CN201589624U - 一种usb接口的温湿度及光照度综合测记仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属农业生产科研及生活工作环境监测仪器领域，一种USB接口的温湿度及光照度综合测记仪，由温湿度一体传感器S1、LED指示灯DS1、DS2和DS3、硅光二极管D1、运算放大器OP、单片机U1、模拟/数字转换电路U2、非易失性存储器U3、USB接口芯片U4、LCD显示模块J1组成，温湿度一体传感器S1直接与单片机U1连接，DS1和DS2与单片机U1连接，DS3与USB接口芯片U4连接，硅光二极管D1与运算放大器OP相连，运算放大器OP与模拟/数字转换电路U2相连，模拟/数字转换电路U2与单片机U1相连，非易失性存储器U3与单片机U1相连，LCD显示模块J1与单片机U1相连，单片机U1与USB接口芯片U4相连，通过USB接口芯片U4与PC机相连，实现单片机U1与PC机之间的数据通讯，采集到的温湿度及光照度数据可以在PC机上做进一步的分析和处理，本实用新型可用于农业生产科研、温室大棚、植物或蔬菜培养室、实验室、仓库、体育场馆、学习工作生活环境等场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能综合测量、显示并记录环境的温度、湿度及光照度的便携式仪器，尤其涉及一种通过USB接口与PC机进行数据通讯，并可对数据做进一步分析处理的智能温湿度及光照度综合测记仪。
背景技术
在温室大棚、植物或蔬菜培养室、农业生产科研环境中，环境因子是决定作物生长发育的重要因素，其中温度、湿度以及光照度是三个最为重要的参数，对作物的生长、繁殖、最佳生长状态都起着至关重要的作用，因此，掌控作物具体生长环境的温湿度及光照度情况对农业丰产、实验室培育有着积极的作用。在实验室、体育馆、办公室等学习办公及娱乐场所里，能及时、准确检测环境的温度、湿度及灯光照度值，是客观评价环境效果的前提和基础，为更好地学习、工作和娱乐提供一个舒适的环境。目前对这三个参数的测量，都采用单独测量，分别记录的方式，测量过程繁琐、精度低；一般采用指针式或者LED显示各种参数值，可读性非常差，不直观；而且只能现场获取采集数据，不能或者通过RS-232与PC机进行数据通讯，不能胜任对环境数据要求较高的场合，通用性和便利性差。
发明内容
为克服上述温湿度和光照度分别测量存在的缺陷，本实用新型在数据采集传感器的设计、数据的存储、用户使用的方便性与通用性等方面进行了创新，提供了一种可与PC机进行USB数据通讯的智能温湿度及光照度综合测记仪，进一步拓宽了测量仪的使用范围，适合不同的用户和环境。
本实用新型提供一种USB接口的温湿度及光照度综合测记仪，由温湿度一体传感器S1、LED指示灯DS1、DS2和DS3、硅光二极管D1、运算放大器OP、单片机U1、模拟/数字转换电路U2、非易失性存储器U3、USB接口芯片U4、LCD显示模块J1组成，温湿度一体传感器S1直接与单片机U1连接，DS1和DS2与单片机U1连接，DS3与USB接口芯片U4连接，硅光二极管D1与运算放大器OP相连，运算放大器OP与模拟/数字转换电路U2相连，模拟/数字转换电路U2与单片机U1相连，非易失性存储器U3与单片机U1相连，LCD显示模块J1与单片机U1相连，单片机U1与USB接口芯片U4相连，通过USB接口芯片U4与PC机相连，实现单片机U1与PC机之间的数据通讯，采集到的温湿度及光照度数据可以在PC机上做进一步的分析和处理。通过液晶LCD可汉字显示采集的温度、湿度、光照度数值、采集日期和时间，更加直观、方便。本实用新型可用于农业生产科研、温室大棚、植物或蔬菜培养室、实验室、仓库、体育场馆、学习工作生活环境等场合。
所述温湿度一体传感器S1采用SHT11，它利用了特有的工业化的CMOS技术，不仅有效地减少了模拟传输中的干扰，而且通过单传感器实现了双参数测量，无需校准和标定，保证了极高的可靠性、互换性以及卓越的长期稳定性，不仅克服了长期以来湿度测量受温度影响大的弊端，而且通过软件对湿度测量值进行了线形补偿和温度补偿，使得湿度的测量更准确。
所述单片机U1采用STC89C58RD+。所述USB通讯接口芯片U4采用CH375B，通过U4将光照度数据上传到PC机上，进行数据历史曲线绘制、数据分析处理、报表打印等，同时，也可通过PC机设置光照度仪的采集参数(包括采集起始时间、停止时间、采集时间间隔等)，方便了不同的用户和场合。
所述非易失性铁电存储器U3采用非易失性铁电存储器FM31256G，系统掉电后数据可保存10年不丢失，内置实时时钟、看门狗电路，体积小，功能多。
所述一种USB接口的温湿度及光照度综合测记仪采用可充电锂电池供电，工作时间长，解决了经常更换电池的烦恼。
本实用新型采用航空插头与外部器件连接，密封性好，适应环境能力强。
附图说明
图1是本实用新型的系统连接框图。
图2是本实用新型的具体实施方案电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型由温湿度一体传感器S1、LED指示灯DS1、DS2和DS3、硅光二极管D1、运算放大器OP、单片机U1、模拟/数字转换电路U2、非易失性存储器U3、USB接口芯片U4、LCD显示模块J1组成，温湿度一体传感器S1直接与单片机U1连接，DS1和DS2与单片机U1连接，DS3与USB接口芯片U4连接，硅光二极管D1与运算放大器OP相连，运算放大器OP与模拟/数字转换电路U2相连，模拟/数字转换电路U2与单片机U1相连，非易失性存储器U3与单片机U1相连，LCD显示模块J1与单片机U1相连，单片机U1与USB接口芯片U4相连，通过USB接口芯片U4与PC机相连，实现单片机U1与PC机之间的数据通讯，通过液晶LCD可汉字显示采集的温度值、湿度值、光照度值、采集日期和时间，可读性好，更加直观、方便；非易失性铁电存储器FM31256G可在系统掉电的情况下保存数据10年不丢失；USB接口芯片CH375B可实现光照度仪与PC机之间的USB通讯，即插即用，非常方便。
图2示出了本实用新型具体实施方式电路图，温湿度一体传感器S1的1脚、4脚分别与单片机U1的7脚、8脚连接，温湿度一体传感器S1的2脚与电源正极连接，并通过电容C10与3脚连接，3脚与电源负极连接；硅光二极管D1正极与运算放大器OP的3脚连接，并通过电容C1与模拟/数字转换电路U2的26脚连接，硅光二极管D1负极与运算放大器OP的2脚连接，并通过电容C2与模拟/数字转换电路U2的26脚连接，电阻R1与电容C2并联连接，用于滤波，运算放大器OP的4脚连接公共地，运算放大器OP的3脚通过电容C1与6脚连接，运算放大器OP的7脚连接电源正极；模拟/数字转换电路U2的6脚、7脚、9脚和10脚分别与单片机U1的3脚、11脚、4脚和14脚连接；非易失性铁电存储器U3的12脚通过上拉电阻R5与电源正极连接，同时与单片机U1的2脚连接，非易失性铁电存储器U3的11脚通过上拉电阻R4与电源正极连接，同时与单片机U1的1脚连接；USB接口芯片U4的1脚、3脚、4脚、8脚和27脚分别与单片机U1的12脚、16脚、17脚、21脚和27脚连接，U4的23脚通过电容C9与28脚连接，28脚与电源正极连接，2脚通过电容C7与电源正极连接，9脚通过电容C8与5脚连接，5脚与电源负极连接，24脚通过电阻R7和发光二极管DS3串联电路与电源正极连接；LCD显示模块J1的RS脚、RW脚、E脚、CS1脚、CS2脚和RST脚分别与单片机U1的16脚、17脚、10脚、13脚、14脚和15脚连接，VSS脚和LEDB脚与电源负极连接，VDD脚和LEDA脚与电源正极连接，VO脚与变位器R6的3脚连接，VEE脚与R6的1脚连接，R6的2脚与电源负极连接，DS1的正极与电源正极连接，负极通过电阻R8与单片机U1的5脚连接，用于指示光照度的采集情况；DS2的正极与电源正极连接，负极通过电阻R9与单片机U1的6脚连接，用于指示温湿度的采集情况，DS3的正极与电源正极连接，负极通过电阻R7与USB接口芯片U4的24脚连接，在数据传输时，用于指示数据传输状态。
Claims (4)
1.一种USB接口的温湿度及光照度综合测记仪，由温湿度一体传感器S1、LED指示灯DS1、DS2和DS3、硅光二极管D1、运算放大器OP、单片机U1、模拟/数字转换电路U2、非易失性存储器U3、USB接口芯片U4、LCD显示模块J1组成，温湿度一体传感器S1直接与单片机U1连接，DS1和DS2与单片机U1连接，DS3与USB接口芯片U4连接，硅光二极管D1与运算放大器OP相连，运算放大器OP与模拟/数字转换电路U2相连，模拟/数字转换电路U2与单片机U1相连，非易失性存储器U3与单片机U1相连，LCD显示模块J1与单片机U1相连，单片机U1与USB接口芯片U4相连，USB接口芯片U4与PC机相连。
2.根据权利要求1所述的一种USB接口的温湿度及光照度综合测记仪，其特征是所述的硅光二极管D1正极与运算放大器OP的3脚连接，并通过电容C1与模拟/数字转换电路U2的26脚连接，硅光二极管D1负极与运算放大器OP的2脚连接，并通过电容C2与模拟/数字转换电路U2的26脚连接，电阻R1与电容C2并联连接，运算放大器OP的4脚连接公共地，运算放大器OP的3脚通过电容C1与6脚连接，运算放大器OP的7脚连接电源正极。
3.根据权利要求1所述的基于USB接口的温湿度及光照度综合测记仪，其特征是所述的单片机U1采用STC89C58RD+，非易失性存储器U3采用非易失性铁电存储器FM31256G。
4.根据权利要求1所述的基于USB接口的温湿度及光照度综合测记仪，其特征是所述的USB接口芯片U4采用CH375B。
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