[实用新型]基于USB接口的二氧化碳气体测记仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能测量、显示并记录畜舍二氧化碳气体含量的便携式仪器，尤其涉及一种通过USB接口与PC机进行数据通讯，并可对数据做进一步分析处理的智能二氧化碳气体测记仪。

背景技术

畜舍内，尤其是封闭式畜舍内，由于受到密集家畜的呼吸、排泄物和生产过程中有机物的分解，毒害气体成分要比舍外和其它形式猪舍的空气成分复杂，数量亦较大，二氧化碳气体是主要毒害气体中的一种。它是家畜呼吸运动和粪便降解的产物，其本身无毒，但高浓度的二氧化碳导致空气中的氧气不足，造成缺氧，动物长期在缺氧的环境中出现精神不振、食欲减退，生产水平下降，对疾病的抵抗力减弱，特别对结核病等传染病易于感染。在动物中，猪对二氧化碳最敏感。畜舍空气中的二氧化碳很少达到有害程度，只有当封闭式的大型畜舍通风设备失灵而得不到及时维修时，才可能发生二氧化碳中毒。二氧化碳的卫生学意义主要在于，它的含量表明了畜舍通风状况和空气的污浊程度，当二氧化碳含量增加时，其它有害气体含量也可能增高，因此，二氧化碳浓度通常被作为监测空气污染程度的可靠指标。因此对二氧化碳气体的检测是非常重要的。目前，市场上有各种型式二氧化碳气体检测仪，但是其存在灵敏度低、数据不易保存、显示不直观等缺点，而且仪器检测的数据不具有在分析功能，即使有，仪器与PC机的数据传输采用的是RS-232串行通讯，与现在计算机通用接口发展趋势不一致，很大程度上降低了仪器本身的通用性和便利性。

发明内容

为克服上述二氧化碳气体检测仪存在的缺陷，本实用新型在采集模块的设计、数据的存储、用户使用的方便性与通用性等方面进行了创新，提供了一种可与PC机进行USB数据通讯的智能二氧化碳气体测记仪，进一步拓宽了二氧化碳气体检测仪的使用范围。

本实用新型提供一种基于USB接口的二氧化碳气体测记仪，由二氧化碳传感器MG811、放大器CA3140、单片机U1、非易失性存储器U2、USB接口芯片U3、LCD显示模块J1组成，二氧化碳传感器MG811与放大器CA3140相连，放大器CA3140与单片机U1相连，非易失性存储器U2与单片机U1相连，LCD显示模块J1与单片机U1相连，单片机U1与USB接口芯片U3相连，通过USB接口芯片U3与PC机相连，实现单片机U1与PC机之间的数据通讯。通过液晶LCD可汉字显示采集的二氧化碳气体量数值、采集日期和时间，更加直观、方便。

所述单片机U1采用MSP430F149。所述非易失性铁电存储器U2采用非易失性铁电存储器FM31256G，系统掉电后数据可保存10年不丢失，内置实时时钟、看门狗电路，体积小，功能多。所述USB通讯接口芯片U3采用CH375B，通过U3将二氧化碳气体量值数据上传到PC机上，进行数据历史曲线绘制、数据分析处理、报表打印等，同时，也可通过PC机设置二氧化碳气体测记仪的采集参数(包括采集起始时间、停止时间、采集时间间隔等)，方便了不同的用户和场合。

本实用新型采用航空插头与外部器件连接，密封性好，适应环境能力强。

附图说明

图1是本实用新型的系统连接框图。

图2是本实用新型的具体实施方案电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型由二氧化碳传感器MG811、放大器CA3140、单片机U1、非易失性存储器U2、USB接口芯片U3、LCD显示模块J1组成，二氧化碳传感器MG811与放大器CA3140相连，放大器CA3140与单片机U1相连，非易失性存储器U2与单片机U1相连，LCD显示模块J1与单片机U1相连，单片机U1与USB接口芯片U3相连，通过USB接口芯片U3与PC机相连，实现单片机U1与PC机之间的数据通讯。通过液晶LCD可汉字显示采集的二氧化碳气体量数值、采集日期和时间，更加直观、方便；非易失性铁电存储器FM31256G可在系统掉电的情况下保存数据10年不丢失；USB接口芯片CH375B可实现二氧化碳气体测记仪与PC机之间的USB通讯，即插即用，非常方便。

图2示出了本实用新型具体实施方式电路图，二氧化碳传感器MG811的5脚接地，6脚与放大器CA3140的3脚连接，放大器CA3140的2脚通过11KΩ的电阻R11与6脚连接，同时，放大器CA3140的2脚通过串联的11KΩ的电阻R12和0.1μF的电容C15与6脚连接，放大器CA3140的4脚通过11KΩ的电阻R12与2脚连接，放大器CA3140的6脚与单片机U1的2脚连接；非易失性铁电存储器U2的12脚通过5.1KΩ的上拉电阻R22与电源正极连接，同时与单片机U1的45脚连接，非易失性铁电存储器U2的13脚通过5.1KΩ的上拉电阻R21与电源正极连接，同时与单片机U1的44脚连接；USB接口芯片U3的1脚、3脚、4脚、8脚和27脚分别与单片机U1的46脚、47脚、48脚、49脚和50脚连接，U3的5脚、12脚与23脚连在一起，并通过电容C33与9脚和28脚连接，9脚和28脚与电源正极连接，U3的5脚、12脚与23脚通过电容C34与电源正极连接，U3的10脚、11脚分别通过二极管D32、D31与电源正极连接，U3的15脚、16脚、17脚、18脚、19脚、20脚、21脚、22脚分别与单片机U1的36脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚连接；LCD显示模块J1的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚分别与单片机U1的20脚、21脚、22脚、23脚、24脚连接，6脚与电源正极连接，7脚与电源负极连接。