可进行环境数据测量的摄像头的制作方法

1.本技术涉及环境科学技术领域，具体涉及一种可进行环境数据测量的摄像头。


背景技术：

2.在环境科学研究实践中，需要在测量环境数据的同时，采集、记录环境变化的视频信号，并在视频信息与数据信息之间建立关联。
3.但目前的相关仪器设备仅能够记录环境变化的数据，不具备同时采集、记录相关视频的功能。


技术实现要素：

4.为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种可进行环境数据测量的摄像头。
5.根据本技术实施例的第一方面，提供一种可进行环境数据测量的摄像头，包括：环境数据测量系统、视频传感器、usb集线器电路、主控电路和电源电路、usb扩展接口电路；
6.所述环境数据测量系统与所述主控电路连接，所述主控电路与所述usb集线器电路连接；
7.所述视频传感器与所述usb集线器电路连接；
8.所述usb扩展接口电路与所述usb集线器电路连接；
9.所述usb集线器电路的输入接口能够与外部的计算机连接；
10.所述电源电路从外部获取电源，并给所述主控电路供电。
11.可选地，所述电源电路通过usb接口与外部的计算机连接，由计算机提供电源，通过稳压器芯片给所述主控电路供电。
12.可选地，所述主控电路为32位单片机；
13.所述单片机连接晶振，用于提供时钟信号；
14.所述单片机与所述环境数据测量系统进行通讯；
15.所述单片机连接所述usb集线器电路的输出接口。
16.可选地，所述usb集线器电路包括集线器芯片；所述集线器芯片分别与所述视频传感器、所述主控电路、所述usb扩展接口电路连接。
17.可选地，所述usb集线器电路还包括第一输出接口以及第二输出接口；
18.所述集线器芯片u3与所述第一输出接口连接，所述第一输出接口与所述视频传感器连接；
19.所述集线器芯片连接所述单片机。
20.所述集线器芯片与所述第二输出接口连接，所述第二输出接口为usb扩展接口。
21.可选地，所述电源电路采用ldo芯片；
22.所述ldo芯片连接usb接口的5v电源信号；
23.所述ldo芯片连接所述单片机u1的电源引脚，给所述单片机供电。
24.可选地，还包括与所述主控电路连接的光源电路。
25.可选地，所述光源电路包括贴片led和开关，通过所述开关控制led的开关状态。
26.可选地，所述环境数据测量系统包括温度传感器、湿度传感器、压强传感器、位置传感器以及光敏传感器中的一种或多种。
27.可选地，所述温度传感器采用高精度红外探头，与所述主控电路连接。
28.本技术的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：
29.本技术的方案将温度传感器与视频传感器集成为一体，能够在准确测量温度变化的同时实时测量和记录过程及现象，完整地记录被测量物体在呈现温度变化的过程中的视频信息；还可以实时将拍摄的视频传输到上位机，实时投屏到投影仪或者大屏幕上，方便多人同时观看，便于信息分享和集体评估。
30.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
31.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
32.图1是根据一示例性实施例示出的一种可进行环境数据测量的摄像头的电路框图。
33.图2是根据一示例性实施例示出的一种主控电路的电路图。
34.图3是根据一示例性实施例示出的一种usb集线器电路的电路图。
35.图4是根据一示例性实施例示出的一种电源电路的电路图。
36.图5是根据一示例性实施例示出的一种光源电路的电路图。
37.图6是根据一示例性实施例示出的一种usb扩展接口的电路图。
38.图7是根据一示例性实施例示出的一种整体外壳的结构示意图。
具体实施方式
39.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
40.图1是根据一示例性实施例示出的一种可进行环境数据测量的摄像头的电路框图。该可进行环境数据测量的摄像头包括：环境数据测量系统101、视频传感器102、usb集线器电路103、主控电路104和电源电路105、usb扩展接口电路107。所述电源电路105从外部获取电源，并给所述主控电路104供电。
41.所述环境数据测量系统101与所述主控电路104连接，所述主控电路104与所述usb集线器电路103的输出接口连接。所述视频传感器102与所述usb集线器电路103的输出接口连接。所述usb扩展接口电路107与所述usb集线器电路103的输出接口连接。所述usb集线器电路103的输入接口能够与外部的计算机连接。本技术的可进行环境数据测量的摄像头通过一个usb接口连接计算机(上位机)，可以同时向计算机传输环境数据(如温度、湿度、压强
和光强等数据)以及采集的视频信号。
42.一些实施例中，本技术可进行环境数据测量的摄像头还包括与所述主控电路104连接的光源电路106。在环境亮度不够时，用于为视频传感器102补光。
43.本技术的方案将环境数据测量系统与视频传感器102集成为一体，能够在准确测量环境数据的同时实时测量和记录过程及现象，完整地记录被测量物体在呈现温度、湿度、压强、位置变化的过程中的视频信息；还可以实时将拍摄的视频传输到上位机，实时投屏到投影仪或者大屏幕上，方便多人同时观看，便于老师讲解和学生观察。
44.下面结合具体的应用场景，对本技术的方案进行拓展说明。
45.一些实施例中，所述环境数据测量系统101包括温度传感器(温度探头)、湿度传感器、压强传感器、位置传感器以及光敏传感器中的一种或多种。
46.以下实施例将以环境数据测量系统101包括一个温度传感器(即温度探头)作为基础进行说明(当然应理解的是，环境数据测量系统不仅可以包括一个温度传感器，该系统可以包括若干种类不同、数量不同的传感器)。在一些实施例中，所述温度探头采用红外温度探头，通过i2c总线与所述主控电路104进行通讯。本技术的方案采用非接触式红外测温，与热电偶、热电阻等常规温度传感器相比，红外温度计具有测温范围宽、寿命长、性能可靠、反应极快和非接触性等诸多优点。另外，红外温度计还特别适合测量腐蚀性的介质和运动物体的温度，而且不会破坏到被测对象的温度场。
47.一些实施例中，所述视频传感器102采用usb免驱高清摄像头。该摄像头与usb集线器电路103中usb接口连接，与计算机通过usb接口进行数据通讯，实时上传摄像头拍摄的图像。
48.一些实施例中，所述主控电路104采用32位单片机u1。单片机的i2c接口连接红外温度探头，获取原始温度数值并采用算法处理成实际温度值，通过usb接口，将温度数据实时上传至计算机。
49.具体地，参照图2，所述单片机u1的第5、6引脚连接晶振y2，用于提供时钟信号。所述单片机u1的第13、14引脚，作为i2c的总线，与所述温度探头进行通讯。所述单片机u1的第31、32、33引脚与所述usb集线器电路103连接，从而与计算机连接，进行数据通讯。
50.单片机u1的j3为程序下载接口，单片机u1的内部程序通过此接口下载，电阻r6和激光二极管d1指示红外温度计测量位置，电容c1连接至单片机的复位引脚，去耦电容c2
‑
c5分别连接在单片机u1的电源引脚。
51.参照图3，一些实施例中，所述usb集线器电路103包括1个输入接口j1(在本实施例中为usb接口)、集线器芯片u3和第一输出接口j4。具体地，集线器芯片u3为fe1.1s集线器芯片。集线器电路采用u3及外围电路组成，包括晶振y1，电阻r1
‑
r5、r7、r10，电容c9
‑
c15。
52.所述集线器芯片u3的usb输出接口第11、12引脚与所述第一输出接口j4连接，所述第一输出接口j4与所述视频传感器102连接。所述集线器芯片u3的第7、8引脚通过电路板走线连接单片机u1的第32、33引脚，使单片机可以与计算机连接、通讯。
53.一些实施例中，所述电源电路105通过usb接口与外部的计算机连接，由计算机提供电源，通过稳压器芯片给所述主控电路104供电。
54.参照图4，一些实施例中，所述电源电路105采用型号为xc6219302的ldo芯片u2，输出3.0v电压。所述ldo芯片u2的第1引脚连接usb接口的5v电源信号。所述ldo芯片u2的第5引
脚输出电压3v，与所述单片机u1的电源引脚连接，给所述单片机u1供电。电容c8为输入电压滤波电容，电容c6、c7为输出电压滤波电容。
55.参照图5，一些实施例中，所述光源电路包括贴片大功率led和开关k1，通过开关k1控制led的开关状态。电阻r6、r13为led的限流电阻。
56.参照图6，一些实例中，所述usb扩展接口电路j5的第2、3引脚连接集线器芯片u3的第9、10引脚。
57.如图7所示，本技术的传感器整体结构包括外壳3，外壳3的底部为usb数据线4，用于连接上位机，进行数据传输。外壳3的顶端设置有usb接口5，用于扩展连接其它的usb设备。外壳3的表面还设置温度探头6、摄像头7、开关按钮8，开关按钮8用于控制led灯9的亮灭状态。其它电路均设置在外壳3的内部。
58.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
59.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
61.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。