， PM10 值，获得在采样点的数据值之后，经过单片机（STM32）编程，把数据以 TXT 文件格式存储在 SD 卡中，返回地面进行处理，绘制曲线趋势图，得出结论。 把系统总体构架与功能实现之后，在北京市不同的地方分别进行测量，因为 禁飞区的缘故，选择在六环外进行测量。选择不同的天气（改变基值），在不同的 地点（经纬度不同）采集数据；在同一的地点（经纬度不变），通过遥控器，改变无人 机飞行的高度（不同的海拔）获取相应的点的采样数据。最终把所有获取的数据， 拿到地面端的 PC 机进行处理，分别绘制出在同一地点，PM2.5（PM10）值随着海 拔变化的变化曲线图；在不同的地方，相同的海拔情况下，分别采集数据，绘制出 PM2.5（PM10）值随着经纬度的变化的曲线图；以及绘制出不同风速条件下的曲线 图等。 _ 精品资料 利用无人机的优点，在不同的气候条件下，原则上在任意位置进行实时测量， 可以获取相对比较精确且客观的数据，可以在一定程度上，改善当前客气测量的 不足，能够优化空气测量研究与探索，能够更好的利用无人机实现为人类服务的 目的。 1.3 项目需求 本课题是基于无人机平台的 PM2.5（PM10）测量，空气传感器读取 PM2.5（PM10）值，输出 16 进制数字。GPS 模块输出一系列信息，其中都以 16 进 制形式呈现，通过 STM32 进行编程，把有用的信息提取出来，以 TXT 文件形式 保存下来，测量完所需数据，拿到 PC 端进行处理，画出趋势对比图，得出结论。 课题的总体框图如下： 无无人人机机模模块块 降降压压模模块块 S ST TM M3 32 2单单片片 机机 P PM M2 2. .5 5传传感感器器 数数据据传传入入 串串口口1 1 单单片片机机5 5V V 电电压压接接出出 来来 G GP PS S定定位位 模模块块 数数据据输输入入 串串口口2 2 3 3. .3 3V V 电电压压接接出出 按按下下 r re es se et t 键键 存存 储储 数数 据据 S SD D卡卡 图 0.1 课题总体框架 系统工作过程为： 1直接把无人机输出的 12.4V 电压作为整体电压，通过 Mini-360 航模降压 电源模块实现由 12.45V 电压转换功能，输出的 5V 电压分别给单片机供电，从 _ 精品资料 单片机的两个输出端口接出一个 5V 给空气传感器供电，接出一个 3.3V 电压给 GPS 定位模块供电。 2通过两个串口把两个模块输出的十六进制数据分别输入到 STM32 单片 机 3编程实现对两组十六进制的数据分别转化为可视性的 10 进制数，并且把 一些不必要的数据进行合理的取舍，获得所提取的数据 4通过编程，利用 STM32 开发板对所获取的数据进行存储，每隔 20s 分别存 储一次 PM2.5（PM10）的数据值，一次 GPS 信息值（经纬度，海拔，地面速度，时间 等），交替循环实现数据的存储。为了便于显示与读取的方便，每 20s 之后，TXT 文件自动换行。 其中本次课题很重要的部分是编程代码实现对数据的提取，获取实验需要的 必要数据，同时，对所获取的数据进行存储。实现过程通过利用 Keil uVision 实现 程序的编写与程序的加载（烧录），采用 C 语言编写，调试完成之后，把代码烧进 开发板。每次上电之后，按下“reset”键，系统开始自动测量数据，此时在地面端， 通过串口 3 可以收到“OK”确认符号，在串口可以直接看出数据存储情况。 软件编码模块的主要框架如下： _ 精品资料 M Ma ai in n函函数数实实 现现整整体体控控制制 G GP PS S. . c c U Us sa ar rt t2 2. .c c实实现现 对对串串口口定定义义， 接接口口等等一一等等 F Fl la as sh h. .c c M MM MC C. .S SD D. .c c 等等实实现现存存储储 m mi is sc c. .c c S St tm m3 32 2f f1 10 0 x x- - s sp pi i. .c c 等等实实现现中中断断与与 停停止止 S ST TM M3 32 2f f1 10 0 x x. .c c 等等启启动动软软件件 G GP PS S信信息息输输到到单单片片机机 图 0.2 毕业设计总体软件设计框架图 各个部分分别实现的功能如下： 1. 启动 STM32，运用 Keil uVision 官方网站自带的启动文件实现，实现单片 机的启动功能与中断等基本功能 2. 因为 GPS 模块输出的数据较多较杂，而且是以十六进制的形式呈现，通 过 GPS.C 实现对所需信息的提取，对模块输出的数据进行数据处理，包括 16 进 制转 10 进制，去掉无用信息，提取其中有用信息包括经度、纬度、高度、风速、日 期等。 3. 通过串口 2 实现对 PM2.5（PM10）数据的输入、处理。把十六进制数转化为 十进制，并且去掉帧头与帧尾，留下 PM2.5 的数值与 PM10 数值，同时，为了保证 准确度，也读取出校验和，对其他无用的数据进行舍去。 4. 获得数据之后，需要通过 STM32 的中断与停止等功能实现对数据的合理 输入与处理，因为两组数据都是每 20 秒发十次，出于显示的方便，每 20 秒选择 分别采十组数据，然后以接收一组定位信息，之后接收一组 PM2.5（PM10）的形式 _ 精品资料 进行存储，为了便于后期处理，每读取 10 组数据之后，TXT 文件空一行，一次读 取。 5. 采集完数据，通过数据处理软件（MATLAB 或 Excel）绘制表格与趋势变化 曲线图，对比得出结论。 1.4 整体工作介绍 本次毕业设计的总体工作表示如下： 传传感感器器数数据据的的获获取取 十十六六进进制制数数据据转转换换 为为十十进进制制并并且且中中断断 对对获获得得的的数数据据进进行行 存存储储 后后期期对对所所采采集集数数据据 对对比比 获获取取G GP PS S信信息息，以以十十六六进进制制形形式式呈呈现现 获获取取P PM M2 2. .5 5（P PM M1 10 0）值值 验验证证上上述述数数据据的的可可行行性性 提提取取出出有有用用数数据据，并并且且转转换换为为十十进进制制 获获取取P PM M2 2. .5 5（P PM M1 10 0）值值 分分别别进进行行中中断断控控制制 通通过过中中断断完完成成，每每2 20 0s s存存1 10 0组组 F FA AT TF FS S格格式式进进程程数数据据存存储储 保保存存为为T TX XT T格格式式形形式式 改改变变经经纬纬度度、海海拔拔、风风速速中中的的一一个个变变量量 对对所所采采集集数数据据进进行行对对比比 以以表表格格、图图像像等等形形式式对对数数据据进进行行对对比比 吗吗，得得出出结结论论 整整体体工工 作作 图 0.3 整体工作介绍框架图 _ 精品资料 第 2 章 系统硬件概述与设计 完善的软硬件配合是系统能否正常工作的必要条件，硬件作为系统的必要的 躯干或框架，是系统可以正常运行的基础。本部分分模块地对系统的硬件部分进 行介绍，并且将各个部分有机的结合在一起，用以构建一个完整的空气检测系统。 2.1 四旋翼无人机搭载平台介绍 随着各国政府对无人机的管制逐步放松，无人机技术如雨后春笋般飞速发展， 无论是国内还是国外，无人机技术都取得了长足的进步，并且得到较好的应有。 当前无人机无论是在航拍、紧急情况侦探（地震，火山等）、环境监测等方面都逐 步取得比较良好与广泛的应用。 “四旋翼飞行器具备 4 个螺旋桨，四个螺旋桨呈十字形交叉结构分布。相对的 螺旋桨具有相同的旋转方向，相反的螺旋桨旋转方向相反。”1 本文采用的无人机 是“零度智控”捐赠给实验室的小型的无人机，除去本身自带的云台之外，可以额 外搭载 200g 的物体，满足实验所需要求。无人机最高垂直速度为 3m/s，最高水平 速度为 8m/s，其飞行速度基本上可以满足本次实验要求。无人机自带电源，可以 外接，单片机与几个传感器所需电压由无人机外接电源直接引出，通过降压模块 可以得到所需电压。无人机实物图如下： 1 吴东国，基于四旋翼飞行器平台的低空遥感技术在公路环境调查中的应用J，2012，12. _ 精品资料 图 0.1 四旋翼无人机实物图 2.2 SDS011 高精度激光传感器 出于实验方便考虑以及由于实验室条件限制，本次实验只研究比较常见的 PM2.5 值与 PM10 的值。实验采用 SDS011 高精度空气质量传感器，该传感器采 用激光散射原理，可以较为精确得测量出空气中 0.310um 的颗粒物，内置风扇， 上电就直接可以输出 16 进制数据。经过在实验室的观测测量，对其测量精度进行 评估，可以验证其稳定度与精确度都比较高。 其实物图如下： _ 精品资料 图 0.2 传感器实物图 传感器加上 5V 电压之后，就会源源不断输出所测的 PM2.5 与 PM10 的值， 以 16 进制形式呈现，每一行代表一组输出，通过串口小助手则可以直接查看其输 出形式，其数据原始输出如下： 图 0.3 空气传感器输出 16 进制数 其串口速率为 9600，串口上报通讯周期为 1.5s，即是每一分钟可以收到 40 组 数据。 其数据定义如下： _ 精品资料 表 0.1 空气传感器输出位数意义 列号12345678910 意义报文 头 指令 号 PM2.5 低字节 PM2.5 高字节 PM10 低字 节 PM10 高字 节 保留 位 保留 位 校验 和 报文 尾 其中 PM2.5 值：（PM2.5 高字节*256）+PM 2.5 低字节）/10 其中 PM10 值：（PM10 高字节*256）+PM 10 低字节）/10 比如，上述给出的样例中，第二行的 PM2.5 值为：（0*256+55）/10=5.5；PM10 的值为： （0*256+124）/10=12.4。 2.3 ATK-NEO-6M-V23 定位模块 ATK-NEO-6M-V2.3 是一款高性能 GPS 定位模块，采用 U-BLOX NEO-6M 模 组。该模块使用方便，模块支持多种波特率传输，在使用之前，可以通过串口设置 各种参数，并且可以把各类参数保存在 EEPROM 中，模块自带充电电池，支持冷 启动与热启动两种各种模式。 其实物图如下： _ 精品资料 图 0.4 定位模块实物图 其基本特性如下： 图 0.5 ATK-NEO-6M-V23 基本特性 其电器特性为： _ 精品资料 图 0.6 ATK-NEO-6M-V23 电器特性 该模块具备串口输出，加上 3.3V 或 5V 的电压之后，即可以通过串口进行数 据读取，其格式如下： 图 0.7 ATK-NEO-6M-V23 原始数据输出 由上图可以知，输出的数据是一组星历值，其中的很多数据对本次课题无用， 甚至对本次实验而已是冗杂的。为了实验研究方便，需要把需要的数据比如：时间、 日期、经纬度、高度、风速等信息提取出来，把不需要的数据直接舍去，供本次实 验使用。 _ 精品资料 2.4 开发板 为了实验研究方便，本次实验采用正点原子 STM32F103RCT6 开发板核心板。 该开发板功能较强大，应用较广，常见的单片机开发功能都具备。其中，本次实验 需要的主要功能为：外接电源，数据提取，16 进制转换为 10 进制，基本的中断与 停止，数据存储等，该开发板都可以比较好的满足。 2.4.1 开发板简介 开发板重约 50g，面积较小，满足本次实验中无人机搭载物体重量与面积的 需求。单片机的整体实物图与管脚定义图如下： 图 0.8 开发板实物图与管脚定义 本次课题主要应用的模块部分有三个串口，串口 1（PA10）用于 PM2.5（PM10）的数据输入，串口 2（PC11）用于定位信息输入，串口 3（PC10）用于 直接实时的在 PC 端查看数据的采集情况。单片机的给电，通过 5V 电源输出/输 入进程给电。金士顿 64G 的存储卡固定在 SD 卡接口，即可以进行数据存储。 _ 精品资料 2.4.2 单片机给电模块 本课题设计的系统需要给电的部分包括 STM32 单片机部分，SDS011 高精度 激光传感器，ATK-NEO-6M-V23 定位模块三部分。无人机给出的是 12.4V 的输出 电压，为了实现实验的要求，选择采用降压模块，考虑到实验方便与实验的功率 要求，实验采用 Mini-360 航模降压电源模块进行，该模块参数如下： 图 0.9 降压模块技术参数 该降压模块的正反面实物图如下： _ 精品资料 图 0.10 降压模块技术参数 通过降压模块之后，得到 5V 的输出电压，把 5V 的稳定电压给到单片机的 5V 电源输出/输入接口，即实现对单片机的供电。同时，从单片机的 3.3V 电源输 出/输入口接出电源，给定位模块供电，从 5V 电源输出/输入口接出电源，把 5V 电压加到 SDS011 高精度激光传感器，即实现本次课题的供电情况。 2.4.3 数据存储模块 考虑到实验采集数据的量的需要，本次实验采用金士顿 64G 的 micro SD 卡 作为存储器，其实物图如下： _ 精品资料 图 0.11 存储卡实物图 本模块比较简单，当需要的实验的时候，直接把卡插到单片机的 SD 卡槽即 可，当需要读取数据的时候，用手机或打卡器对数据进行直接读取即可。 _ 精品资料 第 3 章 系统软件概述与设计 如果硬件是系统的躯干或者是主体构架，软件则是系统的血与肉，只有硬件 的系统显然是不完善的，只有配备较完善的软件方能较为完善的工作。因此，软 件部分是本系统的核心的部分，只有完善的软件，才能保证本次课题的最终完成。 本课题的软件部分采用最常见的 C 语言作为编程语言，应用 Keil uVision n 5 作 为编程软件，主要涉及串口通信，中断与停止，数据存储等功能。 3.1 系统环境与软件开发工具 本次毕业设计课题系统选用 ST（意式半导体）公司生产的 STM32F103RCT6 核心芯片作为核心微处理器，该微处理器具有较大的优势与便利，核心芯片的处 理器选用当前主流的 CortexM3 作为内核，同时，CortexM3 采用目前最为主 流的 ARM V7M 构架。采用的主要开发工具为 Realview MDK，其功能强大，包 括 uVision IDE，ARM 编译器，中间库，调试跟踪支持，ARM 处理器支持，操作系 统等，一般而言，该系统支持 C 语言，汇编语言等，可以满足大部分用户的工程需 要。系统支持多种程序下载方式，串口下载、Ulink 下载、J-link 下载等，考虑到 方便等因素，本次实验通过 J-link 下载，通过 J-link 线连接 PC 机与单片机即可， 一次下载之后，程序不会消失，之后只要上电就可以直接运行，给实验与课题的 研究都带来一定的方便。 3.1.1 Realview MDK 介绍 “Realview MDK 是 ARM 公司目前推出的最新的针对各种嵌入式处理器的一 种实用性很强的软件开发工具，ARM 公司的前身是德国的一家软件开发公司。 MDK 主要由 uVision IDE，ARM 编译器，中间库，调试跟踪支持等部分组成。”本 课题采用最新的 Uvision 5 作为开发工具，最新的开发工具具有很多优点，延续其 前身的各种优点，同时也额外增加很多额外的功能。 其中，Cortex 芯片结构如下： _ 精品资料 图 0.1 CortexM3 芯片结构 基于 CortexM3 有一套标准，一般命名为 CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard），其应用程序的一般结构如下： 图 0.2 CMSIS 程序基本结构 使用 MDK 开发的一般流程如下： 1、 新建工程（项目） 2、 编写目标文件，当前一般采用较为流行的 C 语言或较为基础的汇编语言 3、 编译程序 4、 若有问题，对问题修改 5、 链接设备，下载程序，运行 一般软件开发的流程如下： _ 精品资料 图 0.3 Uvision 开发一般流程图 3.1.2 JLink 仿真调试 为了支持 ARM 仿真，并且使其拥有通用的仿真器，SEGGER 公司推出了一 款名为 Jlink 的通用仿真器，该仿真器支持所有 ARM 内核芯片的仿真，通过专 有接口与 IAR EWAR，ADS，KEIL， RealView 等连接，支持 ARM7/ARM9/ARM11,Cortex M0/M1/M3/M4 等内核芯片的仿真，操作简便，易学 易懂，是 ARM 芯片开发最实用的开发工具。其主要特性如下： 图 0.4 Jlink 功能特性 _ 精品资料 本次实验采用 20 管脚的 Jlink 连接器，采用 USB 口直接供电，也即是采用 5V 供电，通过 USB 转接实现 PC 机与的 Jlink 的通信、调试、控制等工作，当用 作 Jlink 时，其管脚定义如下所示： 图 0.5 Jlink 管脚功能图 3.2 串口对数据的输入与查看 本次课题，数据的输入主要采用的是单片机的两个串口。其中，为了地面端验 证系统与程序的正确性，增加了在地面端通过串口查看数据的功能，该功能实现 在地面端直接通过串口 3 查看的功能，当系统的 SD 卡连接成功并且初始化成功， 数据的输入都正确实现的情况下，可以在串口每隔 20s 收到一组数据。若要在地 面端通过 PC 机实时查看结果，则也可以通过串口直接进行查看，其中的串口定 义如下： 表 0.1 系统串口对应功能图 串口代码123 对应端口号PA10PC11PC10 功能实现PM2.4（PM10）数据输 入端口 GPS 定位信息输入端 口 地面端通过 PC 机查 看系统运行情况 3.2.1 数据输入串口 数据的输入主要是借助单片机的两个串口实现，其中