CN203489919U - 酿酒车间环境数据自动采集仪 - Google Patents
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Abstract
一种酿酒车间环境数据自动采集仪，包括单片机、传感器模块、蜂鸣器、无线传输模块和电源，传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、酒精传感器和CO2传感器；单片机根据预先设定的温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度采集间隔周期，定时向各传感器发出采集工作指令与停止采集的指令，对接收到的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度信号进行处理与存储，当接收到后台计算机传输数据的指令后，将所存储的数据发送给后台计算机；蜂鸣器通过第三接口电路与单片机连接，在各传感器进行采集时产生提示音；无线传输模块通过第四接口电路与单片机连接，将后台计算机发出的指令输送给单片机，将单片机输出的数据传送给后台计算机。
Description
技术领域
本实用新型属于环境因子采集装置，特别涉及一种酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度的自动采集仪。
背景技术
酿酒业一直重点关注直接涉及酿酒的糠、水、温、淀、酸、曲、糟、窖等因子。随着白酒业的发展和技术进步，整个行业愈来愈关注与酿酒相关的环境因子，例如温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度的变化，因为这些环境因子对酿酒品质有很大的影响。虽然现在已有多种测定空气中温度、湿度或二氧化碳浓度或酒精浓度的仪器或设备，但尚没有能同时测定酿酒车间环境中温度、湿度、二氧化碳浓度和酒精浓度的自动采集仪公开，因而导致所得车间环境因子的数据不同步，可利用性差，而且需购买多种仪器或装置进行检测，使采集成本增大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种酿酒车间环境数据自动采集仪，以便能同时检测酿酒车间环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度和酒精浓度等环境因子，使得到的数据能更好地为酿酒生产服务，并降低数据采集成本。
本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪，包括单片机、传感器模块、蜂鸣器、无线传输模块和电源，所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、酒精传感器和CO2传感器；单片机根据预先设定的温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度采集间隔周期定时向温度传感器、湿度传感器、酒精传感器、CO2传感器发出采集工作指令与停止采集的指令，对接收到的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度信号进行处理与存储，当接收到后台计算机传输数据的指令后，将所存储的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度数据发送给后台计算机；温度传感器通过第一接口电路与单片机连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的温度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路传送给单片机，根据单片机发出的指令停止所述温度的采集；湿度传感器通过第一接口电路与单片机连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的湿度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路传送给单片机，根据单片机发出的指令停止所述湿度的采集；酒精传感器通过第一接口电路与单片机连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的酒精浓度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路传送给单片机，根据单片机发出的指令停止所述酒精浓度的采集；CO2传感器通过第一接口电路与单片机连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的CO2浓度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路传送给单片机，根据单片机发出的指令停止所述CO2浓度的采集；蜂鸣器通过第三接口电路与单片机连接，当接收到单片机向温度传感器、湿度传感器、酒精传感器、CO2传感器发出的采集工作指令后产生提示音，在温度传感器、湿度传感器、酒精传感器、CO2传感器停止采集后终止提示音；无线传输模块通过第四接口电路与单片机连接，将后台计算机发出的指令输送给单片机，将单片机输出的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度数据传送给后台计算机；电源通过第二接口电路与单片机、无线传输模块、传感器模块中的各传感器连接，向它们供电。
上述酿酒车间环境数据自动采集仪，温度传感器、湿度传感器可以是各自独立的结构，也可以是集成在一体的结构。
本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪的操作与工作原理：
将所述自动采集仪安装在酿酒车间，使用时，接通电源，对单片机设定温度、湿度、酒精浓度和二氧化碳浓度的采集间隔周期，然后启动采集仪，在单片机的控制下，温度传感器、湿度传感器、酒精传感器和CO2传感器分别对酿酒车间的温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度进行采集，并将采集的信号传送给单片机，单片机对接收到的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度信号进行处理与存储，当接收到后台计算机传输数据的指令后，将所存储的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度数据发送给后台计算机，后台计算机将接收到的数据保存在数据库中，通过软件进行分析使用。当所述自动采集仪处于工作状态时（即各传感器正在采集数据），蜂鸣器发出提示音，警示此时人工不能进行其它操作，在温度传感器、湿度传感器、酒精传感器、CO2传感器停止采集后终止提示音。
本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪具有以下有益效果：
1、每天能按照设定的采集间隔周期同时采集酿酒车间的温度、湿度、酒精浓度和二氧化碳浓度等数据，并将采集的数据发送给后台计算机保存在数据库中，因而使得到的数据能更好地为酿酒生产服务，提高酿酒品质。
2、采集精度高，二氧化碳采集精度为±200ppm，示值误差＜10%，重复性＜5%；酒精采集精度为±50ppm，示值误差＜5%，重复性＜3%；温度采集精度为±1℃，示值误差＜1%，重复性＜1%；湿度采集精度为±3%RH，示值误差＜1%，重复性＜2%。
3、一套仪器即可完成酿酒车间多种环境因子数据的采集，不仅可降低所采集数据的相对误差，而且可减少采集设备的购置费。
附图说明
图1是本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪的结构框图；
图2是本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪中各传感器与单片机连接的第一接口电路的原理图；
图3是本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪中电源与单片机、传感器、无线传输模块连接的第二接口电路的原理图；
图4是本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪中蜂鸣器与单片机连接的第三接口电路的原理图；
图5是本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪中无线传输模块与单片机连接的第四接口电路的原理图。
图中，1：传感器模块，1-1：温度传感器，1-2：湿度传感器，1-3：酒精传感器，1-4：CO2传感器，2-1：第一接口电路，2-2：第二接口电路，2-3：第三接口电路，2-4：第四接口电路，3：单片机，4：蜂鸣器，5：无线传输模块，6：电源。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型所述酿酒车间环境数据自动采集仪的结构作进一步说明。
本实施例中，酿酒车间环境数据自动采集仪的结构如图1所示，包括传感器模块1、单片机3、蜂鸣器4、无线传输模块5和电源6。
所述传感器模块1是将温度传感器1-1、湿度传感器1-2、酒精传感器1-3和CO2传感器1-4集成在一块电路板上而形成的整体模块，温度传感器、湿度传感器既可以是各自独立的，也可以是集成在一体的，本实施例选用集成在一体的Sensirion公司生产的型号为SHT10的温湿度传感器，酒精传感器选用上海福美斯传感器有限公司生产的型号为MQ303B的传感器，二氧化碳传感器选用深圳市易佳杰电子科技有限公司生产的型号为NAP-21A的传感器。
所述单片机3选用意法半导体有限公司生产的型号为STM32103CBT6的单片机，具有32位芯片的处理速度和性能，最高处理速度可达72MHz，片内还集成了128K闪存存储器，可保存2个月的数据。所述无线传输模块5选用成都昂特科技公司生产的型号为ANT-APC200A-43的嵌入式无线传输模块，使用2个APC200无线串口，一个接在单片机上，一个接后台计算机。所述蜂鸣器4选用博林电子有限公司生产的BL_SBZ5030的蜂鸣器。
所述电源6选用冠宇达电源有限公司生产的型号为GM-042100的充电锂电池（3.7V），电源6与单片机、传感器模块和无线传输模块连接的第二接口电路2-2的电路原理见图3，所述第二接口电路2-2通过型号为ACT6907UC330、ACT6907UC180、ACT6907UCADJ的三种同系列芯片（技领半导体有限公司生产）将单一的3.7V电源转化为3.3V、1.8V、1V的电源分别对单片机、传感器模块中的各传感器、无线传输模块供电（见图3）。
传感器模块1中的各传感器通过第一接口电路2-1与单片机3连接，所述第一接口电路2-1的电路原理见图2，由运算放大器及其外围电路组成，所述运算放大器选用美国德州仪器公司生产的型号为OPA4324的运算放大器。
蜂鸣器4通过第三接口电路2-3与单片机3连接，所述第三接口电路2-3的电路原理见图4，由晶体管及其外围电路组成，所述晶体管选用强茂股份有限公司生产的型号为2N7002的晶体管。
无线传输模块5通过第四接口电路2-4与单片机3连接，所述第四接口电路2-4的电路原理见图5，由晶体管及其外围电路组成，所述晶体管选用强茂股份有限公司生产的型号为2N7002的晶体管。
Claims (3)
1.一种酿酒车间环境数据自动采集仪，包括传感器模块（1），其特征在于还包括单片机（3）、蜂鸣器（4）、无线传输模块（5）和电源（6），所述传感器模块（1）包括温度传感器（1-1）、湿度传感器（1-2）、酒精传感器（1-3）和CO2传感器（1-4）；
单片机（3）根据预先设定的温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度采集间隔周期定时向温度传感器（1-1）、湿度传感器（1-2）、酒精传感器（1-3）、CO2传感器（1-4）发出采集工作指令与停止采集的指令，对接收到的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度信号进行处理与存储，当接收到后台计算机传输数据的指令后，将所存储的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度数据发送给后台计算机；
温度传感器（1-1）通过第一接口电路（2-1）与单片机（3）连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的温度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路（2-1）传送给单片机（3），根据单片机发出的指令停止所述温度的采集；
湿度传感器（1-2）通过第一接口电路（2-1）与单片机（3）连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的湿度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路（2-1）传送给单片机（3），根据单片机发出的指令停止所述湿度的采集；
酒精传感器（1-3）通过第一接口电路（2-1）与单片机（3）连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的酒精浓度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路（2-1）传送给单片机（3），根据单片机发出的指令停止所述酒精浓度的采集；
CO2传感器（1-4）通过第一接口电路（2-1）与单片机（3）连接，根据单片机发出的指令对酿酒车间的CO2浓度进行采集，并将采集的信号通过第一接口电路（2-1）传送给单片机（3），根据单片机发出的指令停止所述CO2浓度的采集；
蜂鸣器（4）通过第三接口电路（2-3）与单片机（3）连接，当接收到单片机向温度传感器（1-1）、湿度传感器（1-2）、酒精传感器（1-3）、CO2传感器（1-4）发出的采集工作指令后产生提示音，在温度传感器（1-1）、湿度传感器（1-2）、酒精传感器（1-3）、CO2传感器（1-4）停止采集后终止提示音；
无线传输模块（5）通过第四接口电路（2-4）与单片机（3）连接，将后台计算机发出的指令输送给单片机，将单片机（3）输出的酿酒车间温度、湿度、酒精浓度和CO2浓度数据传送给后台计算机；
电源（6）通过第二接口电路（2-2）与单片机（3）、无线传输模块（5）、传感器模块中的各传感器连接，向它们供电。
2.根据权利要求1所述酿酒车间环境数据自动采集仪，其特征在于温度传感器（1-1）、湿度传感器（1-2）为各自独立的结构。
3.根据权利要求1所述酿酒车间环境数据自动采集仪，其特征在于温度传感器（1-1）、湿度传感器（1-2）为集成在一体的结构。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104021661A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-03 | 北京旗硕基业科技股份有限公司 | 一种用于白酒酿造的集中显示与传输装置 |
| CN106338932A (zh) * | 2016-08-28 | 2017-01-18 | 北海古力酒业股份有限公司 | 酿酒工艺过程中酒成分自动贴标系统 |
| CN109141522A (zh) * | 2018-08-02 | 2019-01-04 | 顾雨彤 | 一种分布式生产车间智能数据监测传输装置 |
| CN111321051A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-23 | 中国农业大学 | 酿酒容器的自动添酒方法、系统及设备 |
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- 2013-10-17 CN CN201320642469.6U patent/CN203489919U/zh not_active Expired - Fee Related
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