一种测量气压海拔的手机外设装置的制作方法

文档序号:14721898发布日期:2018-06-17 17:35阅读:364来源:国知局

本发明属于手机外设技术领域,涉及一种测量气压海拔的手机外设装置,压力传感器,测量气压的大小;根据温度和气压的关系,计算海拔高度;本装置结构简单、成本低廉、携带方便,使用不受环境限制,具有很好的应用前景。



背景技术:

通过气压的变化,可以判断很多的信息,例如,对于垂钓者而言,气压关系到鱼儿的进食爱好;对于气象学而言,气压可以用于预测天气;对于户外运动者而言,气压关系天气与防护;海拔与气压息息相关,海拔与气压和温度相关,同时对于户外运动者而言,海拔信息对地理位置判断及防护也非常重要。现有的气压一般需要特定的测量仪器,海拔一般需要借助于GPS来进行测量,在现实生活中,对于业余爱好者而言,带仪器是非常不方便的,而且在深山或者有遮挡物时,GPS经常无法测量,使用户无法获知相关信息。

针对这种情况,本发明提供了一种测量气压海拔的手机外设装置,包括:外壳、控制板、压力传感器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、模数转换器、温度传感器、处理器、接口、挂孔;压力传感器,测量气压的大小;根据温度和气压的关系,计算海拔高度;本装置结构简单、成本低廉、携带方便,使用不受环境限制,具有很好的应用前景。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中仪器携带不方便、测量环境受限的问题。

为此,本发明提供了一种测量气压海拔的手机外设装置,由外壳、控制板、压力传感器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、模数转换器、温度传感器、处理器、接口、挂孔;其中,压力传感器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、模数转换器、温度传感器、处理器、接口均位于控制板上;挂孔位于外壳的边缘位置;压力传感器测量到压力信号,将压力信号转化为电信号,并以差分的形式输出两路电信号;其中第一路电信号输入到第一低通滤波器,第二路信号输入到第二低通滤波器;两路信号分别经过第一低通滤波器和第二低通滤波器后,输出到模数转换器;模数转换器将输入的电模拟信号转化为数字信号后输出给处理器;温度传感器将采集到的信息输出给处理器;处理器经过相关的计算之后,通过接与手机进行通信,将气压海拔信息传输到手机终端,利用手机终端的APP进行显示。

上述一种测量气压海拔的手机外设装置,所述的压力传感器是集成的压力传感器,也可以是离散元件构成的。

上述一种测量气压海拔的手机外设装置,所述的温度传感器是数字温度传感器,也可以是铂电阻;数字温度传感器最大的优势是使用方便,但是成本较高;铂电阻需要恒流源配合使用,电路相对复杂,但是测量精度和测量范围较高。

上述一种测量气压海拔的手机外设装置,所述的第一低通滤波器、第二低通滤波器可以是有源滤波器,也可以是无源滤波器。

上述一种测量气压海拔的手机外设装置,所述的接口可以是USB接口,也可以是耳机接口;接口用于通信和给装置供电。

上述一种测量气压海拔的手机外设装置,所述的模数转换器可以是独立的模数转换芯片,也可以是处理器内部集成的模数转换器;采用集成的模数转换器具有更高的精度,但是成本较高,电路相对较复杂;采用处理器集成的模数转换器,可以节省成本和电路连接。

本发明的有益效果:通过压力传感器测量气压的大小,使测量不受环境因素的局限;根据温度和气压的关系,计算海拔高度;通过挂孔,可以将装置挂在手机上,方便携带;本装置结构简单、成本低廉、携带方便,使用不受环境限制,具有很好的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明一种自动温控加热装置的示意图。

附图1标记说明:1、外壳;2、控制板;3、压力传感器;4、第一低通滤波器;5、第二低通滤波器;6、模数转换器;7、温度传感器;8、处理器;9、接口;10、挂孔。

具体实施方式

实施例1

如图1是本发明一种测量气压海拔的手机外设装置,由外壳1、控制板2、压力传感器3、第一低通滤波器4、第二低通滤波器5、模数转换器6、温度传感器7、处理器8、接口9、挂孔10构成。

其中,压力传感器3、第一低通滤波器4、第二低通滤波器(5)、模数转换器6、温度传感器7、处理器8、接口9均位于控制板2上;挂孔10位于外壳1的边缘位置;压力传感器3测量到压力信号,将压力信号转化为电信号,并以差分的形式输出两路电信号;其中第一路电信号输入到第一低通滤波器4,第二路信号输入到第二低通滤波器5;两路信号分别经过第一低通滤波器4和第二低通滤波器5后,输出到模数转换器6;模数转换器6将输入的电模拟信号转化为数字信号后输出给处理器8;温度传感器7将采集到的信息输出给处理器8;处理器8经过相关的计算之后,通过接口9与手机进行通信,将气压海拔信息传输到手机终端,利用手机终端的APP进行显示。

实施例2

在实施例1的基础上,所述的压力传感器3是集成的压力传感器,这里选用深圳联兴特传感器技术有限公司生产的US9011-100-8传感器,该芯片为SOP-8封装,芯片的顶部有0.76mm的孔径,价格低廉、便于使用。可以采用恒流源或者恒压源来激励,这里采用恒压源来激励。传感器输出电压与压力成线性关系,通过对输出电压的测量可以计算出气压的大小。

所述的温度传感器7是数字温度传感器,这里采用DS18B20;第一低通滤波器4、第二低通滤波器5采用有源滤波器;所述的接口9是USB接口;所述的处理器8采用意法半导体公司生产的STM32F103处理器,该处理器具有64KB的flash容量,内部集成了模数转换和数模转换;所述的模数转换器6采用处理器8内部集成的模数转换器。

用户在使用时,将装置通过USB接口连接到手机,手机若预先安装了对应的软件,通过打开该软件即可在界面上显示当前环境的气压海拔信息。

实施例3

在实施例1的基础上,所述的压力传感器3是集成的压力传感器,这里选用深圳联兴特传感器技术有限公司生产的US9011-100-8传感器,该芯片为SOP-8封装,芯片的顶部有0.76mm的孔径,价格低廉、便于使用。可以采用恒流源或者恒压源来激励,这里采用恒压源来激励。传感器输出电压与压力成线性关系,通过对输出电压的测量可以计算出气压的大小。

所述的温度传感器7是铂电阻,通过恒流源来测量温度;所述的第一低通滤波器4、第二低通滤波器5是无源滤波器,在达到性能要求的前提下,成本低廉电路结构简单;所述的接口9是耳机孔,即处理器8通过耳机孔与手机进行通信。所述的处理器8采用STC公司生产的STC89C51处理器,该处理器具有4KB的ROM容量,40DIP脚封装,价格低廉,技术成熟,使用方便;由于该款处理器内部不集成模数转换器,所以模数转换器6采用专用的模数转换芯片,这里采用ADI公司生产的ADC0832。

用户在使用时,将装置通过耳机孔连接到手机,手机若预先安装了对应的软件,通过打开该软件即可在界面上显示当前环境的气压海拔信息。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

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