專利名稱：溫濕度記錄儀的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種能定時記錄被測環(huán)境溫度、濕度的記錄儀。 背秉技術溫濕度記錄儀是一種微型測量儀器，可以定時自動記錄被測環(huán)境介質的溫 度、濕度，并儲存測量結果，通過與計算機相連接，可對測量數(shù)據(jù)進行分析。 由于這種儀器無需人工干預，還可以應用于一些人工無法監(jiān)測的環(huán)境，如空調 系統(tǒng)調試、干燥等場合。將保存的檢測結果準確無誤的傳輸?shù)较嘞噙B的計算機 中，以實現(xiàn)后期的數(shù)據(jù)分析是非常重要的。隨著存儲器價格的下降和產品種類 的豐富，大容量的非易失性存儲器逐漸開始得到廣泛應用。這樣，隨之而來的是數(shù)據(jù)傳輸時間的增加，現(xiàn)有技術中的溫濕度記錄儀均采用基于RS-232標準 的接口實現(xiàn)與計算機的連接及數(shù)據(jù)傳輸，這種傳輸方式的不足之處在于，傳輸 速度較慢，需要重新啟動計算機才能建立連接，因此，在操作時非常不方便。現(xiàn)有的記錄儀由于采用RS-232等通訊方式，在于計算機進行信息交換時， 記錄儀的多數(shù)器件還是由內部的電池供電，這樣，就增加了記錄儀電池的不 必要電耗；另外，現(xiàn)有的記錄儀大多采用模擬式的溫、濕度傳感器，這樣，需 要在處理器部分或在電路中增加模數(shù)轉換電路，增加了系統(tǒng)能耗；以上都會令 對這些對于記錄儀這種電池敏感型設備中電池的使用時間大大縮短。
實用新型內容
本實用新型的目的在于彌補現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種與電腦連接 方便，大容量、測量精度高，的溫濕度記錄儀。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型中的溫濕度記錄儀包括溫度傳感器模塊、濕 度傳感器模塊、濕度轉換模塊、微控制器，存儲器模塊、實時鐘模塊和電源模 塊；本實用新型的溫濕度記錄儀還包括一個通用串行總線/串行總線轉換電路和
通用串行總線插座；所述通用串行總線/串行總線轉換電路包括一個穩(wěn)壓器，一 個通用串行總線端和一個串行總線端；所述穩(wěn)壓器的輸出端連接其他各部分的 電源端，在與計算機連接后，為各部分供電；所述通用串行總線端連接通用串 行總線插座，以實現(xiàn)與外部計算機的連接及數(shù)據(jù)傳輸；所述串行總線端連接微 控制器的通訊端口以實現(xiàn)與微控制器的數(shù)據(jù)傳輸。 所述溫度感器模塊為數(shù)字式；
所述通用串行總線/串行總線轉換電路，為基于通用串行總線USBl.l或2.0 標準的轉換電路。
由于本實用新型使用通用串行總線/串行總線轉換電路代替了現(xiàn)有技術中的 串行總線接口電路，解決了現(xiàn)有技術中的連接不方便的問題；并在傳輸時由與 上位機同過USB接口對記錄儀的各部件供電，從而再次是節(jié)省了電池電能； 在電路中采用實時鐘模塊，以及采用數(shù)字式溫度傳感器，免去了處理器的時間 計算工作，以及模數(shù)轉換工作，令處理器軟件簡單，運算頻率降低，節(jié)省了電 能。此外，如基于通用串行總線2.0標準則大大提高了傳輸速度。


圖l為本實用新型所述的溫濕度記錄儀的電路原理圖。圖2為本實用新型所述的溫濕度記錄儀的一種具體實施方式
的電路連線圖。
具體實施方式
參照圖l，本實用新型的具體實施方式
中的溫濕度記錄儀包括微控制器l， 非易失性存儲器2，實時鐘模塊3，通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4，通 用串行總線接口5，溫度傳感器模塊6，濕度傳感器模塊7，濕度轉換電路8和 穩(wěn)壓模塊9;其中，微控制器1包括一個溫度信號輸入端和一個濕度信號輸入端，用于 連接溫度傳感器6的信號輸出端及濕度轉換電路8的信號輸出端； 一個存儲器 供電控制端及存儲器控制端和數(shù)據(jù)端，所述供電控制端通過電阻器控制連接于 非易失性存儲器2電源端的場效應管Q2的導通和截止，以實現(xiàn)對非易失性存儲 器2的間歇供電，所述控制端和數(shù)據(jù)端與非易失性存儲器2相對應的數(shù)據(jù)端和 控制端相連接； 一個外部中斷端，與實時鐘模塊3的中斷端相連，從實時鐘接 收中斷請求； 一個串行時鐘輸出端，與實時鐘模塊3的串行時鐘輸入端相連接， 為實時鐘提供串行時鐘信號， 一個串行數(shù)據(jù)輸入輸出端，與實時鐘3的串行數(shù) 據(jù)輸入輸出端相連接，以交換數(shù)據(jù)； 一個傳感器電源控制端，連接一個場效應 管Q3的柵極，場效應管Q3的源極和漏極分別連接微控制器1的電源輸入端和 穩(wěn)壓模塊9的輸入端，微控制器還包括一個通信端口，包括輸入口RXD和輸出口 TXD分別與通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4的通信輸入、輸出口相連 接；以及一個電壓檢測端口，通過RIO、 Rll以及二極管D3連接通用串行總線 2.0/串行總線轉換電路4的電源輸出端，以切換微控制器的用電模式。以及一個 通用串行總線檢測端，通過電阻R7與通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4的 電源輸入端連接，以檢測是齊有USB電纜插入，如插入則轉入數(shù)據(jù)輸出模式。實時鐘模塊3包括一個時鐘輸入端與晶振CRY，還包括一個電源端，連接 場效應管Q1的源極，場效應管Q1的漏極通過二極管D1連接供電電池的正極， 柵極通過電阻R2及二極管D2連接通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4的電 源輸出端；在這里，供電是3.6V的鋰離子電池；通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4包括一個輸出為3.3V的穩(wěn)壓電路， 穩(wěn)壓電路的輸出端即為通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4的輸出端；當通用 串行總線2.0/串行總線轉換電路的電源輸入端通過通用串行總線接口 5得電后， 穩(wěn)壓電路向外輸出3.3V電壓，否則處于高阻抗狀態(tài)。溫度傳感器模塊6的電源輸入端通過一個溫度傳感器接口 61與穩(wěn)壓電路的 輸出端相連，從穩(wěn)壓電路獲得電源，其信號輸出端亦通過溫度傳感器接口61連 接微控制器的溫度傳感器信號輸入端；濕度傳感器7通過濕度傳感器接口 71與 濕度轉換電路8相連接，濕度轉換電路8包括一個模數(shù)轉換電路，可將濕度傳 感器采集到的信號轉換為數(shù)字信號并送入微控制器的數(shù)據(jù)輸入端。參照圖2，本實用新型的工作原理如下系統(tǒng)由3.6V的電池供電，由通用 串行總線2.0/串行總線轉換電路4的電源輸出口控制場效應管Ql的導通和截止 實現(xiàn)對微控制器1和實時鐘模塊3的供電控制，并且，通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4的電源輸出口的二極管與微控制器1和實時鐘模塊3的電源輸入端直接相連，利用二極管的單向導電性，實現(xiàn)電源切換；穩(wěn)壓模塊9提供溫度傳感器模塊6、濕度傳感器模塊7以及濕度轉換電路8的電源，溫度傳感器模塊 6的輸入信號直接送入微控制器1中處理并保存至非易失性存儲器模塊2中，濕 度傳感器模塊7的信號輸出首先送入濕度轉換電路8進行模數(shù)轉換后再送入微 控制器1中進行處理，并保存至非易失性存儲器2的對應地址段；非易失性存 儲器2的供電由微控制器1通過場效應管Q2控制；由微控制器計算存儲器的記 錄數(shù)量，從而為新的溫濕度數(shù)據(jù)及時間數(shù)據(jù)設置存儲器地址段；實時鐘模塊3提供一個實時鐘信號，該信號在微控制器1中與非易失性存儲器2中預置的時 間數(shù)據(jù)進行比對，判斷當前時間是否位于預置的采集時間段內，如結果是肯定 的，則由微控制器1控制場效應管Q3為穩(wěn)壓模塊9供電，從而開啟溫度傳感器 模塊6、濕度傳感器模塊7和濕度轉換電路8;通用串行總線2.0/串行總線轉換 電路4通過通用串行總線接口 5與外部具有USB接口的裝置，如通用計算機或 其他工控機相連接，實現(xiàn)為系統(tǒng)供電及微控制器1和外部計算機或工控機的數(shù) 據(jù)傳輸，微控制器1的一個通用串行總線檢測端與通用串行總線2.0/串行總線轉 換電路4的電源輸入口相連接，以檢測外部通用串行總線的信道是否建立。在本實用新型中，微控制器1還通過電壓檢測端口檢測是由電池供電還是 由通用串行總線2.0/串行總線轉換電路4中的穩(wěn)壓電路供電，以將微控制器1切換于不同的工作模式間，進而實現(xiàn)性能與電池消耗間的平衡。在本實例中，非易失性存儲器2如FLASH ROM, EEROM或EEPROM等 是非易失性只讀存儲器，以實現(xiàn)在系統(tǒng)掉電時，存儲的數(shù)據(jù)不丟失。參考圖2，本實用新型還包括一個發(fā)光二極管D4與微控制器1相連接，以 實現(xiàn)在系統(tǒng)上電時點亮，及在系統(tǒng)錯誤時閃亮等系統(tǒng)狀態(tài)指示功能。綜上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非用來限定本實用新型的實施 范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內容所作的等效變化及修飾，皆應屬 于本實用新型的技術范疇。
權利要求1. 一種溫濕度記錄儀包括溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、濕度轉換模塊、微控制器，存儲器模塊、實時鐘模塊和電源模塊；其特征在于還包括一個通用串行總線/串行總線轉換電路，通用串行總線插座，所述通用串行總線/串行總線轉換電路包括一個穩(wěn)壓器，一個通用串行總線端和一個串行總線端，所述穩(wěn)壓器的輸出端連接其他各部分的電源端，所述通用串行總線端連接通用串行總線插座，所述串行總線端連接微控制器的通訊端口相連接。
2. 根據(jù)權利要求1中所述的溫濕度記錄儀，其特征在于所述溫度傳感器 為數(shù)字式。
3. 根據(jù)權利要求2中所述的溫濕度記錄儀，其特征在于所述通用串行總 線/串行總線轉換電路，為基于通用串行總線USB2.0標準的轉換電路。
4. 根據(jù)權利要求1中所述的溫濕度記錄儀，其特征在于所述存儲器模塊 為非易失性存儲器模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種溫濕度記錄儀，包括溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、濕度轉換模塊、微控制器，存儲器模塊、實時鐘模塊和電源模塊；還包括一個通用串行總線/串行總線轉換電路和通用串行總線插座；所述串行總線端連接微控制器的通訊端口以實現(xiàn)與微控制器的數(shù)據(jù)傳輸。由于本實用新型使用通用串行總線/串行總線轉換電路代替了現(xiàn)有技術中的串行總線接口電路，解決了現(xiàn)有技術中的連接不方便的問題；此外，如基于通用串行總線USB1.1或2.0標準則大大提高了傳輸速度。
文檔編號G01D21/02GK201104245SQ20062017574
公開日2008年8月20日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權日2006年12月27日
發(fā)明者崢 魏 申請人:中國建筑科學研究院空氣調節(jié)研究所