一种温湿度信息感应模块的制作方法

本实用新型特别涉及一种温湿度信息感应、传输模块，属于传感器技术领域。

背景技术：

很多设备及装置在运行的过程中，需要获取本身所处位置的温湿度数值，以便采取相应的设备动作或进行危险温湿度环境的规避。现有的温湿度数值采集手段多采用温度和湿度分别使用不同的传感器，湿度传感器采用电容式传感器，温度传感器采用电阻式传感器，这两种传统式的传感器都有精度不高、长期稳定性不足及响应慢等缺点；且采集回来的信号都是模拟信号，需要主控芯片对模拟信号进行数字转换，才能得到有效数值。另外该两种传统式的传感器传输的模拟信号易受外部环境干扰，导致模拟信号不准确，计算出来的数字信号也是错误的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种温湿度信息感应模块，能进行高精度温湿度采集，并进行CAN数据传送。

实用新型的技术解决方案如下：

一种温湿度信息感应模块，包括作为主控芯片的嵌入式专用低功耗ARM芯片，和采集温湿度模拟数值并在芯片内部将模拟量进行数字转换的Si70xx/Si701x/Si702x系列温湿度传感器芯片；

所述ARM芯片通过IIC接口连接所述Si70xx/Si701x/Si702x系列温湿度传感器芯片，所述ARM芯片的CAN发送接收端口为信号输出端口。

优选的，所述ARM芯片为STM32F103TSU6。

优选的，所述Si70xx/Si701x/Si702x系列温湿度传感器芯片为高精度数字温湿度传感器芯片Si7021-A20。

作为可选的实施方式，所述ARM芯片通过IIC接口连接多个所述Si7021-A20芯片。

进一步，多个所述Si7021-A20芯片并联设置。

作为可选的实施方式，所述ARM芯片和所述Si70xx/Si701x/Si702x系列温湿度传感器芯片固定在电路板上，所述电路板固定在保护壳内，所述电路板还连接有伸至保护壳外的四芯电缆。

进一步，所述四芯电缆包括12V电源线、接地线和两根CAN通讯线。

进一步，所述保护壳包括固定座，所述电路板固定在固定座上，所述固定座上还固定有包围所述电路板设置的壳体部，所述固定座下端设置有螺纹部，还设置有与该螺纹部配合的锁紧螺帽，所述固定座和锁紧螺帽上设置有供所述四芯电缆穿过的接线孔。

进一步，为了方便对温湿度信息进行采集，所述壳体部包括具有镂空结构的铜颗粒壳体部。

有益效果：

本实用新型的温湿度信息感应模块。能进行高精度温湿度采集，并进行CAN数据传送，精度高，长时间使用也不会有老化或钝化现象，无需校准及后期维护，具有较强的抗干扰和错误纠正能力，信号传输更加稳定、准确。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中电路板的结构示意图；

图3为温湿度信息感应模块原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例：图1-3，一种温湿度信息感应模块,采用嵌入式专用低功耗ARM芯片STM32F103TSU6作为主控芯片，通过IIC接口连接高精度数字温湿度传感器芯片Si7021-A20，在Si7021-A20采集温湿度模拟数值，于Si7021-A20芯片1内部将模拟量进行数字转换后，通过IIC将温湿度信息传送给主控芯片STM32F103TSU6，STM32F103TSU6再通过自身CAN发送接收端口3把编码为CAN传输格式的温湿度信息传送给相应设备。

本实用新型使用的Si7021-A20是一种高精度数字温湿度传感器芯片，将湿度传感器、温度传感器、IIC串行接口、校准和片上信号调节集成在一个紧凑型QFN/DFN CMOS封装中。当空气接触暴露的聚酰亚胺传感器时，空气的湿气导致传感器中的电容变化，从而使片上调节将此转换为湿度读数，然后通过IIC接口将信号输出。即此芯片通过采集模拟信号后，在芯片内部把模拟信号转换成精度很高的数字信号，数字信号中包括了温度数值和湿度数值。其特点是，具有1.9V至3.6V的宽工作电压范围；低功率；具有IIC串行接口和片上加热器；极长稳定性；完全校准以及预安装了保护滤波器。

由于此芯片在出厂前就已做过精确校准，而且长时间使用也不会有老化或钝化现象，克服了老式电阻及电容传感器在使用时间过长后由于老化及钝化需要校准的过程。在Si7021-A20通过IIC接口把数字信号传送给主控芯片STM32F103TSU6后，主控芯片STM32F103TSU6只需要把数字信号经过简单的CAN协议转换后，通过CAN发送接收端口3发送给需要获得温湿度数值的设备及装置即可。CAN是一种多主控制通讯方式，即总线中没有主从设备，所有设备都可以在总线空闲时发送信号，而且在总线有能力负载的情况下，接入的模块不受数量限制，这样在某些特定的场合下，需要获得多个地点或多个位置的温湿度数值的设备及装置就可以接入多个温湿度感应信息传输模块，模块接入数量只与总线负载能力有关。而且CAN这种数字传输通讯方式拥有强大的错误检测功能、错误通知功能及错误恢复功能，相比传统老式温湿度传感器只能进行易受干扰的模拟信号的传输的情况下，CAN的数字信号在抗干扰及错误纠正方面，拥有比老式温湿度传感器更稳定更准确的信号传输。

作为可选的实施方式，所述ARM芯片2通过IIC接口连接多个所述Si7021-A20芯片1。进一步，多个所述Si7021-A20芯片1并联设置，各个芯片检测的数据进行比较或者筛选，可以第一时间得到更准确或者更全面的温湿度信息。

作为可选的实施方式，所述ARM芯片2和Si7021-A20芯片1固定在电路板上，所述电路板固定在保护壳内，所述电路板还连接有伸至保护壳外的四芯电缆9，所述四芯电缆9包括12V电源线、接地线和两根CAN通讯线，用于供电、接地和输送数值，CAN通讯是两根线，一个H，一个L。进一步，所述保护壳包括固定座，所述电路板固定在固定座上，所述固定座上还固定有包围所述电路板设置的壳体部，所述固定座下端设置有螺纹部7，还设置有与该螺纹部7配合的锁紧螺帽8，螺纹部7可以固定在螺孔中，或者穿过通孔，由锁紧螺帽8从通孔下方进行锁紧固定，比如将该温湿度信息感应模块应用于枪柜控制系统，固定在枪械库中，可以直接把这个温湿度模块挂接在整个系统的CAN通讯线当中，一般都是在枪械柜子的顶端打孔，把螺纹部7那一段插入柜子上对应的通孔，再从将锁紧螺帽8从线下端、枪械柜子内部穿进去，拧在螺纹部7上，这样就固定了感应模块。所述固定座和锁紧螺帽8上设置有供所述四芯电缆9穿过的接线孔，从而使四芯电缆9可以从感应模块的底部延伸出来，连接控制终端。进一步，为了方便对温湿度信息进行采集，方便空气进入壳体部内部，所述壳体部包括具有镂空结构的铜颗粒壳体部4，以及设置在铜颗粒壳体部4下方的抛光壳体部5，壳体部与固定柱之间设置有密封圈6。即，所述电路板连接在固定座上，从尾部伸出4芯电缆，然后用壳体部套在电路板上。整个模块可通过锁紧螺帽8留予密封圈之间的空间固定在合适处。通过四芯电缆9连接下部的控制终端或其他接收终端，可接收温湿度信息感应模块发出的带有温湿度值的CAN信息，对接收到的CAN信息进行显示或者处理等操作，这样即形成一个可以完整运作的系统。本实施例的温湿度模块的亮点在于采用高精度、无需后期调校的数字式温湿度一体传感器和采用了本行业内未在此类模块中有人用过的CAN总线来传输信息。本实施例作为一个独立的温湿度模块，只要是可以接受CAN信号的设备，按照协议，就可以把该模块接入其他系统，实现温湿度的检测，其主要优点是：数字式、高精度、无需调校、温湿度一体及无需后期维护。

选择ARM芯片2主要是利用其CAN通讯，作为可选的实施方式，所述ARM芯片2还可以为STM32F103RCT6、STM32f103RE、STM32F103ZET6或STM32F030F4。

作为可选的实施方式，所述Si70xx/Si701x/Si702x系列温湿度传感器芯片还可以为Si7013-A20-IM112或Si7023-A20-IM等传感器芯片。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。