專利名稱：一氧化碳?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、顯示并記錄工業(yè)環(huán)境特別是民用領(lǐng)域一氧化碳?xì)怏w濃度的便攜式儀器，尤其涉及一種通過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一氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀。
背景技術(shù)：
一氧化碳是一種對(duì)血液和神經(jīng)系統(tǒng)毒性很強(qiáng)的污染物。空氣中的一氧化碳，通過呼吸系統(tǒng)，進(jìn)入人體血液內(nèi)，與血液中的血紅蛋白、肌肉中的肌紅蛋白、含二價(jià)鐵的呼吸酶結(jié)合，形成可逆性的結(jié)合物。在正常情況下，經(jīng)過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入血液的氧，將與血紅蛋白結(jié)合，形成氧血紅蛋白被輸送到機(jī)體的各個(gè)器官和組織，參與正常的新陳代謝活動(dòng)。如果空氣中的一氧化碳濃度過高，大量的一氧化碳將進(jìn)入機(jī)體血液。進(jìn)入血液的一氧化碳，優(yōu)先與血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，一氧化碳與血紅蛋白的結(jié)合，不僅降低了血球攜帶氧的能力，而且還抑制、 延緩氧血紅蛋白的解析和釋放，導(dǎo)致機(jī)體組織因缺氧而壞死，嚴(yán)重者則可能危及人的生命。因而，必須對(duì)各種環(huán)境內(nèi)的一氧化碳進(jìn)行檢測(cè)與分析，來進(jìn)行預(yù)警或者控制一氧化碳?xì)怏w的濃度，便攜式一氧化碳?xì)怏w檢測(cè)儀便應(yīng)運(yùn)而生。目前，市場(chǎng)上存在多種一氧化碳?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、不能對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行回放和分析等缺點(diǎn)，而且有的檢測(cè)儀缺少與PC機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸接口，有的檢測(cè)儀與PC機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸采用的是RS-232接口，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)容為克服上述一氧化碳?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)通訊的智能一氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，不僅可以檢測(cè)各種環(huán)境的一氧化碳?xì)怏w濃度，而且可以將歷史數(shù)據(jù)記錄下來，上傳給PC機(jī)做進(jìn)一步的分析和處理。本實(shí)用新型可被廣泛使用于冶金、電廠、化工、礦井、隧道、坑道、地下管線、商業(yè)建筑、居民區(qū)等場(chǎng)所，可有效預(yù)防中毒事故的發(fā)生。本實(shí)用新型提供一種基于USB接口的一氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，由一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0、放大器TLC2L、單片機(jī)Ul、非易失性存儲(chǔ)器U2、USB接口芯片U3、LCD顯示模塊Jl 組成，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0與放大器TLC2L相連，放大器TLC2L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。通過液晶LCD可漢字顯示一氧化碳?xì)怏w的實(shí)時(shí)濃度值、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U3將一氧化碳?xì)怏w濃度值數(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PC機(jī)設(shè)置一氧化碳?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。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)一步說明如圖1所示，本實(shí)用新型由一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0、放大器TLC2L、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，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0 與放大器TLC2L相連，放大器TLC2L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。通過液晶LCD可漢字顯示采集的一氧化碳?xì)怏w濃度值、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)一氧化碳?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，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0的W引腳與放大器TLC2L的6引腳連接，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0的W引腳與電容C16的負(fù)極引腳連接，電容C16的正極引腳與電阻R4連接，電阻R4與Ul的2引腳以及電容C15連接， 電容C15接地，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0的W引腳與電阻Rl連接，電阻Rl與電阻R2和 RTl連接，電阻R2和RTl同時(shí)與電阻R4連接，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0的C引腳與放大器TLC2L的7引腳和12引腳連接，并且接地，放大器TLC2L的3引腳和電源VCC以及電容C14連接，電容C14接地，放大器TLC2L的6引腳通過電阻R3接地；非易失性鐵電存儲(chǔ)器 U2的12腳通過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腳通過電容C34與電源正極連接，U3的10腳、11腳分別通過二極管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、M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1.一種一氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，由一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0、放大器TLC2L、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，其特征在于一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0與放大器TLC2L相連，放大器TLC2L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所述的一氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，其特征是所述的一氧化碳?xì)怏w傳感器 ME2-C0的W引腳與放大器TLC2L的6引腳連接，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0的W引腳與電容C16的負(fù)極引腳連接，電容C16的正極引腳與電阻R4連接，電阻R4與Ul的2引腳以及電容C15連接，電容C15接地，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0的W引腳與電阻Rl連接，電阻 Rl與電阻R2和RTl連接，電阻R2和RTl同時(shí)與電阻R4連接，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-C0 的C引腳與放大器TLC2L的7引腳和12引腳連接，并且接地，放大器TLC2L的3引腳和電源VCC以及電容C14連接，電容C14接地，放大器TLC2L的6引腳通過電阻R3接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳?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所述的一氧化碳?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)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域的一氧化碳?xì)怏w檢測(cè)與記錄儀器，一氧化碳?xì)怏w測(cè)記儀，由一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-CO、放大器TLC2L、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，一氧化碳?xì)怏w傳感器ME2-CO與放大器TLC2L相連，放大器TLC2L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，可廣泛用于煤礦、冶金、化工等工業(yè)環(huán)境以及商業(yè)建筑、居民區(qū)等民用領(lǐng)域的一氧化碳?xì)怏w濃度的檢測(cè)、記錄及分析。
文檔編號(hào)G01N27/26GK202305466SQ20112040003
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者于華麗, 桑永英, 董婷婷, 趙曉順 申請(qǐng)人:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)