一种便携式沼气发酵环境参数采集装置制造方法
【专利摘要】一种便携式沼气发酵环境参数采集装置，采用ARM11架构的高性能S3C6410嵌入式控制器为核心结合传感器技术、液晶触摸屏技术、电源技术进行设计，由嵌入式应用电路(1)、氧化还原电位检测电路(2)、pH检测电路(3)、液位传感器模块(4)、温度传感器模块(5)、液晶触摸屏模块(6)、供电电路(7)共同组成，通过氧化还原电位检测电路、pH检测电路、液位传感器模块、温度传感器模块采集沼气发酵的环境参数；通过液晶触摸屏模块实现采集的环境参数显示；由12V锂电池为装置提供电能；装置具有实用性强、使用灵活方便、显示界面友好等显著特点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及嵌入式控制器技术、传感器技术、液晶触摸屏技术、电源技术等， 尤其是一种便携式沼气发酵环境参数采集装置。 一种便携式沼气发酵环境参数采集装置
【背景技术】
[0002] 沼气作为绿色能源，在我国正处于蓬勃发展期，为提高沼气发酵效率，生产工艺在 不断改进，为了更精确、有效地控制各环境参数，需要更高的检测、控制水平。随着嵌入控制 器技术、传感器技术的快速发展为各环境参数采集提供了有效技术支撑，本装置采用ARM11 架构的高性能S3C6410嵌入式控制器为核心结合传感器技术设计出一种便携式沼气发酵 环境参数采集装置。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种便携式沼气发酵环境参数采集装置，通过氧化还 原电位检测电路、pH检测电路、液位传感器模块、温度传感器模块采集沼气发酵的环境参 数；通过液晶触摸屏模块实现采集的环境参数显示；由12V锂电池为装置提供电能。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用ARM11架构的高性能 S3C6410嵌入式控制器为核心结合传感器技术、液晶触摸屏技术、电源技术进行设计，由嵌 入式应用电路（1)、氧化还原电位检测电路（2)、pH检测电路（3)、液位传感器模块（4)、温 度传感器模块（5)、液晶触摸屏模块（6)、供电电路（7)共同组成，其特征在于：由S3C6410 嵌入式控制器、两片K4X1G163PC-FGC6存储器接成2Gb容量的SDRAM、一片K9GAG08U0E-S 存储器接成16Gb容量的NAND Flash构成嵌入式应用电路（1)，由H-102电极、0PA690仪 表放大器构成氧化还原电位检测电路（2)，由E-201-C电极、CA3140E运放、LM741运放构成 pH检测电路（3)，由UT-US40模块构成液位传感器模块（4)，由DS18B20模块构成温度传感 器模块（5)，由AT070TN83V1模块构成液晶触摸屏模块（6)，由12V锂电池、LM2596-5芯片、 AMS1117-3. 3芯片构成供电电路（7) ;H-102电极的阴、阳极接线端口分别接0PA690仪表放 大器的第二、三端口，0PA690仪表放大器的第六端口接S3C6410嵌入式控制器的第一路模 数转换输入端口 AIN1，采集沼气发酵的氧化还原电位参数；E-201-C电极的阳极接CA3140E 运放的第二端口、阴极接CA3140E运放的第三端口，CA3140E运放的第六端口接LM741运放 的第二端口，LM741运放的第六端口接S3C6410嵌入式控制器的第二路模数转换输入端口 AIN2,采集沼气发酵的pH参数；S3C6410嵌入式控制器的MISO、MOSI、CLK、NSS0端口分别 接UT-US40模块SD0、SDI、SCLK、CS端口，采集沼气发酵的液位参数；S3C6410嵌入式控制器 的GPB1端口接DS18B20模块的DQ端口，采集沼气发酵的温度参数；S3C6410嵌入式控制器 的IXD控制接口、数据接口分别接AT070TN83V1模块的控制端口、数据端口，实现采集的环 境参数显示；12V锂电池的输出端口接LM2596-5芯片的输入端口，LM2596-5芯片的输出端 口接AMS1117-3. 3芯片的输入端口，由LM2596-5芯片的输出端口为装置提供5V直流电压、 AMS1117-3. 3芯片的输出端口为装置提供3. 3V直流电压。
[0005] 本实用新型的有益效果是：采用ARM11架构的高性能S3C6410嵌入式控制器为核 心结合传感器技术、液晶触摸屏技术、电源技术进行设计，通过氧化还原电位检测电路、pH 检测电路、液位传感器模块、温度传感器模块采集沼气发酵的环境参数；通过液晶触摸屏模 块实现采集的环境参数显示；由12V锂电池为装置提供电能；装置具有实用性强、使用灵活 方便、显示界面友好等显著特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0007] 图1所示是本实用新型的原理结构框图，图中：1.嵌入式应用电路、2.氧化还原电 位检测电路、3. pH检测电路、4.液位传感器模块、5.温度传感器模块、6.液晶触摸屏模块、 7.供电电路。
【具体实施方式】
[0008] 参见图1本实用新型由嵌入式应用电路（1)、氧化还原电位检测电路（2)、pH检测 电路（3)、液位传感器模块（4)、温度传感器模块（5)、液晶触摸屏模块￠)、供电电路（7)共 同组成。
[0009] 由S3C6410嵌入式控制器、两片K4X1G163PC-FGC6存储器接成2Gb容量的SDRAM、 一片K9GAG08U0E-S存储器接成16Gb容量的NAND Flash构成嵌入式应用电路（1)。
[0010] 由H-102电极、0PA690仪表放大器构成氧化还原电位检测电路（2)，H-102电极的 阴、阳极接线端口分别接0PA690仪表放大器的第二、三端口，0PA690仪表放大器的第六端 口接S3C6410嵌入式控制器的第一路模数转换输入端口 AIN1，采集沼气发酵的氧化还原电 位参数；
[0011] 由E-201-C电极、CA3140E运放、LM741运放构成pH检测电路（3)，E-201-C电极 的阳极接CA3140E运放的第二端口、阴极接CA3140E运放的第三端口，CA3140E运放的第六 端口接LM741运放的第二端口，LM741运放的第六端口接S3C6410嵌入式控制器的第二路 模数转换输入端口 AIN2,采集沼气发酵的pH参数；
[0012] 由UT-US40模块构成液位传感器模块（4)，S3C6410嵌入式控制器的MISO、M0SI、 CLK、NSS0 端口 分别接 UT-US40 模块 SDO、SDI、SCLK、CS 端口，通过 SPI 数字接口向 UT-US40 模块写入0X01控制字直接读取液位测量值，UT-US40模块返回的第三个字节DL是测量结 果的低8位、返回的第四个字节DH是测量结果的高8位、单位为厘米，采集沼气发酵的液位 参数。
[0013] 由DS18B20模块构成温度传感器模块（5)，S3C6410嵌入式控制器的GPB1端口接 DS18B20模块的DQ端口，通过一线式数字端口 DQ读DS18B20模块的RAM地址0、1即可直接 读取温度值，采集沼气发酵的温度参数。
[0014] 由AT070TN83V1模块构成液晶触摸屏模块（6)，S3C6410嵌入式控制器的LCD控 制接口、数据接口分别接AT070TN83V1模块的控制端口、数据端口，实现采集的环境参数显 /_J、1 〇
[0015] 由12V锂电池、LM2596-5芯片、AMS1117-3. 3芯片构成供电电路（7)，由12V锂电 池、LM2596-5芯片、AMS1117-3. 3芯片构成供电电路（8)，12V锂电池的输出端口接LM2596-5 芯片的输入端口，LM2596-5芯片的输出端口接AMS1117-3. 3芯片的输入端口，由LM2596-5 芯片的输出端口为装置提供5V直流电压、AMS1117-3. 3芯片的输出端口为装置提供3. 3V直 流电压。
【权利要求】
1. 一种便携式沼气发酵环境参数采集装置，由嵌入式应用电路（1)、氧化还原电位 检测电路（2)、pH检测电路（3)、液位传感器模块（4)、温度传感器模块（5)、液晶触摸 屏模块（6)、供电电路（7)共同组成，其特征在于：a).由S3C6410嵌入式控制器、两片 K4X1G163PC-FGC6存储器接成2Gb容量的SDRAM、一片K9GAG08U0E-S存储器接成16Gb容 量的NAND Flash构成嵌入式应用电路（1)，由H-102电极、0PA690仪表放大器构成氧化还 原电位检测电路（2)，由E-201-C电极、CA3140E运放、LM741运放构成pH检测电路（3)， 由UT-US40模块构成液位传感器模块（4)，由DS18B20模块构成温度传感器模块（5)，由 AT070TN83V1模块构成液晶触摸屏模块（6)，由12V锂电池、LM2596-5芯片、AMS1117-3. 3 芯片构成供电电路（7) ;b).H-102电极的阴、阳极接线端口分别接0PA690仪表放大器的第 二、三端口，0PA690仪表放大器的第六端口接S3C6410嵌入式控制器的第一路模数转换输 入端口 AIN1，采集沼气发酵的氧化还原电位参数；c).E-201-C电极的阳极接CA3140E运放 的第二端口、阴极接CA3140E运放的第三端口，CA3140E运放的第六端口接LM741运放的第 二端口，LM741运放的第六端口接S3C6410嵌入式控制器的第二路模数转换输入端口 AIN2， 采集沼气发酵的pH参数；d). S3C6410嵌入式控制器的MISO、MOSI、CLK、NSSO端口分别接 UT-US40模块SDO、SDI、SCLK、CS端口，采集沼气发酵的液位参数；e). S3C6410嵌入式控制 器的GPB1端口接DS18B20模块的DQ端口，采集沼气发酵的温度参数；f). S3C6410嵌入式控 制器的IXD控制接口、数据接口分别接AT070TN83V1模块的控制端口、数据端口，实现采集 的环境参数显示；g). 12V锂电池的输出端口接LM2596-5芯片的输入端口，LM2596-5芯片的 输出端口接AMS1117-3. 3芯片的输入端口，由LM2596-5芯片的输出端口为装置提供5V直 流电压、AMS1117-3. 3芯片的输出端口为装置提供3. 3V直流电压。
【文档编号】G01D21/02GK203908599SQ201420366573
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】邹志勇, 周曼, 吴彩梅 申请人:四川农业大学