一种采用音频接口通讯的便携式气象计的制作方法
【专利摘要】一种采用音频接口通讯的便携式气象计，使用锂离子电池供电，体积小巧便于携带，包括传感器模块组、嵌入式MCU、2FSK调制模块、电源模块和晶振电路。其中传感器模块组进行温度、气压、湿度、高度数据的采集，将所得的气象数据传输至嵌入式MCU；通过嵌入式MCU对原始气象数据进行处理和编码，将编码后的基带信号传输至2FSK调制模块；通过2FSK调制模块对所得的基带信号进行调制，最后将调制完成的2FSK调制信号经音频线通过智能终端的3.5mm音频接口传输至智能终端以备进一步存储、处理、显示和分析，充分利用现有智能终端的处理能力，性能强大，成本低廉。
【专利说明】一种采用音频接口通讯的便携式气象计
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气象计，具体涉及一种采用音频接口与智能终端设备连接和通讯的便携式气象计。
【背景技术】
[0002]温度、气压、湿度、高度气象参数既对我们的科学研究不可或缺，又能满足很多户外爱好者的专业需求。然而目前，现有的具备测量温度、气压、湿度、高度数据功能的气象计，大多不能存储这些气象资料，也没有进行数据处理分析的能力，而具备这些高级功能的气象数据采集系统，往往又价格高昂，无法满足大众需求。
[0003]3.5mm音频接口具有良好的向前兼容性，可以适用于市面上几乎所有的智能终端，且向后兼容性强，在未来也是一项必备的接口。
[0004]现有的智能手机，平板电脑都带有音频解码模块，且计算性能卓越，满足对数据进行存储、处理、显示和分析的条件。
【发明内容】
[0005]为了解决现有的气象计功能简单，专业的气象采集系统价格昂贵的问题。本实用新型提供一种采用音频接口与现有的平板电脑，智能手机智能终端连接和通讯的便携式气象计。该气象计实时采集外界环境的温度、气压、湿度、高度气象数据，并将得到的数据通过音频接口传输至智能终端以备进一步存储、处理、显示和分析。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种采用音频接口通讯的便携式气象计，包括传感器模块组、嵌入式MCU、2FSK调制模块、电源模块和晶振电路。其中传感器模块组进行温度、气压、湿度、高度数据的采集，将所得的气象数据传输至嵌入式MCU ;通过嵌入式MCU对原始气象数据进行处理和编码，将编码后的基带信号传输至2FSK调制模块；通过2FSK调制模块对所得的基带信号进行调制，最后将调制完成的2FSK调制信号经音频线通过智能终端的3.5_音频接口传输至智能终端以备进一步存储、处理、显示和分析。由晶振电路为嵌入式MCU提供系统时钟，由电源模块为整个系统供电。
[0007]所述的气象计的传感器模块组包括:
[0008]温度传感器，用于采集环境温度数据；
[0009]气压传感器，用于采集环境气压数据；
[0010]湿度传感器，用于采集环境湿度数据；
[0011]所述温度传感器，所述气压传感器，所述湿度传感器分别与所述嵌入式MCU相连接。
[0012]所述的嵌入式MCU用于对传感器模块组采集到的原始气象数据进行接收、处理和编码，输出数字基带信号。
[0013]所述的晶振电路与嵌入式MCU相连接为嵌入式MCU提供系统时钟。
[0014]所述的2FSK调制模块与所述嵌入式MCU相连接，完成数字基带信号的频率调制，将调制后的2FSK调制信号通过音频线传输至智能终端的3.5mm音频接口，使用音频线中的麦克端和地端传输数据。
[0015]所述的电源模块包括锂离子电池和相应的电压转换电路。
[0016]所述的电源模块分别与所述温度传感器，所述气压传感器，所述湿度传感器和所述嵌入式处理器MCU相连接，为其供电。
[0017]本实用新型的有益效果是，采用电子的传感器模块组采集气象数据，结果精准，数据通过嵌入式MCU处理后经过独立的2FSK调制模块输出2FSK调制信号，速度快。数据经过3.5_音频接口传递给智能终端，兼容性强。可以充分利用现有智能终端的处理能力进行存储、处理、显示和分析，性能强大，成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0019]图1是本实用新型所述气象计的外部结构示意图。
[0020]图2是本实用新型所述气象计的结构原理图。
[0021]图3是本实用新型所述气象计的电路原理图。
[0022]图4是本实用新型所述气象计与智能终端的连接示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
[0024]实施例:
[0025]本实用新型实施例提供一种采用音频接口通讯的便携式气象计，如图1所示为便携式气象计的外部结构示意图，用户在使用此便携式气象计时需要打开开关，并将3.5mm音频插头连接至智能终端的耳机接口(如图4)。便携式气象计启动后将会将实时采集的外界气象数据通过音频线传输至智能终端。
[0026]如图1所示，本便携式气象计的温度传感器采用DS18B20，该传感器会将实时采集的环境温度数据通过单总线方式经过输入输出端口传输至嵌入式MCU (本例采用dspic4011)o
[0027]如图1所示，本便携式气象计的气压传感器采用BMP085，该传感器采用I2C总线与嵌入式MCU进行连接，将实时采集的大气压数据通过I2C传递给嵌入式MCU，额外的，嵌入式MCU可以通过大气压和海拔高度的函数关系计算得到相应的高度值。
[0028]如图1所示，本便携式气象计的湿度传感器采用DHTlI，该传感器会将实时采集的环境湿度数据通过单总线方式经过输入输出端口传输至嵌入式MCU。
[0029]如图3所示，嵌入式MCU将得到的温度、气压、湿度、高度这些气象数据作为基带信号经由信号发生器AD9833构成的2FSK调制模块调制为2FSK调制信号。
[0030]如图4所示，调制后的2FSK信号经由音频线的麦克端和地端传输到智能终端以备进一步的存储、处理、显示和分析。
[0031]本实施方式实现了采用音频接口通讯的便携式气象计，采用高精度的传感器采集气象信息，通过嵌入式MCU处理后，由独立的信号发生器构成的正弦波发生电路进行2FSK调制，速度快。3.5mm音频接口的适用性广，兼容市面上几乎所有的智能终端，无需再额外附加解码单元。充分利用了智能终端进行数据存储、处理、显示和分析，节省了成本。
【权利要求】
1.一种采用音频接口通讯的便携式气象计，其特征在于，将采集到的温度、气压、湿度、高度气象数据通过音频接口实时传输给智能终端，该气象计包括:由温度、气压、湿度传感器组成的传感器模块组，进行气象数据的采集，以及将数据传输至嵌入式MCU ;嵌入式MCU，进行原始气象数据的处理和编码，输出基带信号；2FSK调制模块，对嵌入式MCU输出的基带信号进行调制，输出2FSK调制信号；该气象计通过音频线与智能终端的音频接口相连接，将2FSK调制信号传输至智能终端以备进行进一步存储、处理、显示和分析。
2.根据权利要求1所述的便携式气象计，其特征是:所应用的智能终端的音频接口为.3.5mm音频接口，使用此音频接口中的麦克端和地端进行通讯。
【文档编号】G06F3/00GK203811830SQ201320736249
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】王旻 申请人:王旻