[发明专利]一种土壤氧化还原电位的自动测量仪器

权利要求书

1.一种土壤氧化还原电位的自动测量仪器，其特征在于：包括单片机模块、通信模块、显示模块、USB接口模块、检测模块、电池电压监测模块和电源模块，通信模块、显示模块、USB接口模块、电压监测模块和检测模块连接单片机模块，电源模块用于给各个模块供电；

所述单片机模块包括芯片U12，芯片U12的型号为STM32F103RCT6，芯片U12的42脚连接有接口P2的2脚，芯片U12的43脚连接有接口P2的3脚，接口P2的1脚接+3.3V，芯片U12的46脚连接有接口P3的2脚，芯片U12的49脚连接有接口P3的3脚，接口P3的1脚接+3.3V，单片机模块是自动测量仪器的核心，用于控制各个模块运行；

所述检测模块包括芯片U2，芯片U2的型号为CA3140，芯片U2的3脚连接有电容C2一端和铂电极，电容C2另一端接地，芯片U2的4脚接-5V电源，芯片U2的7脚接+5V，芯片U2的2脚和6脚连接有电阻R5一端、电阻R10一端和电阻R12一端，电阻R5另一端连接有放大器U3A的3脚，放大器U3A的2脚连接有电阻R4一端和电阻R2一端，电阻R4另一端接地，电阻R2另一端连接放大器U3A的1脚，放大器U3A的4脚接-5V电源；电阻R10另一端连接有放大器U3B的5脚，放大器U3B的6脚连接有电阻R9一端和电阻R8一端，电阻R9另一端接地，电阻R8另一端连接放大器U3B的7脚；电阻R12另一端连接有放大器U5A的2脚和电阻R11一端，电阻R11另一端连接放大器U5A的1脚，放大器U5A的3脚连接有电阻R13一端，电阻R13另一端接地，放大器U5A的4脚接-5V电源，放大器U5A的8脚接+5V电源；

所述检测模块还包括芯片U1，芯片U1的型号为CD4052D，芯片U1的10脚连接有芯片U12的45脚，芯片U1的9脚连接有芯片U12的44脚，芯片U1的12脚连接有放大器U3A的1脚，芯片U1的14脚连接有放大器U3B的7脚，芯片U1的15脚连接有放大器U5A的1脚；

所述检测模块还包括芯片U4，芯片U4的型号为MCP3421，芯片U4的1脚连接有电容C1一端、二极管D1一端、二极管D2一端和电阻R3一端，电容C1另一端和二极管D2另一端接地，二极管D1另一端接+5V，电阻R3另一端连接有芯片U1的13脚，芯片U4的5脚连接有电容C3一端，并接+3.3V，芯片U4的3脚连接有电阻R60一端和电阻R1一端，电阻R60另一端接+3.3V电源，电阻R1另一端连接有芯片U1的58脚，芯片U4的4脚连接有电阻R61一端和电阻R6一端，电阻R61另一端接+3.3V电源，电阻R6另一端连接有芯片U1的59脚；

所述电源模块包括芯片IC1，芯片IC1的型号为TP4056，芯片IC1的4脚和8脚连接有电阻R27一端、电阻R28一端、电容C15一端和电容C16一端，电阻R27另一端和电阻R28另一端接VBUS电源，电容C15另一端和电容C16另一端接地，芯片IC1的5脚连接有电容C13一端和电容C14一端，并接电池BAT，电容C13另一端和电容C14另一端接地，芯片IC1的2脚连接有电阻R29一端，电阻R29另一端接地，芯片IC1的6脚连接有芯片U12的22脚，芯片IC1的7脚连接有芯片U12的21脚；

所述电源模块还包括芯片U11，芯片U11的型号为ME6211C33，芯片U11的1脚和3脚连接有电容C22一端，并接VBAT电源，电容C22另一端接地，芯片U11的4脚连接有电容C26一端，电容C26另一端接地，芯片U11的5脚连接有电容C23一端和二极管D10一端，并接+3.3V电源，电容C23另一端和二极管D10另一端接地；

所述电源模块还包括芯片U9，芯片U9的型号为CE7660，芯片U9的2脚和4脚之间设有电容C17，芯片U9的5脚连接有二极管D4一端，二极管D4另一端连接有电容C18一端和电容C19一端，并接-5V电源，电容C18另一端和电容C19另一端接地，芯片U9的8脚接+5V电源；

所述电源模块还包括芯片IC2，芯片IC2的型号为SX1308，芯片IC2的4脚连接有电阻R44一端，电阻R44另一端和芯片IC2的5脚接VBAT电源，芯片IC2的1脚连接有电感L1一端和二极管D9一端，电感L1另一端连接有电容C27一端和电容C28一端，并接VBAT电源，电容C27另一端和电容C28另一端接地，二极管D9另一端连接有电容E1一端、电容C25一端、电阻R42一端、电容C24一端、二极管D11一端和电阻R7一端，并接+5V，电容E1另一端和电容C25另一端接地，电阻R42另一端连接有芯片IC2的3脚、电阻R45一端、电容C24另一端和二极管D12一端，电阻R45另一端和二极管D12另一端接地，电阻R7另一端连接有发给二极管D7一端，发给二极管D7另一端和二极管D11另一端接地；

所述电池电压监测模块包括三极管Q3，三极管Q3的集电极连接有二极管D6一端、MOS管Q1的1脚和电阻R31一端，电阻R312另一端和MOS管Q1的2脚接VSWQ电源，MOS管Q1的3脚接VBAT电源，三极管Q3的基极连接有电阻R37一端和电阻R36一端，电阻R37另一端和三极管Q3的发射极接地，电阻R36另一端连接有放大器U10A的1脚，放大器U10A的8脚接VBAT电源，放大器U10A的4脚接地，放大器U10A的3脚连接有芯片U12的24脚和电阻R40一端，电阻R40另一端接+3.3V，二极管D6另一端连接有二极管D5一端、电阻R30一端、电阻R33一端和按键SW1一端，二极管D5另一端连接有芯片U12的25脚，电阻R30另一端接VSWQ电源，按键SW1另一端接地，电阻R33另一端连接有MOS管Q4的1脚，MOS管Q4的2脚接VBAT电源，MOS管Q4的3脚连接有电阻R32一端和电阻R34一端，电阻R34另一端连接有放大器U10A的2脚和电容C20一端，电容C20另一端和电阻R32另一端接地；

所述电池电压监测模块还包括放大器U10B，放大器U10B的5脚连接有电容C21一端、电阻R39一端和电阻R35一端，电容C21另一端和电阻R39另一端接地，放大器U10B的6脚和7脚连接有芯片U12的16脚；

所述通信模块包括芯片U13，芯片U13的型号为SP3485，芯片U13的1脚连接有芯片U12的52脚，芯片U13的2脚和3脚连接有芯片U12的50脚，芯片U13的4脚连接有芯片U12的51脚，芯片U13的6脚连接有电阻R59一端、电阻R58一端和电阻R57一端，电阻R59另一端接+3.3V电源，电阻R58另一端连接有TVS管D17一端和接口P4的2脚，芯片U13的7脚连接有电阻R55一端、电阻R56一端和电阻R57另一端，电阻R55另一端接地，电阻R56另一端连接有TVS管D16一端和接口P4的3脚，接口P4用于外接PH传感器；

所述显示模块包括接口J1，接口J1用于外接显示屏，接口J1的1-5脚连接有电容C29一端和电容E2一端，并接LCD_PWR电源，电容C29另一端和电容E2另一端接地，接口J1的20脚连接有电阻R47一端和MOS管Q7的D脚，电阻R47另一端连接有电阻R50一端和接口J1的21脚，电阻R50另一端接地，MOS管Q7的G脚连接有三极管Q8的集电极和电阻R48一端，三极管Q8的基极连接有电阻R51一端和电阻R52一端，电阻R52另一端和三极管Q8的发射极接地，电阻R51另一端连接有芯片U12的8脚，MOS管Q7的S脚连接有电阻R48另一端和USB接口模块，接口J1的30脚连接有芯片U12的30脚，接口J1的31脚连接有芯片U12的31脚；

所述USB接口模块包括芯片type-c1，芯片type-c1的A4脚、A9脚、B4脚和B9脚连接有MOS管Q7的S脚，芯片type-c1的A6脚连接有接口J1的24脚，芯片type-c1的A7脚连接有接口J1的23脚，芯片type-c1的A9脚连接有TVS管D15一端，TVS管D15另一端接地，芯片type-c1的B6脚连接有TVS管D13一端，芯片type-c1的B7脚连接有TVS管D14一端，TVS管D13另一端和TVS管D14另一端接地。