一種采用音頻接口通訊的便攜式氣象計(jì)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種采用音頻接口通訊的便攜式氣象計(jì)，使用鋰離子電池供電，體積小巧便于攜帶，包括傳感器模塊組、嵌入式MCU、2FSK調(diào)制模塊、電源模塊和晶振電路。其中傳感器模塊組進(jìn)行溫度、氣壓、濕度、高度數(shù)據(jù)的采集，將所得的氣象數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式MCU；通過(guò)嵌入式MCU對(duì)原始?xì)庀髷?shù)據(jù)進(jìn)行處理和編碼，將編碼后的基帶信號(hào)傳輸至2FSK調(diào)制模塊；通過(guò)2FSK調(diào)制模塊對(duì)所得的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，最后將調(diào)制完成的2FSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)音頻線(xiàn)通過(guò)智能終端的3.5mm音頻接口傳輸至智能終端以備進(jìn)一步存儲(chǔ)、處理、顯示和分析，充分利用現(xiàn)有智能終端的處理能力，性能強(qiáng)大，成本低廉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種采用音頻接口通訊的便攜式氣象計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣象計(jì)，具體涉及一種采用音頻接口與智能終端設(shè)備連接和通訊的便攜式氣象計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度、氣壓、濕度、高度氣象參數(shù)既對(duì)我們的科學(xué)研究不可或缺，又能滿(mǎn)足很多戶(hù)外愛(ài)好者的專(zhuān)業(yè)需求。然而目前，現(xiàn)有的具備測(cè)量溫度、氣壓、濕度、高度數(shù)據(jù)功能的氣象計(jì)，大多不能存儲(chǔ)這些氣象資料，也沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析的能力，而具備這些高級(jí)功能的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，往往又價(jià)格高昂，無(wú)法滿(mǎn)足大眾需求。
[0003]3.5mm音頻接口具有良好的向前兼容性，可以適用于市面上幾乎所有的智能終端，且向后兼容性強(qiáng)，在未來(lái)也是一項(xiàng)必備的接口。
[0004]現(xiàn)有的智能手機(jī)，平板電腦都帶有音頻解碼模塊，且計(jì)算性能卓越，滿(mǎn)足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示和分析的條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有的氣象計(jì)功能簡(jiǎn)單，專(zhuān)業(yè)的氣象采集系統(tǒng)價(jià)格昂貴的問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種采用音頻接口與現(xiàn)有的平板電腦，智能手機(jī)智能終端連接和通訊的便攜式氣象計(jì)。該氣象計(jì)實(shí)時(shí)采集外界環(huán)境的溫度、氣壓、濕度、高度氣象數(shù)據(jù)，并將得到的數(shù)據(jù)通過(guò)音頻接口傳輸至智能終端以備進(jìn)一步存儲(chǔ)、處理、顯示和分析。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種采用音頻接口通訊的便攜式氣象計(jì)，包括傳感器模塊組、嵌入式MCU、2FSK調(diào)制模塊、電源模塊和晶振電路。其中傳感器模塊組進(jìn)行溫度、氣壓、濕度、高度數(shù)據(jù)的采集，將所得的氣象數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式MCU ;通過(guò)嵌入式MCU對(duì)原始?xì)庀髷?shù)據(jù)進(jìn)行處理和編碼，將編碼后的基帶信號(hào)傳輸至2FSK調(diào)制模塊；通過(guò)2FSK調(diào)制模塊對(duì)所得的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，最后將調(diào)制完成的2FSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)音頻線(xiàn)通過(guò)智能終端的3.5_音頻接口傳輸至智能終端以備進(jìn)一步存儲(chǔ)、處理、顯示和分析。由晶振電路為嵌入式MCU提供系統(tǒng)時(shí)鐘，由電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)供電。
[0007]所述的氣象計(jì)的傳感器模塊組包括:
[0008]溫度傳感器，用于采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)；
[0009]氣壓傳感器，用于采集環(huán)境氣壓數(shù)據(jù)；
[0010]濕度傳感器，用于采集環(huán)境濕度數(shù)據(jù)；
[0011]所述溫度傳感器，所述氣壓傳感器，所述濕度傳感器分別與所述嵌入式MCU相連接。
[0012]所述的嵌入式MCU用于對(duì)傳感器模塊組采集到的原始?xì)庀髷?shù)據(jù)進(jìn)行接收、處理和編碼，輸出數(shù)字基帶信號(hào)。
[0013]所述的晶振電路與嵌入式MCU相連接為嵌入式MCU提供系統(tǒng)時(shí)鐘。
[0014]所述的2FSK調(diào)制模塊與所述嵌入式MCU相連接，完成數(shù)字基帶信號(hào)的頻率調(diào)制，將調(diào)制后的2FSK調(diào)制信號(hào)通過(guò)音頻線(xiàn)傳輸至智能終端的3.5mm音頻接口，使用音頻線(xiàn)中的麥克端和地端傳輸數(shù)據(jù)。
[0015]所述的電源模塊包括鋰離子電池和相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0016]所述的電源模塊分別與所述溫度傳感器，所述氣壓傳感器，所述濕度傳感器和所述嵌入式處理器MCU相連接，為其供電。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是，采用電子的傳感器模塊組采集氣象數(shù)據(jù)，結(jié)果精準(zhǔn)，數(shù)據(jù)通過(guò)嵌入式MCU處理后經(jīng)過(guò)獨(dú)立的2FSK調(diào)制模塊輸出2FSK調(diào)制信號(hào)，速度快。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)3.5_音頻接口傳遞給智能終端，兼容性強(qiáng)?？梢猿浞掷矛F(xiàn)有智能終端的處理能力進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示和分析，性能強(qiáng)大，成本低廉。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]圖1是本實(shí)用新型所述氣象計(jì)的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型所述氣象計(jì)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型所述氣象計(jì)的電路原理圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型所述氣象計(jì)與智能終端的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例:
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種采用音頻接口通訊的便攜式氣象計(jì)，如圖1所示為便攜式氣象計(jì)的外部結(jié)構(gòu)示意圖，用戶(hù)在使用此便攜式氣象計(jì)時(shí)需要打開(kāi)開(kāi)關(guān)，并將3.5mm音頻插頭連接至智能終端的耳機(jī)接口(如圖4)。便攜式氣象計(jì)啟動(dòng)后將會(huì)將實(shí)時(shí)采集的外界氣象數(shù)據(jù)通過(guò)音頻線(xiàn)傳輸至智能終端。
[0026]如圖1所示，本便攜式氣象計(jì)的溫度傳感器采用DS18B20，該傳感器會(huì)將實(shí)時(shí)采集的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)通過(guò)單總線(xiàn)方式經(jīng)過(guò)輸入輸出端口傳輸至嵌入式MCU (本例采用dspic4011)o
[0027]如圖1所示，本便攜式氣象計(jì)的氣壓傳感器采用BMP085，該傳感器采用I2C總線(xiàn)與嵌入式MCU進(jìn)行連接，將實(shí)時(shí)采集的大氣壓數(shù)據(jù)通過(guò)I2C傳遞給嵌入式MCU，額外的，嵌入式MCU可以通過(guò)大氣壓和海拔高度的函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到相應(yīng)的高度值。
[0028]如圖1所示，本便攜式氣象計(jì)的濕度傳感器采用DHTlI，該傳感器會(huì)將實(shí)時(shí)采集的環(huán)境濕度數(shù)據(jù)通過(guò)單總線(xiàn)方式經(jīng)過(guò)輸入輸出端口傳輸至嵌入式MCU。
[0029]如圖3所示，嵌入式MCU將得到的溫度、氣壓、濕度、高度這些氣象數(shù)據(jù)作為基帶信號(hào)經(jīng)由信號(hào)發(fā)生器AD9833構(gòu)成的2FSK調(diào)制模塊調(diào)制為2FSK調(diào)制信號(hào)。
[0030]如圖4所示，調(diào)制后的2FSK信號(hào)經(jīng)由音頻線(xiàn)的麥克端和地端傳輸?shù)街悄芙K端以備進(jìn)一步的存儲(chǔ)、處理、顯示和分析。
[0031]本實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了采用音頻接口通訊的便攜式氣象計(jì)，采用高精度的傳感器采集氣象信息，通過(guò)嵌入式MCU處理后，由獨(dú)立的信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成的正弦波發(fā)生電路進(jìn)行2FSK調(diào)制，速度快。3.5mm音頻接口的適用性廣，兼容市面上幾乎所有的智能終端，無(wú)需再額外附加解碼單元。充分利用了智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、顯示和分析，節(jié)省了成本。
【權(quán)利要求】
1.一種采用音頻接口通訊的便攜式氣象計(jì)，其特征在于，將采集到的溫度、氣壓、濕度、高度氣象數(shù)據(jù)通過(guò)音頻接口實(shí)時(shí)傳輸給智能終端，該氣象計(jì)包括:由溫度、氣壓、濕度傳感器組成的傳感器模塊組，進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)的采集，以及將數(shù)據(jù)傳輸至嵌入式MCU ;嵌入式MCU，進(jìn)行原始?xì)庀髷?shù)據(jù)的處理和編碼，輸出基帶信號(hào)；2FSK調(diào)制模塊，對(duì)嵌入式MCU輸出的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，輸出2FSK調(diào)制信號(hào)；該氣象計(jì)通過(guò)音頻線(xiàn)與智能終端的音頻接口相連接，將2FSK調(diào)制信號(hào)傳輸至智能終端以備進(jìn)行進(jìn)一步存儲(chǔ)、處理、顯示和分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式氣象計(jì)，其特征是:所應(yīng)用的智能終端的音頻接口為.3.5mm音頻接口，使用此音頻接口中的麥克端和地端進(jìn)行通訊。
【文檔編號(hào)】G06F3/00GK203811830SQ201320736249
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】王旻 申請(qǐng)人:王旻