專利名稱：一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳感器試驗系統(tǒng)，具體地說，涉及一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)。
背景技術：
傳感器實驗箱，大多用于電子技術類教學，學生通過傳感器實驗箱進行綜合訓練不僅操作方便同時簡單易學。市面上的傳感器實驗箱，大多采用的是51系列的單片機作為核心，并使用七段LED數(shù)碼管進行簡易顯示，傳感器信號也需要外圍的ADC電路進行A/D轉換，電路結構簡單成本較低，但缺點是51單片機精度差、同時不支持短距離無線數(shù)據(jù)的傳輸。現(xiàn)階段市面上還有一種傳感器實驗箱是以ARM9以上嵌入式處理器為核心進行處理的，這種傳感器實驗箱相對于基于單片機的同類產(chǎn)品雖然精度有所提高且顯示效果良好，但由于其造價高的缺陷使學校在采購中望而卻步，并且ARM9以上的嵌入式處理器編程復雜，非常不利于教學和綜合訓練。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種傳感器實驗箱內部的傳感器實驗系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術中的傳感器實驗箱無法同時滿足精度高、支持短距離無線數(shù)據(jù)的傳輸且價格昂貴的缺陷。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)，包括帶有A/D轉換接口的16位單片機，均與16位單片機相連接的存儲模塊、實時時鐘模塊、液晶顯示模塊以及短距離無線通信模塊，其中，該16位單片機連接有5V轉3.3V供電電源電路，該16位單片機的A/D轉換接口上還連接有傳感器電路。作為一種優(yōu)選，所述16位單片機的型號為MSP430F149。作為一種優(yōu)選，所述液晶顯不模塊的型號為IXD12864。具體來講，所述存儲模塊共兩個，包括均連接在16位單片機上的24C256存儲模塊和93C46存儲模塊。為更好地實現(xiàn)該傳感器實驗系統(tǒng)的功能，所述16位單片機上還連接有按鍵電路。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:(I)本實用新型結構簡單，通過16位單片機以及與其相連的存儲模塊、實時時鐘模塊、并/串口驅動電路、傳感電路和短距離無線通信模塊，即可實現(xiàn)傳感器實驗箱的功能，且所有模塊成本低廉，使本實用新型整體花費較低，適用于教訓實驗和綜合訓練。(2)本實用新型采用型號為MSP430F149作為16位單片機最小系統(tǒng)，該單片機只需3.3V電路，因此在該16位單片機上輸入一個5V轉3.3V供電電源電路即可完成電源電路的轉換，該5V轉3.3V供電電源電路簡單，并且在整個系統(tǒng)的成本上所占比例小，并且連接該16位單片機自帶的A/D轉換接口共有八個模擬通道，同時連接傳感器電路可提供多種傳感信號的輸入和輸出，減小整個系統(tǒng)的體積且減少成本；同時由于采用16位單片機，保持了編程簡單這個優(yōu)點的同時處理速度快、精度較高。(3)本實用新型解決了現(xiàn)有技術中采用七段LED數(shù)碼管進行簡易顯示導致顯示效果差的問題，由于采用的是LCD12864液晶顯示器，能夠顯示并更新溫度、光強度、電機轉速、液體流量、開關頻率、物理距離、濕度、日歷和時間等，顯示清晰度高，與16位單片機配合完成高精度顯示。(4)本實用新型在16位單片機上還連接了短距離無線通信模塊，增加了傳感器實驗數(shù)據(jù)的短距離無線傳輸功能，由于現(xiàn)階段應用物聯(lián)網(wǎng)進行網(wǎng)絡課程的演示教學越來越受到推崇，因此通過短距離無線通信模塊可使本實用新型應用優(yōu)勢顯著，應用更加廣泛。

圖1為本實用新型一實施例中的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例如圖1所示的本實用新型，包括低功耗的16位單片機，該16位單片機共有64條管腳，其中八個管腳用于傳感器數(shù)字信號輸入接口支持多個傳感器實驗同時進行。該16位單片機內帶A/D轉換功能，設有A/D轉換接口，由于現(xiàn)有的傳感器電路輸出的是模擬信號，而現(xiàn)有的技術中需格外設置一個A/D轉換電路將模擬信號轉換成數(shù)字信號，本實用新型中的16位單片機內置有A/D轉換電路可減小整個系統(tǒng)的體積。為實現(xiàn)該16位單片機的功能，本實施例選擇TI公司MSP430系列的16位單片機，并優(yōu)選型號為MSP430F149，其采用32.768kHz和6MHz晶振提供雙振蕩源，在16位單片機的電源輸入管腳上接入5V轉3.3V供電電源電路。其中，傳感器電路由A/D轉換接口接入該16位單片機，并且可分別連接一線式數(shù)字溫度芯片DS1820、光電對射管、光電反射管、霍爾開關、數(shù)字式溫濕一體化設備、一體化超聲波設備的數(shù)字輸出，也可分別接入傳感器電路中的光敏電阻、熱敏電阻、線性霍爾、熱電偶等的模擬輸出。為實現(xiàn)16位單片機的功能，在該MSP430F149上還設置了包括24C256存儲模塊和93C46存儲模塊的兩個存儲模塊，以提供不同方法進行存儲，使本實用新型更具實用性。進一步的本實用新型在MSP430F149最小系統(tǒng)上還連接有型號為DS1302的實時時鐘模塊、按鍵電路，該實時時鐘模塊結合3.3V正常供電和3V紐扣電池雙電源供電，因此既能夠由16位單片機供電，也可以自身安裝電池。由于該MSP430F149最小系統(tǒng)還連接有短距離無線通信模塊，因此自身還安裝有NRF24L01無線驅動接口用于與短距離無線通信模塊相連。將上述系統(tǒng)安裝在箱體內，便形成了傳感器實驗箱。[0026]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內當可用上述揭示的技術內容作出些許變動或修飾等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，根據(jù)本實用新型的技術實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有A/D轉換接口的16位單片機，均與16位單片機相連接的存儲模塊、實時時鐘模塊、液晶顯示模塊以及短距離無線通信模塊，其中，該16位單片機連接有5V轉3.3V供電電源電路，該16位單片機的A/D轉換接口上還連接有傳感器電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述16位單片機的型號為MSP430F149。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶顯示模塊的型號為IXD12864。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲模塊共兩個，包括均連接在16位單片機上的24C256存儲模塊和93C46存儲模塊。
5.根據(jù)權利要求Γ4任一項所述的一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述16位單片機上還 連接有按鍵電路。
專利摘要本實用新型公開了一種低成本高精度的傳感器實驗系統(tǒng)，屬于電學領域。該傳感器實驗系統(tǒng)，包括帶有A/D轉換接口的16位單片機，均與16位單片機相連接的存儲模塊、實時時鐘模塊、液晶顯示模塊以及短距離無線通信模塊，其中，該16位單片機連接有5V轉3.3V供電電源電路，該16位單片機的A/D轉換接口上還連接有傳感器電路。通過上述設置，本實用新型克服了現(xiàn)有技術中的傳感器實驗箱無法同時滿足精度高、支持短距離無線數(shù)據(jù)的傳輸且價格便宜的缺陷，不僅結構簡單，成本低廉，同時精度高，適合推廣使用。
文檔編號G09B23/18GK203070639SQ20132009935
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者吳琦, 冷報春, 林金泉, 鄧春生 申請人:四川工商職業(yè)技術學院