釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀的制作方法
【專利摘要】一種釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀，包括單片機(jī)、傳感器模塊、蜂鳴器、無(wú)線傳輸模塊和電源，傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器和CO2傳感器；單片機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度采集間隔周期，定時(shí)向各傳感器發(fā)出采集工作指令與停止采集的指令，對(duì)接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號(hào)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)，當(dāng)接收到后臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后，將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)；蜂鳴器通過(guò)第三接口電路與單片機(jī)連接，在各傳感器進(jìn)行采集時(shí)產(chǎn)生提示音；無(wú)線傳輸模塊通過(guò)第四接口電路與單片機(jī)連接，將后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令輸送給單片機(jī)，將單片機(jī)輸出的數(shù)據(jù)傳送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)。
【專利說(shuō)明】釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境因子采集裝置，特別涉及一種釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度的自動(dòng)采集儀。
【背景技術(shù)】
[0002]釀酒業(yè)一直重點(diǎn)關(guān)注直接涉及釀酒的糠、水、溫、淀、酸、曲、糟、窖等因子。隨著白酒業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，整個(gè)行業(yè)愈來(lái)愈關(guān)注與釀酒相關(guān)的環(huán)境因子，例如溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度的變化，因?yàn)檫@些環(huán)境因子對(duì)釀酒品質(zhì)有很大的影響。雖然現(xiàn)在已有多種測(cè)定空氣中溫度、濕度或二氧化碳濃度或酒精濃度的儀器或設(shè)備，但尚沒(méi)有能同時(shí)測(cè)定釀酒車間環(huán)境中溫度、濕度、二氧化碳濃度和酒精濃度的自動(dòng)采集儀公開(kāi)，因而導(dǎo)致所得車間環(huán)境因子的數(shù)據(jù)不同步，可利用性差，而且需購(gòu)買多種儀器或裝置進(jìn)行檢測(cè)，使采集成本增大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀，以便能同時(shí)檢測(cè)釀酒車間環(huán)境中的溫度、濕度、二氧化碳濃度和酒精濃度等環(huán)境因子，使得到的數(shù)據(jù)能更好地為釀酒生產(chǎn)服務(wù)，并降低數(shù)據(jù)采集成本。
[0004]本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀，包括單片機(jī)、傳感器模塊、蜂鳴器、無(wú)線傳輸模塊和電源，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器和CO2傳感器；單片機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度采集間隔周期定時(shí)向溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器發(fā)出采集工作指令與停止采集的指令，對(duì)接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號(hào)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)，當(dāng)接收到后臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后，將所存儲(chǔ)的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)；溫度傳感器通過(guò)第一接口電路與單片機(jī)連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的溫度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路傳送給單片機(jī)，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述溫度的采集；濕度傳感器通過(guò)第一接口電路與單片機(jī)連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的濕度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路傳送給單片機(jī)，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述濕度的采集；酒精傳感器通過(guò)第一接口電路與單片機(jī)連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的酒精濃度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路傳送給單片機(jī)，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述酒精濃度的采集；co2傳感器通過(guò)第一接口電路與單片機(jī)連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的CO2濃度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路傳送給單片機(jī)，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述CO2濃度的采集；蜂鳴器通過(guò)第三接口電路與單片機(jī)連接，當(dāng)接收到單片機(jī)向溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器發(fā)出的采集工作指令后產(chǎn)生提示音，在溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器停止采集后終止提示音；無(wú)線傳輸模塊通過(guò)第四接口電路與單片機(jī)連接，將后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令輸送給單片機(jī)，將單片機(jī)輸出的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)傳送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)；電源通過(guò)第二接口電路與單片機(jī)、無(wú)線傳輸模塊、傳感器模塊中的各傳感器連接，向它們供電。
[0005]上述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀，溫度傳感器、濕度傳感器可以是各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，也可以是集成在一體的結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀的操作與工作原理:
[0007]將所述自動(dòng)采集儀安裝在釀酒車間，使用時(shí)，接通電源，對(duì)單片機(jī)設(shè)定溫度、濕度、酒精濃度和二氧化碳濃度的采集間隔周期，然后啟動(dòng)采集儀，在單片機(jī)的控制下，溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器和CO2傳感器分別對(duì)釀酒車間的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號(hào)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)，當(dāng)接收到后臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后，將所存儲(chǔ)的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)，后臺(tái)計(jì)算機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)軟件進(jìn)行分析使用。當(dāng)所述自動(dòng)采集儀處于工作狀態(tài)時(shí)(即各傳感器正在采集數(shù)據(jù))，蜂鳴器發(fā)出提示音，警示此時(shí)人工不能進(jìn)行其它操作，在溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器停止采集后終止提示音。
[0008]本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀具有以下有益效果:
[0009]1、每天能按照設(shè)定的采集間隔周期同時(shí)采集釀酒車間的溫度、濕度、酒精濃度和二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，因而使得到的數(shù)據(jù)能更好地為釀酒生產(chǎn)服務(wù)，提高釀酒品質(zhì)。
[0010]2、采集精度高，二氧化碳采集精度為±200ppm，示值誤差< 10%，重復(fù)性< 5% ；酒精采集精度為±50ppm，示值誤差< 5%，重復(fù)性< 3%;溫度采集精度為土1°C，示值誤差< 1%，重復(fù)性< 1% ;濕度采集精度為±3%RH，示值誤差< 1%，重復(fù)性< 2%。
[0011]3、一套儀器即可完成釀酒車間多種環(huán)境因子數(shù)據(jù)的采集，不僅可降低所采集數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差，而且可減少采集設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀中各傳感器與單片機(jī)連接的第一接口電路的原理圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀中電源與單片機(jī)、傳感器、無(wú)線傳輸模塊連接的第二接口電路的原理圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀中蜂鳴器與單片機(jī)連接的第三接口電路的原理圖；
[0016]圖5是本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀中無(wú)線傳輸模塊與單片機(jī)連接的第四接口電路的原理圖。
[0017]圖中，1:傳感器模塊，1-1:溫度傳感器，1-2:濕度傳感器，1-3:酒精傳感器，1-4:CO2傳感器，2-1:第一接口電路，2-2:第二接口電路，2-3:第三接口電路，2-4:第四接口電路，3:單片機(jī)，4:蜂鳴器，5:無(wú)線傳輸模塊，6:電源。
【具體實(shí)施方式】[0018]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]本實(shí)施例中，釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括傳感器模塊
1、單片機(jī)3、蜂鳴器4、無(wú)線傳輸模塊5和電源6。
[0020]所述傳感器模塊I是將溫度傳感器1-1、濕度傳感器1-2、酒精傳感器1-3和CO2傳感器1-4集成在一塊電路板上而形成的整體模塊，溫度傳感器、濕度傳感器既可以是各自獨(dú)立的，也可以是集成在一體的，本實(shí)施例選用集成在一體的Sensirion公司生產(chǎn)的型號(hào)為SHTlO的溫濕度傳感器，酒精傳感器選用上海福美斯傳感器有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為MQ303B的傳感器，二氧化碳傳感器選用深圳市易佳杰電子科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為NAP-21A的傳感器。
[0021]所述單片機(jī)3選用意法半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為STM32103CBT6的單片機(jī)，具有32位芯片的處理速度和性能，最高處理速度可達(dá)72MHz，片內(nèi)還集成了 128K閃存存儲(chǔ)器，可保存2個(gè)月的數(shù)據(jù)。所述無(wú)線傳輸模塊5選用成都昂特科技公司生產(chǎn)的型號(hào)為ANT-APC200A-43的嵌入式無(wú)線傳輸模塊，使用2個(gè)APC200無(wú)線串口，一個(gè)接在單片機(jī)上，一個(gè)接后臺(tái)計(jì)算機(jī)。所述蜂鳴器4選用博林電子有限公司生產(chǎn)的BL_SBZ5030的蜂鳴器。
[0022]所述電源6選用冠宇達(dá)電源有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為GM-042100的充電鋰電池(3.7V)，電源6與單片機(jī)、傳感器模塊和無(wú)線傳輸模塊連接的第二接口電路2-2的電路原理見(jiàn)圖 3，所述第二接口電路 2-2 通過(guò)型號(hào)為 ACT6907UC330、ACT6907UC180、ACT6907UCADJ 的三種同系列芯片(技領(lǐng)半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn))將單一的3.7V電源轉(zhuǎn)化為3.3V、1.8V、1V的電源分別對(duì)單片機(jī)、傳感器模塊中的各傳感器、無(wú)線傳輸模塊供電(見(jiàn)圖3)。
[0023]傳感器模塊I中的各傳感器通過(guò)第一接口電路2-1與單片機(jī)3連接，所述第一接口電路2-1的電路原理見(jiàn)圖2，由運(yùn)算放大器及其外圍電路組成，所述運(yùn)算放大器選用美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的型號(hào)為0PA4324的運(yùn)算放大器。
[0024]蜂鳴器4通過(guò)第三接口電路2-3與單片機(jī)3連接，所述第三接口電路2_3的電路原理見(jiàn)圖4，由晶體管及其外圍電路組成，所述晶體管選用強(qiáng)茂股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為2N7002的晶體管。
[0025]無(wú)線傳輸模塊5通過(guò)第四接口電路2-4與單片機(jī)3連接，所述第四接口電路2_4的電路原理見(jiàn)圖5，由晶體管及其外圍電路組成，所述晶體管選用強(qiáng)茂股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為2N7002的晶體管。
【權(quán)利要求】
1.一種釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀，包括傳感器模塊(1)，其特征在于還包括單片機(jī)(3)、蜂鳴器(4)、無(wú)線傳輸模塊(5)和電源(6)，所述傳感器模塊(I)包括溫度傳感器(1-1 )、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1-3)和CO2傳感器(1-4); 單片機(jī)(3)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度采集間隔周期定時(shí)向溫度傳感器(1-1 )、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1_3)、C02傳感器(1-4)發(fā)出采集工作指令與停止采集的指令，對(duì)接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號(hào)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)，當(dāng)接收到后臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后，將所存儲(chǔ)的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)； 溫度傳感器(1-1)通過(guò)第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3 )連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的溫度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3)，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述溫度的采集； 濕度傳感器(1-2)通過(guò)第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3)連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的濕度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3)，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述濕度的采集； 酒精傳感器(1-3 )通過(guò)第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3 )連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的酒精濃度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3 )，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述酒精濃度的采集； CO2傳感器(1-4)通過(guò)第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3)連接，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對(duì)釀酒車間的CO2濃度進(jìn)行采集，并將采集的信號(hào)通過(guò)第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3)，根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述CO2濃度的采集； 蜂鳴器(4)通過(guò)第三接口電路(2-3)與單片機(jī)(3)連接，當(dāng)接收到單片機(jī)向溫度傳感器(1-1 )、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1-3)、CO2傳感器(1-4)發(fā)出的采集工作指令后產(chǎn)生提示音，在溫度傳感器(1-1)、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1-3)、CO2傳感器(1-4)停止米集后終止提不首； 無(wú)線傳輸模塊(5)通過(guò)第四接口電路(2-4)與單片機(jī)(3)連接，將后臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令輸送給單片機(jī)，將單片機(jī)(3)輸出的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)傳送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)； 電源(6)通過(guò)第二接口電路(2-2)與單片機(jī)(3)、無(wú)線傳輸模塊(5)、傳感器模塊中的各傳感器連接，向它們供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀，其特征在于溫度傳感器(1-1)、濕度傳感器(1-2)為各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)采集儀，其特征在于溫度傳感器(1-1)、濕度傳感器(1-2)為集成在一體的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203489919SQ201320642469
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】楊齊壽, 周永奎, 喬宗偉, 李文洪, 李紅, 趙曦琳, 劉本洪, 唐亞, 代成剛, 宋海亮, 徐致和, 楊基智, 張嶺江 申請(qǐng)人:宜賓五糧液股份有限公司