一种风速风向传感装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风速风向传感装置，用于风速的测量，属于传感器技术领域。
【背景技术】
[0002]现有市场上的风速测量传感器主要包括采用旋转部件的风速传感器和热线式风速传感器，在使用时，传感器只能实现对风速的测量，而不能对风向做出感知。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于:克服现有技术的缺点，提供一种风速风向传感装置，在对风速进行测量的同时可以感知风向，具有灵敏度高，结构精巧的特点。
[0004]为了达到以上目的，本实用新型提供一种风速风向传感装置，包括主控模块、输入输出模块、通讯模块和电源模块，主控模块通过输入输出模块分别连接风向检测装置和风速检测装置，主控模块包括控制芯片，控制芯片的电源引脚与电源模块相连，控制芯片的输入引脚分别与风速检测装置的脉冲信号端和风向检测装置的信号输出端相连，其通讯输出弓丨脚连接通讯模块、控制输出引脚通过驱动电路连接继电器，控制芯片上还具有复用引脚和定时计数器输出引脚。
[0005]本实用新型的优选方案是:驱动电路包括驱动三极管和限流电阻，驱动三极管的基极通过限流电阻连接控制芯片的控制输出引脚、发射集接地、集电极与继电器相连。
[0006]优选地，继电器上并联二极管，二极管的正极连接继电器与驱动三极管发射集相连的一端，其负极连接继电器的正5V端，用于放置继电器反向感生电动势烧坏三极管和单片机。
[0007]优选地，电源模块采用5V电源和3.3V电源。
[0008]优选地，通讯模块包括RS485通讯传输和无线传输，RS485通讯传输采用MAX485E收发器，收发器与控制芯片的通讯输出引脚相连。
[0009]优选地，控制芯片采用P89LPC921芯片，继电器采用946H-1C?继电器。
[0010]本实用新型有益效果为:本实用新型可以实现风速和风向的二维测量，采用单片封装的微控制器可以有效减少所需的电子元件和电路板的面积，降低系统的成本，同时该设备具有测量精确度高，结构简单，构思巧妙，使用寿命长的优点。
【附图说明】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]图2为本实用新型主控模块电路图
【具体实施方式】
[0014]实施例一
[0015]本实施例提供的一种风速风向传感装置，如图1所示，包括主控模块、输入输出模块、通讯模块和电源模块，主控模块通过输入输出模块分别连接风向检测装置和风速检测装置，主控模块包括控制芯片，控制芯片的电源引脚与电源模块相连，控制芯片的输入引脚分别与风速检测装置的脉冲信号端和风向检测装置的信号输出端相连，其通讯输出引脚连接通讯模块、控制输出引脚通过驱动电路连接继电器，控制芯片上还具有复用引脚和定时计数器输出引脚。
[0016]驱动电路包括驱动三极管和限流电阻，驱动三极管的基极通过限流电阻连接控制芯片的控制输出引脚、发射集接地、集电极与继电器相连。
[0017]继电器上并联二极管，二极管的正极连接继电器与驱动三极管发射集相连的一端，其负极连接继电器的正5V端，用于放置继电器反向感生电动势烧坏三极管和单片机。
[0018]电源模块采用5V电源和3.3V电源，3.3V电源为LPC921芯片工作供电，5V电源为测风传感器工作供电。
[0019]通讯模块包括RS485通讯传输和无线传输，RS485通讯传输采用MAX485E收发器，收发器与控制芯片的通讯输出引脚相连，无线传输采用的是HAC-UM数传模块，传输距离可1000米，数据输入接MAX485的A、B端输出，并由LPC921提供休眠控制，电源则共用系统电源模块的3.3V或5V电源。
[0020]控制芯片采用P89LPC921芯片，继电器采用946H-1C?继电器。
[0021]P89LPC921是一款单片封装的微控制器，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。P89LPC921采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期。6倍于标准80C51器件。P89LPC921集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。
[0022]20脚TSS0P封装的LPC921芯片，除去电源、地、晶振、复位管脚，还有15个可用I/O 口。P0 口的P0.0到P0.6作为风向七位格雷码的输入引脚，P1.2脚同时是定时计数器0的引脚，我们将其作为风速脉冲的输入引脚。P1.0和PL 1用作RS485通信，P1.3作为RS485通信收发控制引脚。P1.7用作继电器控制引脚，控制传感器电源的导通和关闭。同时，P0.4和P0.5也是用芯片程序下载接口，在此，用3脚跳线将P0.4和P0.5引出，使其作为复用引脚。LPC921采用ICP下载器下载程序，下载程序时要将电源和地与周围电路隔离，因此电源和地的引脚应使用2条跳线引出。
[0023]LPC921管脚可承受5V工作电压，因此5V脉冲信号和格雷码在经过防雷，滤波后可以直接接到单片机引脚上。输出部分主要是单片机输出引脚通过驱动电路控制继电器，在此，继电器选用台湾欣大继电器946-H-1C-5D，工作电压5V，驱动电流70mA。驱动电路三极管采用9013H，直流增益150，限流电阻R5选8.2K或5.6K。为了防止继电器的反向感生电动势烧坏三极管甚至前边的电路比如单片机，应在继电器两端反向并联二极管，该二极管的正极应该在三极管集电极那端，负极接正5V端。继电器的使用可以降低系统功耗，延长传感器的使用寿命。
[0024]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1.一种风速风向传感装置，包括主控模块、输入输出模块、通讯模块和电源模块，所述主控模块通过所述输入输出模块分别连接风向检测装置和风速检测装置，其特征在于，所述主控模块包括控制芯片，所述控制芯片的电源引脚与电源模块相连，所述控制芯片的输入引脚分别与风速检测装置的脉冲信号端和风向检测装置的信号输出端相连，其通讯输出引脚连接所述通讯模块、控制输出引脚通过驱动电路连接继电器，所述控制芯片上还具有复用引脚和定时计数器输出引脚。2.根据权利要求1所述的一种风速风向传感装置，其特征在于，所述驱动电路包括驱动三极管和限流电阻，所述驱动三极管的基极通过限流电阻连接所述控制芯片的控制输出引脚、发射集接地、集电极与所述继电器相连。3.根据权利要求2所述的一种风速风向传感装置，其特征在于，所述继电器上并联二极管，所述二极管的正极连接所述继电器与所述驱动三极管发射集相连的一端，其负极连接所述继电器的正5V端。4.根据权利要求1所述的一种风速风向传感装置，其特征在于，所述电源模块采用5V电源和3.3V电源。5.根据权利要求1所述的一种风速风向传感装置，其特征在于，所述通讯模块包括RS485通讯传输和无线传输，所述RS485通讯传输采用MAX485E收发器，所述收发器与所述控制芯片的通讯输出引脚相连。6.根据权利要求1所述的一种风速风向传感装置，其特征在于，所述控制芯片采用P89LPC921芯片，所述继电器采用946H-1C?继电器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种风速风向传感装置，包括主控模块、输入输出模块、通讯模块和电源模块，主控模块通过输入输出模块分别连接风向检测装置和风速检测装置，主控模块包括控制芯片，控制芯片的电源引脚与电源模块相连，控制芯片的输入引脚分别与风速检测装置的脉冲信号端和风向检测装置的信号输出端相连，其通讯输出引脚连接通讯模块、控制输出引脚通过驱动电路连接继电器，控制芯片上还具有复用引脚和定时计数器输出引脚，该设备在对风速进行测量的同时可以感知风向，具有灵敏度高，结构精巧的特点。
【IPC分类】G01P5/00, G01P13/02
【公开号】CN204989220
【申请号】CN201520675326
【发明人】张宁, 王建明, 过超, 王姝姝
【申请人】南京九康壹可农业科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月2日