CN203502033U - 温室环境测量记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种温室环境测量记录仪，包括微处理器，以及分别与微处理器相连的传感器接口、供电电路、语音手动唤醒开关、USB通讯接口、语音报警装置；传感器接口用于支持多种信号参数的传感器；语音手动唤醒开关，用于对休眠状态的微处理器进行唤醒；微处理器，用于通过与传感器接口连接的传感器进行数据采集；USB通讯接口，用于根据采集到的数据对系统进行设置；语音报警装置，用于当检测到传感器的输出值超出预设值时进行语音。本实用新型的传感器接口通过支持多种信号参数的传感器，当需要采集不同信号参数时，仅需在传感器接口上连接将要采集该信号参数的传感器即可，不需更换记录仪，从而对采集、测量以及记录节约了成本。

Description

温室环境测量记录仪

技术领域

本实用新型涉及环境测量记录领域，特别涉及一种温室环境测量记录仪。

背景技术

随着农业信息技术的迅速发展，在对于参数测量记录时，需要测量大量的参数，而且测量参数性质、范围、数量等都有不同的要求，并且随着行业的发展对大量参数的数据测量、记录提出了更高的要求。

目前，对农业环境参数测量采用系统包括：单一传感器数据采集装置、存储装置、显示装置、USB数据导出装置以及电池供电装置。一般传感器生产厂家根据需要测量的农业环境参数相对应配套生产一系列的参数记录装置，从而分别对不同的农业环境参数进行数据采集、测量和记录。

然而，目前的农业环境参数测量系统仅仅支持单参数的测量，当需要测量大量不同的参数时，需要连接多个相关的参数记录装置，增加了农业环境参数测量记录的成本。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

本实用新型解决的技术问题是：如何提供一种温室环境测量记录仪，降低农业环境参数测量记录的成本。

（二）技术方案

本实用新型提供了一种温室环境测量记录仪，包括微处理器，以及分别与所述微处理器相连的传感器接口、供电电路、语音手动唤醒开关、USB通讯接口、语音报警装置；

所述传感器接口与所述供电电路相连，且所述传感器接口用于支持多种信号参数的传感器；

所述语音手动唤醒开关，用于对休眠状态的所述微处理器进行唤醒，以及对所述语音报警装置进行唤醒；

所述微处理器，用于通过与所述传感器接口连接的传感器进行数据采集；

所述USB通讯接口，用于根据采集到的数据对系统进行设置；

所述语音报警装置，用于当检测到所述传感器接口上连接的传感器的输出值超出预设值时，所述语音手动唤醒开关对所述语音报警装置进行唤醒，所述语音报警装置进行语音报警；

其中，所述预设值为所述USB通讯接口对与所述传感器接口连接的传感器的输出上下限的设定。

优选地，

所述传感器接口用于支持传感器的多种信号参数包括：电流或电压信号、数字信号、脉冲信号或差分信号。

优选地，

还包括与所述供电电路相连的电池及适配器切换开关，用于电池与适配器的供电开关切换。

优选地，

当所述电池及适配器切换开关切到电池时，用于对数据进行移动采集；

当所述电池及适配器切换开关切到适配器时，用于对数据进行固定采集。

优选地，

还包括：OLED显示装置，用于显示对采集到的数据进行测量后的测量值。

优选地，

还包括：与所述OLED显示装置连接的记录仪电路板，用于对测量后的测量值进行记录。

优选地，

还包括与所述微处理器相连的实时时钟及存储器，用于提供当前时钟信号以及提供存储空间。

（三）有益效果

本实用新型通过提供一种温室环境测量记录仪，包括微处理器，以及分别与所述微处理器相连的传感器接口、供电电路、语音手动唤醒开关、USB通讯接口，该测量记录仪有如下优点：

（1）传感器接口通过支持多种信号参数的传感器，当需要采集不同信号参数时，仅需在传感器接口上连接将要采集该信号参数的传感器即可，不需更换记录仪，从而对采集、测量以及记录节约了成本；

（2）由于不需要更换记录仪，从而对温室环境进行监控的监控系统不需要重新与更换的记录仪进行数据连接，因此为温室环境监控带来了便利；

（3）本实用新型采用语音报警装置，通过检测到传感器接口上连接的传感器的输出值超出预设值时，进行语音报警，为生产带来了直观的报警效果，提高了生产环境管理的科学性和及时性；

（4）通过电池及适配器切换开关的切换调整，支持固定采集和移动采集，当切到电池时，对数据进行移动采集，当切到适配器时，对数据进行固定采集，满足了不同应用环境的需求。

附图说明

图1是本实用新型提供的测量记录仪结构示意图；

图2是本实用新型提供的测量记录仪的背视图；

图3是本实用新型提供的测量记录仪的侧视图；

图4是本实用新型提供的测量记录仪的正视图；

图5是本实用新型提供的测量记录仪电路板示意图。

其中，1-下塑料壳；2-固定板；3-螺钉a；4-螺钉b；5-上塑料壳；6-OLED显示装置；7-拨码开关；8-自宫螺丝；9-语音手动唤醒开关；10-USB通讯电路；11-喇叭；12-电池及适配器切换开关；13-电池插孔；14-供电电路；15-排线座；16-传感器接口；17-地址设置及拨码开关；18-语音报警装置；19-微处理器；20-实时时钟及存储器；21-记录仪电路板；22-螺丝。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

实施例1：

本实用新型提供了一种温室环境测量记录仪，如图1所示为该测量记录仪的结构示意图，以及图2、图3、图4、图5所示，该测量记录仪包括微处理器19，以及分别与所述微处理器相连的传感器接口16、供电电路14、语音手动唤醒开关9、USB通讯接口10、语音报警装置18；

其中，微处理器19采用MSP430F2274，用于对数据进行采集存储。

传感器接口16与供电电路14相连，且传感器接口16用于支持多种信号参数的传感器；

其中，传感器接口16包含简单的信号调理电路，主要连接到微处理中利用微处理器中的运算放大器、AD转换器或GPIO（GeneralPurpose Input Output，通用输入/输出）功能实现模拟传感器和数字传感器的采集。多种信号参数包括：流电或电压信号、数字信号、脉冲信号或差分信号。

语音手动唤醒开关9，用于对休眠状态的微处理器19进行唤醒以及对所述语音报警装置18进行唤醒；

其中，微处理器19包括两个模式进行数据采集：节能模式和实时模式，该两种模式均能够在设定的时间条件下采集数据，当微处理器19处于节能模式时，语音手动唤醒开关9唤醒微处理器19，并通过与所述传感器接口16连接的传感器进行数据采集；

USB通讯接口10，用于根据采集到的数据对系统进行设置；

其中，USB通讯接口10采用CP2102与微处理器19的通用串口，负责将采集存储的数据导到电脑上并实现基本设置功能，具体如时间设置、通讯设置、传感器的输出值的上下限设置、运行模式设置、报警设置等。

语音报警装置18，用于当检测到所述传感器接口16上连接的传感器的输出值超出预设值时，语音手动唤醒开关9对所述语音报警装置18进行唤醒，所述语音报警装置18进行语音报警。

其中，该语音报警装置18包括：语音电路和喇叭11；语音电路采用PM66S08芯片存储语音信号，通过微处理器调用语音芯片中的语音文件实现语音播报和报警功能，通过外接喇叭11进行语音的扩音。

该测量记录仪还包括：与所述供电电路14相连的电池及适配器切换开关12，用于电池与适配器的供电开关切换。电池及适配器切换开关12采用双刀双掷开关，当所述电池及适配器切换开关12切到电池时，用于对数据进行移动采集；当所述电池及适配器切换开关12切到适配器时，用于对数据进行固定采集。其中，电池位于测量记录仪内部，为碱性电池，适配器位于测量记录仪的外部。通过内部碱性电池与外部适配器供电开关切换，满足两种供电模式。

供电电路14，还用于将两节碱性电池电压升压到3.3V或将适配器输入的5V电压降压到3.3V，并同时为传感器提供可数字开关的电源，当需要测量数据时则打开传感器供电，不测量时关闭相应电源，以降低功耗。

该测量记录仪还包括：OLED显示装置6与微处理器19连接，用于显示对采集到的数据进行测量后的测量值，以及显示相关存储信息；以及与所述OLED显示装置6连接的记录仪电路板21，用于对测量后的测量值进行记录。

记录仪电路板21，通过排线座15与上塑料壳5的OLED显示装置6连接，并通过自宫螺丝8固定于下塑料壳1内部。上塑料壳5与下塑料壳1通过螺丝22固定一体。固定板2卡在下塑料壳背面，固定螺钉a3、螺钉b4穿过固定板2可以与其它固定位置连接，方便固定设备。透明视窗7覆盖在OLED显示装置6上。

该测量记录仪还包括：与所述微处理器19相连的实时时钟及存储器20，采用FM31256为系统提供当前时钟信号以及提供256Kb字节存储空间。

该测量记录仪还包括：地址设置及拨码开关17，用于设置设备地址，方便与PC通讯。

该测量记录仪通过顶部的语音手动唤醒开关9、USB通讯电路10、喇叭接11连接，传感器直接连接到内部电路板的传感器接口16。地址设置及拨码开关17、电池及适配器切换开关12位于仪器壳内部，使用时很少需要调整，如需要调整则需要打开仪器壳进行设置。两节碱性电池粘于上仪器壳内部，通过电池插孔13连接到电路板21上。

该测量记录仪的工作过程为：测量记录仪在运行前需要通过USB通讯电路10完成基础设置，默认扫描间隔1s，存储间隔30分钟，工作模式为实时模式、语音方式为播报方式等。

首先初始化时钟、显示、端口、串口、寄存器后系统进入低功耗模式3，进入休眠模式。通过中断程序唤醒系统以完成相应功能，该唤醒机制能够最大限度降低系统功耗。系统时钟中断程序每各250ms中断，当到达1s（即systemflag能被4整除）时唤醒主系统，采集显示或播报数据，然后继续进入休眠模式；当到达设置的存储间隔时则唤醒系统，采集显示数据并存储数据，更具报警设置播报数据或报警数据，然后进入休眠模式等待下一次中断唤醒；当系统时钟达40s（即systemflag能被160整除）时唤醒主系统，更新系统时钟。同时外部中断唤醒程序用于在节能模式下通过拨动语音手动唤醒开关9激活系统，以采集显示数据。

测量记录仪有节能模式和实时模式两种，实时模式全部设备处于运行状态，较低的扫描采集间隔以刷新OLED显示，具有较好的实时性。当选择为节能模式，记录仪每隔存储时间进行采集存储，显示数据2s后关闭OLED显示以达到最低功耗。如果想看到当时数据则需要拨动语音手动唤醒开关9激活系统进行采集。串口中断函数主要用于参数的设置以及数据读取等功能。

本实用新型通过提供一种温室环境测量记录仪，传感器接口通过支持多种信号参数的传感器，当需要采集不同信号参数时，仅需在传感器接口上连接将要采集该信号参数的传感器即可，不需更换记录仪，从而对采集、测量以及记录节约了成本。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种温室环境测量记录仪，其特征在于，包括微处理器，以及分别与所述微处理器相连的传感器接口、供电电路、语音手动唤醒开关、USB通讯接口、语音报警装置；

所述传感器接口与所述供电电路相连，且所述传感器接口用于支持多种信号参数的传感器；

所述语音手动唤醒开关，用于对休眠状态的所述微处理器进行唤醒，以及对所述语音报警装置进行唤醒；

所述微处理器，用于通过与所述传感器接口连接的传感器进行数据采集；

所述USB通讯接口，用于根据采集到的数据对系统进行设置；

所述语音报警装置，用于当检测到所述传感器接口上连接的传感器的输出值超出预设值时，所述语音手动唤醒开关对所述语音报警装置进行唤醒，所述语音报警装置进行语音报警；

其中，所述预设值为所述USB通讯接口对与所述传感器接口连接的传感器的输出上下限的设定。

2.根据权利要求1所述的温室环境测量记录仪，其特征在于，

所述传感器接口用于支持传感器的多种信号参数包括：电流或电压信号、数字信号、脉冲信号或差分信号。

3.根据权利要求1所述的温室环境测量记录仪，其特征在于，

还包括与所述供电电路相连的电池及适配器切换开关，用于电池与适配器的供电开关切换。

4.根据权利要求3所述的温室环境测量记录仪，其特征在于，

当所述电池及适配器切换开关切到电池时，用于对数据进行移动采集；

当所述电池及适配器切换开关切到适配器时，用于对数据进行固定采集。

5.根据权利要求1所述的温室环境测量记录仪，其特征在于，

还包括：OLED显示装置，用于显示对采集到的数据进行测量后的测量值。

6.根据权利要求5所述的温室环境测量记录仪，其特征在于，

还包括：与所述OLED显示装置连接的记录仪电路板，用于对测量后的测量值进行记录。

7.根据权利要求1所述的温室环境测量记录仪，其特征在于，

还包括与所述微处理器相连的实时时钟及存储器，用于提供当前时钟信号以及提供存储空间。

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