[发明专利]烤烟多参数实时监测仪

摘要

本发明公开了一种烤烟多参数实时监测仪。现有烟叶烘烤监测仪器的功能较为单一，所测参数不够丰富。本发明在烤房环境温湿度、烟叶表面温度测量的基础上，增加了叶间隙风速和风压测量的功能。本发明中叶面温度、叶间隙风速和叶间隙风压传感器的输出端与信号调理模块的输入端连接，信号调理模块输出端与A/D转换模块的输入端相连，信号处理后送至单片机；环境温湿度传感器的输出信号直接接入到单片机处理模块；液晶显示模块、按键模块、通信模块、时钟模块、存储模块都直接与单片机处理模块相连；电源模块为主机部分供电。本发明在能够实现烤房环境温湿度、叶面温度、叶间隙风速和风压多参数实时监测的同时，还具有高精度和便携等优点。

主权项

 烤烟多参数实时监测仪，包括环境温湿度传感器、叶面温度传感器、叶间隙风速传感器、叶间隙风压传感器、信号调理模块、A/D转换模块、电源模块、按键模块、通信模块、时钟模块、液晶显示模块、存储模块和单片机处理模块，其特征在于：叶面温度传感器、叶间隙风速传感器、叶间隙风压传感器的输出端与信号调理模块的输入端连接，信号调理模块输出端与A/D转换模块的输入端相连，信号处理后送至单片机处理模块；环境温湿度传感器的输出信号直接接入到单片机处理模块；液晶显示模块、按键模块、通信模块、时钟模块、存储模块都直接与单片机处理模块相连；所述的电源模块包括12V电源模块、3.3V电源模块和‑12V电源模块；12V电源模块包括接插口J1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、二极管D1、二极管D2、可调电阻W1、电阻R1、电压转换芯片U1；电压转换芯片U1的1脚与电容C1的一端相连，电容C1的另一端与二极管D1的阳极、二极管D2的阴极、电感L1的一端相连，二极管D2的阳极接地，电感L1的另一端接电容C4的正极、电容C5的正极、电容C6的一端，电容C4的负极、电容C5的负极、电容C6的另一端接地；电压转换芯片U1的4脚与可调电阻W1的可调端、电阻R1的一端相连，可调电阻W1的一端接地，另一端悬空，电阻R1的另一端接电感L1的另一端；电压转换芯片U1的6脚接地；电压转换芯片U1的7脚与接插口J1的1脚、电容C2的一端、电容C3的正极、二极管D1的阴极相连，电容C2的另一端、电容C3的负极接地；所述电压转换芯片U1的型号为TPS5410；3.3V电源模块包括电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电感L2、二极管D3、二极管D4、可调电阻W2、电阻R2、电压转换芯片U2；电压转换芯片U2的1脚与电容C9的一端相连，电容C9的另一端与二极管D3的阳极、二极管D4的阴极、电感L2的一端相连，二极管D4的阳极接地，电感L2的另一端接电容C10的正极、电容C11的正极、电容C12的一端，电容C10的负极、电容C11的负极、电容C12的另一端接地；电压转换芯片U2的4脚与可调电阻W2的可调端、电阻R2的一端相连，可调电阻W2的一端接地，另一端悬空，电阻R2的另一端接电感L2的另一端；电压转换芯片U2的6脚接地；电压转换芯片U2的7脚与接插口J1的1脚、电容C7的一端、电容C8的正极、二极管D3的阴极相连，电容C7的另一端、电容C8的负极接地；所述电压转换芯片U2的型号为TPS5410；‑12V电源模块包括电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电压转换芯片U3；电压转换芯片U3的2脚接电容C13的正极，电容C13的负极接电压转换芯片U3的4脚；电压转换芯片U3的3脚接地；电压转换芯片U3的5脚接电容C14的负极、电容C15的一端，电容C14的正极、电容C15的另一端接地；电压转换芯片U3的8脚与电容C16的一端、12V电源相连，电容C16的另一端接地；所述电压转换芯片U3的型号为ICL7662；所述的信号调理模块包括叶面温度信号调理模块、叶间隙风速信号调理模块、叶间隙风压信号调理模块；叶面温度信号调理模块包括接插口J2、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、可调电阻W3、可调电阻W4、可调电阻W5、电阻R3、电阻R4、三极管Q1、三极管Q2、二极管D5、T/I转换芯片U4、I/U转换芯片U5；T/I转换芯片U4的1脚接电阻R3的一端、可调电阻W3的一端，电阻R3的另一端接三极管Q1的基极、接插座J2的1脚，可调电阻W3的可调端接可调电阻W5的可调端、T/I转换芯片U4的12脚，另一端悬空；T/I转换芯片U4的3脚接可调电阻W4的可调端，可调电阻W4的一端接T/I转换芯片U4的4脚，另一端悬空；T/I转换芯片U4的6脚接电阻R4的一端、电容C17的一端，电阻R4的另一端接电容C17的另一端、三极管Q1的发射极、接插座J2的3脚；T/I转换芯片U4 的7脚接电容C18的一端、I/U转换芯片U5的3脚，电容C18的另一端接T/I转换芯片U4 的10脚、三极管Q2的集电极、二极管D5的阴极，三极管Q2的基极接T/I转换芯片U4 的9脚，三极管Q2的发射极接T/I转换芯片U4 的8脚，二极管D5的阳极接电容C19的一端、12V电源，电容C19的另一端接地；I/U转换芯片U5的2脚接地；I/U转换芯片U5的4脚接电容C20的一端、‑12V电源，电容C20的另一端接地、I/U转换芯片U5的5脚；I/U转换芯片U5的10脚、11脚、12脚相连；I/U转换芯片U5的13脚接地；I/U转换芯片U5的14脚、15脚相连；I/U转换芯片U5的16脚接电容C21的一端、12V电源，电容C21的另一端接地；所述T/I转换芯片U4的型号为XTR105，I/U转换芯片U5的型号为RCV420；所述的接插座J2的1脚、2脚、3脚外接叶面温度传感器，叶面温度传感器选用PT100；叶间隙风速信号调理模块包括接插口J3、电容C22、电容C23、I/U转换芯片U6；I/U转换芯片U6的2脚接地；I/U转换芯片U6的3脚接接插口J3的2脚，接插口J3的1脚接24V电源，3脚接地；I/U转换芯片U6的4脚接电容C22的一端、‑12V电源，电容C22的另一端接地、I/U转换芯片U6的5脚；I/U转换芯片U6的10脚、11脚、12脚相连；I/U转换芯片U6的13脚接地；I/U转换芯片U6的14脚、15脚相连；I/U转换芯片U6的16脚接电容C23的一端、12V电源，电容C23的另一端接地；所述I/U转换芯片U6的型号为RCV420；所述的接插口J3的1脚、2脚外接叶间隙风速传感器，叶间隙风速传感器选用WD4120；叶间隙风压信号调理模块包括接插口J4、电容C24、电容C25、I/U转换芯片U7；I/U转换芯片U7的2脚接地；I/U转换芯片U7的3脚接接插口J4的2脚，接插口J4的1脚接24V电源；I/U转换芯片U7的4脚接电容C24的一端、‑12V电源，电容C24的另一端接地、I/U转换芯片U7的5脚；I/U转换芯片U7的10脚、11脚、12脚相连；I/U转换芯片U7的13脚接地；I/U转换芯片U7的14脚、15脚相连；I/U转换芯片U7的16脚接电容C25的一端、12V电源，电容C25的另一端接地；所述I/U转换芯片U7的型号为RCV420；所述的接插口J4的1脚、2脚外接叶间隙风压传感器，叶间隙风压传感器选用ND‑8；所述的A/D转换模块包括电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电阻R7、电阻R8、电阻R9、A/D转换芯片U8；A/D转换芯片U8的4脚接电容C27的一端、I/U转换芯片U5的15脚，电容C27的另一端接地；A/D转换芯片U8的5脚接电容C28的一端、I/U转换芯片U6的15脚，电容C28的另一端接地；A/D转换芯片U8的6脚接电容C29的一端、I/U转换芯片U7的15脚，电容C29的另一端接地；A/D转换芯片U8的9脚、24脚相连，A/D转换芯片U8的24脚与电容C30的一端、电容C31的一端、3.3V电源相连，电容C30的另一端与电容C31的另一端、地线、A/D转换芯片U8的25脚相连；A/D转换芯片U8的10脚、15脚、16脚、18脚接地；A/D转换芯片U8的20脚接电阻R7的一端、单片机处理模块U14的30脚，电阻R7的另一端接3.3V电源；A/D转换芯片U8的21脚接电阻R8的一端、单片机处理模块U14的29脚，电阻R8的另一端接3.3V电源；A/D转换芯片U8的22脚接电阻R9的一端、单片机处理模块U14的28脚，电阻R9的另一端接3.3V电源；A/D转换芯片U8的23脚接单片机处理模块U14的25脚；A/D转换芯片U8的26脚、27脚与电容C33的一端相连，电容C33的另一端接地；A/D转换芯片U8的28脚与电容C32的一端相连，电容C32 的另一端接地；所述A/D转换芯片U8的型号为ADS7871；所述的通信模块包括电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C38、接插口J6、通信芯片U9；通信芯片U9的1脚接电容C34的一端，电容C34的另一端接通信芯片U9的3脚；通信芯片U9的2脚接电容C35的一端，电容C35的另一端接地；通信芯片U9的4脚接电容C36的一端，电容C36的另一端接通信芯片U9的5脚；通信芯片U9的6脚接电容C37的一端，电容C37的另一端接地；通信芯片U9的11脚、12脚分别接单片机处理模块U14的24脚、35脚；通信芯片U9的13脚、14脚分别接接插口J6的2脚、1脚，接插口J6的3脚接地；通信芯片U9的15脚接地；通信芯片U9的16脚接电容C38的一端、3.3V电源，电容C38 的另一端接地；所述通信芯片U9的型号为MAX3232；所述的时钟模块包括电容C39、晶振Y1、电阻R10、电阻R11、电阻R12、纽扣电池BT1、时钟芯片U10；时钟芯片U10的1脚接电容C39的一端、3.3V电源，电容C39的另一端接地；时钟芯片U10的2脚接晶振Y1的一端，晶振Y1的另一端接时钟芯片U10的3脚；时钟芯片U10的4脚接地；时钟芯片U10的5脚接单片机处理模块U14的50脚、电阻R10的一端，电阻R10的另一端接3.3V电源；时钟芯片U10的6脚接单片机处理模块U14的51脚、电阻R11的一端，电阻R11的另一端接3.3V电源；时钟芯片U10的7脚接单片机处理模块U14的59脚、电阻R12的一端，电阻R12的另一端接3.3V电源；时钟芯片U10的8脚接纽扣电池BT1的正极，纽扣电池BT1的负极接地；所述时钟芯片U10的型号为DS1302；所述的存储模块包括电容C40、电阻R13、电阻R14、存储芯片U11；存储芯片U11的1脚、2脚、3脚、4脚接地；存储芯片U11的5脚接单片机处理模块U14的33脚、电阻R13的一端，电阻R13的另一端接3.3V电源；存储芯片U11的6脚接单片机处理模块U14的32脚、电阻R14的一端，电阻R14的另一端接3.3V电源；存储芯片U11的7脚接单片机处理模块U14的31脚；存储芯片U11的8脚接电容C40的一端、3.3V电源，电容C40的另一端接地；所述存储芯片的型号为24LC515；所述的按键模块包括电容C41、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、排阻U12、按键J7；按键J7的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚分别接电容C41、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45的一端和排阻U12的2脚、3脚、4脚、5脚、6脚和单片机处理模块U14的2脚、3脚、4脚、5脚、6脚，按键J7的6脚、电容C41的2另一端、电容C42的另一端、电容C43的另一端、电容C44的另一端、电容C45的另一端接地，排阻U12 的1脚接3.3V电源；所述的液晶显示模块包括可调电阻W6、接插口U13；接插口U13的1脚接可调电阻W6的一端、地线；接插口U13的2脚、8脚、21脚接3.3V电源；接插口U13的3脚接可调电阻W6的可调端，可调电阻W6的另一端接接插口U13的20脚；接插口U13的22脚接地；接插口U13的4脚、5脚、6脚、7脚、9脚、10脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚、19脚分别接单片机处理模块U14的49脚、48脚、47脚、46脚、45脚、44脚、43脚、42脚、41脚、40脚、39脚、38脚、37脚、36脚；所述的单片机处理模块包括电容C26、电容C46、电容C47、电容C48、电容C49、电阻R5、电阻R6、晶振Y2、晶振Y3、接插口J5、单片机U14；单片机U14的1脚接电容C46的一端、3.3V电源，电容C46的另一端接地；单片机U14的8脚接晶振Y2的一端，晶振Y2的另一端接单片机U14的9脚；单片机U14的13脚、14脚分别接接插口J5的1脚、4脚和电阻R5的一端、电阻R6的一端，电阻R5的另一端、电阻R6的另一端接3.3V电源，接插口J5的2脚接电容C26的一端、3.3V电源，电容C26的另一端、接插口J5的3脚接地；单片机U14的52脚接晶振Y3的一端、电容C47的一端，电容C47的另一端接地；单片机U14的53脚接晶振Y3的另一端、电容C48的一端，电容C48的另一端接地；单片机U14的62脚、63脚接地；单片机U14的64脚接电容C49的一端、3.3V电源，电容C49的另一端接地；所述单片机U14的型号为MSP430F149；所述的接插口J5的1脚、2脚、3脚、4脚外接环境温湿度传感器，环境温湿度传感器选用SHT15。