專利名稱：基于usb接口的二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能測(cè)量、顯示并記錄畜舍二氧化碳?xì)怏w含量的便攜式儀器， 尤其涉及一種通過(guò)USB接口與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并可對(duì)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步分析處理的智能二 氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀。
背景技術(shù)：
畜舍內(nèi)，尤其是封閉式畜舍內(nèi)，由于受到密集家畜的呼吸、排泄物和生產(chǎn)過(guò)程中有 機(jī)物的分解，毒害氣體成分要比舍外和其它形式豬舍的空氣成分復(fù)雜，數(shù)量亦較大，二氧化 碳?xì)怏w是主要毒害氣體中的一種。它是家畜呼吸運(yùn)動(dòng)和糞便降解的產(chǎn)物，其本身無(wú)毒，但高 濃度的二氧化碳導(dǎo)致空氣中的氧氣不足，造成缺氧，動(dòng)物長(zhǎng)期在缺氧的環(huán)境中出現(xiàn)精神不 振、食欲減退，生產(chǎn)水平下降，對(duì)疾病的抵抗力減弱，特別對(duì)結(jié)核病等傳染病易于感染。在動(dòng) 物中，豬對(duì)二氧化碳最敏感。畜舍空氣中的二氧化碳很少達(dá)到有害程度，只有當(dāng)封閉式的大 型畜舍通風(fēng)設(shè)備失靈而得不到及時(shí)維修時(shí)，才可能發(fā)生二氧化碳中毒。二氧化碳的衛(wèi)生學(xué) 意義主要在于，它的含量表明了畜舍通風(fēng)狀況和空氣的污濁程度，當(dāng)二氧化碳含量增加時(shí)， 其它有害氣體含量也可能增高，因此，二氧化碳濃度通常被作為監(jiān)測(cè)空氣污染程度的可靠 指標(biāo)。因此對(duì)二氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)是非常重要的。目前，市場(chǎng)上有各種型式二氧化碳?xì)怏w 檢測(cè)儀，但是其存在靈敏度低、數(shù)據(jù)不易保存、顯示不直觀等缺點(diǎn)，而且儀器檢測(cè)的數(shù)據(jù)不 具有在分析功能，即使有，儀器與PC機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸采用的是RS-232串行通訊，與現(xiàn)在計(jì)算 機(jī)通用接口發(fā)展趨勢(shì)不一致，很大程度上降低了儀器本身的通用性和便利性。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)儀存在的缺陷，本實(shí)用新型在采集模塊的設(shè)計(jì)、數(shù) 據(jù)的存儲(chǔ)、用戶使用的方便性與通用性等方面進(jìn)行了創(chuàng)新，提供了一種可與PC機(jī)進(jìn)行USB 數(shù)據(jù)通訊的智能二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，進(jìn)一步拓寬了二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)儀的使用范圍。本實(shí)用新型提供一種基于USB接口的二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，由二氧化碳傳感器 MG811、放大器CA3140、單片機(jī)U1、非易失性存儲(chǔ)器U2、USB接口芯片U3、LCD顯示模塊Jl組 成，二氧化碳傳感器MG811與放大器CA3140相連，放大器CA3140與單片機(jī)Ul相連，非易失 性存儲(chǔ)器U2與單片機(jī)Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機(jī)Ul相連，單片機(jī)Ul與USB接口 芯片U3相連，通過(guò)USB接口芯片U3與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)Ul與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊。 通過(guò)液晶LCD可漢字顯示采集的二氧化碳?xì)怏w量數(shù)值、采集日期和時(shí)間，更加直觀、方便。所述單片機(jī)Ul采用MSP430F149。所述非易失性鐵電存儲(chǔ)器U2采用非易失性鐵 電存儲(chǔ)器FM31256G，系統(tǒng)掉電后數(shù)據(jù)可保存10年不丟失，內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門狗電路，體積 小，功能多。所述USB通訊接口芯片U3采用CH375B，通過(guò)U3將二氧化碳?xì)怏w量值數(shù)據(jù)上傳 到PC機(jī)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)歷史曲線繪制、數(shù)據(jù)分析處理、報(bào)表打印等，同時(shí)，也可通過(guò)PC機(jī)設(shè)置 二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀的采集參數(shù)(包括采集起始時(shí)間、停止時(shí)間、采集時(shí)間間隔等)，方便 了不同的用戶和場(chǎng)合。[0006]本實(shí)用新型采用航空插頭與外部器件連接，密封性好，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)。
圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接框圖。圖2是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型由二氧化碳傳感器MG811、放大器CA3140、單片機(jī)U1、非易 失性存儲(chǔ)器U2、USB接口芯片U3、IXD顯示模塊Jl組成，二氧化碳傳感器MG811與放大器 CA3140相連，放大器CA3140與單片機(jī)Ul相連，非易失性存儲(chǔ)器U2與單片機(jī)Ul相連，IXD 顯示模塊Jl與單片機(jī)Ul相連，單片機(jī)Ul與USB接口芯片U3相連，通過(guò)USB接口芯片U3 與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)Ul與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊。通過(guò)液晶LCD可漢字顯示采集的二 氧化碳?xì)怏w量數(shù)值、采集日期和時(shí)間，更加直觀、方便；非易失性鐵電存儲(chǔ)器FM31256G可在 系統(tǒng)掉電的情況下保存數(shù)據(jù)10年不丟失；USB接口芯片CH375B可實(shí)現(xiàn)二氧化碳?xì)怏w測(cè)記 儀與PC機(jī)之間的USB通訊，即插即用，非常方便。圖2示出了本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
電路圖，二氧化碳傳感器MG811的5腳接地， 6腳與放大器CA3140的3腳連接，放大器CA3140的2腳通過(guò)11ΚΩ的電阻Rll與6腳連 接，同時(shí)，放大器CA3140的2腳通過(guò)串聯(lián)的IlK Ω的電阻R12和0. 1 μ F的電容C15與6腳 連接，放大器CA3140的4腳通過(guò)IlK Ω的電阻R12與2腳連接，放大器CA3140的6腳與單 片機(jī)Ul的2腳連接；非易失性鐵電存儲(chǔ)器U2的12腳通過(guò)5. IK Ω的上拉電阻R22與電源 正極連接，同時(shí)與單片機(jī)Ul的45腳連接，非易失性鐵電存儲(chǔ)器U2的13腳通過(guò)5. IK Ω的 上拉電阻R21與電源正極連接，同時(shí)與單片機(jī)Ul的44腳連接；USB接口芯片U3的1腳、3 腳、4腳、8腳和27腳分別與單片機(jī)Ul的46腳、47腳、48腳、49腳和50腳連接，U3的5腳、 12腳與23腳連在一起，并通過(guò)電容C33與9腳和28腳連接，9腳和28腳與電源正極連接， U3的5腳、12腳與23腳通過(guò)電容C34與電源正極連接，U3的10腳、11腳分別通過(guò)二極管 D32、D31與電源正極連接，U3的15腳、16腳、17腳、18腳、19腳、20腳、21腳、22腳分別與 單片機(jī)Ul的36腳、37腳、38腳、39腳、40腳、41腳、42腳、43腳連接；LCD顯示模塊Jl的1 腳、2腳、3腳、4腳、5腳分別與單片機(jī)Ul的20腳、21腳、22腳、23腳、24腳連接，6腳與電源 正極連接，7腳與電源負(fù)極連接。
權(quán)利要求1.一種基于USB接口的二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，由二氧化碳傳感器MG811、放大器 CA3140、單片機(jī)U1、非易失性存儲(chǔ)器U2、USB接口芯片U3、IXD顯示模塊Jl組成，二氧化碳 傳感器MG811與放大器CA3140相連，放大器CA3140與單片機(jī)Ul相連，非易失性存儲(chǔ)器U2 與單片機(jī)Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機(jī)Ul相連，單片機(jī)Ul與USB接口芯片U3相連， USB接口芯片U3與PC機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，其特征是所述的二氧 化碳傳感器MG811的5腳接地，6腳與放大器CA3140的3腳連接，放大器CA3140的2腳通 過(guò)11ΚΩ的電阻Rll與6腳連接，同時(shí)，放大器CA3140的2腳通過(guò)串聯(lián)的11ΚΩ的電阻R12 和0. 1 μ F的電容C15與6腳連接，放大器CA3140的4腳通過(guò)IlK Ω的電阻R12與2腳連 接，放大器CA3140的6腳與單片機(jī)Ul的2腳連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，其特征是所述的單片 機(jī)Ul采用MSP430F149，非易失性存儲(chǔ)器U2采用非易失性鐵電存儲(chǔ)器FM31256G。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB接口的二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，其特征是所述的USB 接口芯片U3采用CH375B。
專利摘要本實(shí)用新型屬畜舍環(huán)境檢測(cè)儀器領(lǐng)域，基于USB接口的二氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，由二氧化碳傳感器MG811、放大器CA3140、單片機(jī)U1、非易失性存儲(chǔ)器U2、USB接口芯片U3、LCD顯示模塊J1組成，二氧化碳傳感器MG811與放大器CA3140相連，放大器CA3140與單片機(jī)U1相連，非易失性存儲(chǔ)器U2與單片機(jī)U1相連，LCD顯示模塊J1與單片機(jī)U1相連，單片機(jī)U1與USB接口芯片U3相連，通過(guò)USB接口芯片U3與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)U1與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊，可用于豬舍、雞舍等養(yǎng)殖環(huán)境中二氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)及分析。
文檔編號(hào)G01N33/00GK201845005SQ201020554679
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者于華麗, 劉淑霞, 趙曉順 申請(qǐng)人:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)