基於usb接口的硫化氫氣體測記儀的製作方法
2023-07-17 22:45:31 2
專利名稱：基於usb接口的硫化氫氣體測記儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能測量、顯示並記錄畜舍硫化氫氣體含量的可攜式儀器，尤其涉及一種通過USB接口與PC機進行數據通訊，並可對數據做進一步分析處理的智能硫化氫氣體測記儀。
背景技術：
在畜舍中，有毒有害氣體的存在，極大地危害了牲畜的身體健康，影響了其生長性能。硫化氫便是其中的一種氣體，它主要來自含硫有機物(糞尿、墊草和飼料等)的分解。 硫化氫主要是刺激黏膜，當硫化氫接觸到動物黏膜上的水分時，很快就溶解，並與黏液中的鈉離子結合生成硫化鈉，對黏膜產生刺激作用，病豬出現畏光流淚、咳嗽、鼻炎、氣管炎、咽喉灼傷以致肺水腫。經常吸入低濃度的硫化氫，可出現植物性神經紊亂，偶爾發生多發性神經炎。硫化氫在肺泡內很快被吸入進血液內，氧化成硫酸鹽或硫代硫酸鹽等，游離在血液中的硫化氫能和氧化型的細胞色素氧化酶中的三價鐵結合，使酶失去活性，以致影響細胞的氧化過程，造成組織缺氧，所以長期處於在低濃度硫化氫環境中，家畜的體質變弱，抗病力下降，易發生腸胃病、心臟衰弱等。高濃度的硫化氫可直接抑制呼吸中樞，引起窒息和死亡。豬長期生活在低濃度硫化氫的空氣中會感到不舒服，生長緩慢。豬在脫離硫化氫的毒害後，對肺炎和其它呼吸道疾患仍很敏感，能經常引起氣管炎和咳嗽等症狀。雖然它在畜禽舍中的濃度含量比較低，但是它的存在不僅對人和畜的健康造成影響，而且容易對周圍環境產生汙染。因而，必須對養殖場內的硫化氫進行分析檢測，來控制硫化氫的濃度，可攜式硫化氫氣體檢測儀便應運而生。目前，市場上存在一些硫化氫氣體檢測儀，但是其存在精度低、可靠性差、數據不易保存、顯示不直觀等缺點，而且儀器與PC機的數據傳輸採用的是 RS-232串行通訊，與現在計算機通用接口發展趨勢不一致，很大程度上降低了儀器本身的通用性和便利性。
發明內容為克服上述硫化氫氣體檢測儀存在的缺陷，本實用新型在採集模塊的設計、數據的存儲、用戶使用的方便性與通用性等方面進行了創新，提供了一種可與PC機進行USB數據通訊的智能硫化氫氣體測記儀，進一步拓寬了硫化氫氣體檢測儀的使用範圍。本實用新型提供一種基於USB接口的硫化氫氣體測記儀，由硫化氫氣體傳感器 MQ136、單片機U1、非易失性存儲器U2、USB接口晶片U3、IXD顯示模塊Jl組成，硫化氫氣體傳感器MQ136與單片機Ul相連，非易失性存儲器U2與單片機Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機Ul相連，單片機Ul與USB接口晶片U3相連，通過USB接口晶片U3與PC機相連，實現單片機Ul與PC機之間的數據通訊。通過液晶LCD可漢字顯示採集的硫化氫氣體量數值、 採集日期和時間，更加直觀、方便。所述單片機Ul採用MSP430F149。所述非易失性鐵電存儲器U2採用非易失性鐵電存儲器FM31256G，系統掉電後數據可保存10年不丟失，內置實時時鐘、看門狗電路，體積小，功能多。所述USB通訊接口晶片U3採用CH375B，通過U3將硫化氫氣體量值數據上傳到PC機上，進行數據歷史曲線繪製、數據分析處理、報表列印等，同時，也可通過PC機設置硫化氫氣體測記儀的採集參數(包括採集起始時間、停止時間、採集時間間隔等)，方便了不同的用戶和場合。本實用新型採用航空插頭與外部器件連接，密封性好，適應環境能力強。
圖1是本實用新型的系統連接框圖。圖2是本實用新型的具體實施方案電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明如圖1所示，本實用新型由硫化氫氣體傳感器MQ136、單片機U1、非易失性存儲器 U2、USB接口晶片U3、LCD顯示模塊Jl組成，硫化氫氣體傳感器MQ136與單片機Ul相連，非易失性存儲器U2與單片機Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機Ul相連，單片機Ul與USB接口晶片U3相連，通過USB接口晶片U3與PC機相連，實現單片機Ul與PC機之間的數據通訊。通過液晶LCD可漢字顯示採集的硫化氫氣體量數值、採集日期和時間，更加直觀、方便； 非易失性鐵電存儲器FM31256G可在系統掉電的情況下保存數據10年不丟失；USB接口晶片CH375B可實現硫化氫氣體測記儀與PC機之間的USB通訊，即插即用，非常方便。圖2示出了本實用新型具體實施方式
電路圖，硫化氫氣體傳感器MQ136的6腳通過0. 01 μ F的電容C14與5腳連接，通過IK Ω的變位器R8接地，硫化氫氣體傳感器MQ136 的6腳與單片機Ul的2腳連接，硫化氫氣體傳感器MQ136的5腳與R8的中間接點連接；非易失性鐵電存儲器U2的12腳通過5. IK Ω的上拉電阻R22與電源正極連接，同時與單片機 Ul的45腳連接，非易失性鐵電存儲器U2的13腳通過5. IK Ω的上拉電阻R21與電源正極連接，同時與單片機Ul的44腳連接；USB接口晶片U3的1腳、3腳、4腳、8腳和27腳分別與單片機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，並通過電容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腳分別通過二極體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腳與電源負極連接。
權利要求1.一種基於USB接口的硫化氫氣體測記儀，由硫化氫氣體傳感器MQ136、單片機U1、非易失性存儲器U2、USB接口晶片U3、IXD顯示模塊Jl組成，硫化氫氣體傳感器MQ136與單片機Ul相連，非易失性存儲器U2與單片機Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機Ul相連，單片機Ul與USB接口晶片U3相連，USB接口晶片U3與PC機相連。
2.根據權利要求1所述的基於USB接口的硫化氫氣體測記儀，其特徵是所述的硫化氫氣體傳感器MQ136的6腳通過0. 01 μ F的電容C14與5腳連接，通過IK Ω的變位器R8接地，硫化氫氣體傳感器MQ136的6腳與單片機Ul的2腳連接，硫化氫氣體傳感器MQ136的 5腳與R8的中間接點連接。
3.根據權利要求1所述的基於USB接口的硫化氫氣體測記儀，其特徵是所述的單片機 Ul採用MSP430F149，非易失性存儲器U2採用非易失性鐵電存儲器FM31256G。
4.根據權利要求1所述的基於USB接口的硫化氫氣體測記儀，其特徵是所述的USB接口晶片U3採用CH375B。
專利摘要本實用新型屬畜舍環境檢測儀器領域，基於USB接口的硫化氫氣體測記儀，由硫化氫氣體傳感器MQ136、單片機U1、非易失性存儲器U2、USB接口晶片U3、LCD顯示模塊J1組成，硫化氫氣體傳感器MQ136與單片機U1相連，非易失性存儲器U2與單片機U1相連，LCD顯示模塊J1與單片機U1相連，單片機U1與USB接口晶片U3相連，通過USB接口晶片U3與PC機相連，實現單片機U1與PC機之間的數據通訊，可用於豬舍、雞舍、牛舍等養殖環境中硫化氫氣體量的檢測及分析。
文檔編號G01N27/00GK202024976SQ20112000438
公開日2011年11月2日 申請日期2011年1月10日 優先權日2011年1月10日
發明者於華麗, 劉淑霞, 趙曉順 申請人:河北農業大學