[实用新型]一种大气监测装置

权利要求书

1.一种大气监测装置，其特征在于：包括飞行器(1)和携带在飞行器(1)上的检测装置(2)，所述飞行器(1)上设置有APM飞行控制器(3)，APM飞行控制器(3)包括主控制器(4)、航姿测量器(5)和测高仪(6)，APM飞行控制器(3)上设置有磁罗盘(7)和通信解码芯片(8)，所述检测装置(2)包括核心控制单元(9)、GPS定位单元(10)、系统实时时钟单元(11)、flash与SD卡存储单元(12)、电源管理单元(13)、一氧化碳检测单元(14)、二氧化碳检测单元(15)、温湿度检测单元(16)和烟雾检测单元(17)，GPS定位单元(10)、系统实时时钟单元(11)、flash与SD卡存储单元(12)、电源管理单元(13)、一氧化碳检测单元(14)、二氧化碳检测单元(15)、温湿度检测单元(16)和烟雾检测单元(17)均与核心控制单元(9)连接，检测装置(2)的终端软件是在Keil平台上使用C语言开发的。

2.根据权利要求1所述的一种大气监测装置，其特征在于：所述航姿测量器(5)由三轴陀螺仪(18)、三轴加速度计(19)以及三轴力计(20)组成的，航姿测量器(5)上设置有MPU-6000处理器(21)，MPU-6000处理器(21)集成了3个16位的模数转换器，它将来自三轴陀螺仪(18)和三轴加速度计(19)测量得到的模拟数据转化为数字量输出，以数字量的形式输出6轴或9轴的旋转矩阵、四元数、欧拉角格式的融合演算数据，MPU-6000处理器(21)通过400kHz的I2C接口或1MHz的SPI接口进行通信，测高仪(6)为MS5611气压传感器，其测量分辨率为10cm。

3.根据权利要求1所述的一种大气监测装置，其特征在于：所述主控制器(4)为ATmega2560-16AU单片机，ATmega2560-16AU单片机具有8位16MHz的RISC结构，为嵌入式微控制器，其有86个I/O口、16x10b的A/D转换器、I2C，SPI，UART/USART总线接口电路、PWM驱动。

4.根据权利要求1所述的一种大气监测装置，其特征在于：所述磁罗盘(7)为各向异性磁阻传感器，通信解码芯片(8)为Atmega32U2芯片。

5.根据权利要求1所述的一种大气监测装置，其特征在于：所述核心控制单元(9)为STM32F103RBT6控制器，其工作频率最高为72MHZ，内置128K字节的flash与20K字节的SRAM，采用DC2.0-3.6V电源供电，外接4-16MHZ的晶体振荡器，支持睡眠、停机和待机模式，提供串行的SWD与JTAG接口，16个12位的AD输入通道，7通道的DMA控制器，7个定时器，2个硬件I2C接口，3个USART接口，3个SPI接口，1个CAN接口，1个USB2.0全速接口，80个快速的I/O端口，实现50MHZ的数据传输速率，每一路GPIO口都可以用作外部中断，核心控制单元(9)采用LQFP64封装。

6.根据权利要求1所述的一种大气监测装置，其特征在于：所述GPS定位单元(10)采用UARTGPSNEO-6M-CGPS定位模块，该模块自带IPX接口和有源天线，搭载可充电后备电池，掉电自动保存星历数据，系统实时时钟单元(11)内置有32.768KHz的晶体振荡器和高精度的时计精度调整电路，1.15V-5.5V的宽范围供电，0.48Ua/3.0V的低消耗电流，通信接口采用I2C总线接口，读取到的时间信息为BCD代码。

7.根据权利要求1所述的一种大气监测装置，其特征在于：所述电源管理单元(13)采用LM2575开关稳压芯片提供5V电源，采用AMS1117线性稳压芯片提供3.3V电源。

8.根据权利要求1所述的一种大气监测装置，其特征在于：所述一氧化碳检测单元(14)为EC805-CO传感器，其测量精度为1ppm，范围为0-1000ppm，准确度为±3％，响应时间小于30秒，通讯接口为TTL电平的UART接口，供电电压为DC5V；二氧化碳检测单元(15)为S-100微型传感器，其测量精度为±30ppm，范围为0-5000ppm，准确度为±3％，通讯接口为TTL电平的UART接口，供电电压为DC5V；温湿度检测单元(16)为SHT11传感器，集传感器集温湿度检测为一体，温度的测量范围为-40℃至123℃，测量误差为±0.4℃，相对湿度的测量范围为0至100％，测量误差为±3％，通讯接口采用的两线数字串行接口；烟雾检测单元(17)为MS5100传感器，输出信号为0.5-5V的模拟信号。