[发明专利]烤烟叶温实时检测仪

摘要

本发明公开了一种烤烟叶温实时检测仪。现有的烟叶烘烤温湿度测量仪不能直接测量烟叶表面温度，测量精度低的现状。本发明中的烟叶温度采集和调理模块的输入端与置于烟叶上的铂电阻连接，输出端与单片机和AD转换模块输入端信号连接；烤房环境温湿度信号采集模块获取环境温湿度信号，其输出端与单片机和AD转换模块输入端信号连接；时钟模块与单片机和AD转换模块输入端信号连接；液晶显示模块与单片机和AD转换模块输出端信号连接；存储模块、键盘输入模块和MAX3232通信模块均与单片机和AD转换模块信号连接。本发明采用接触式方法直接测量烤烟叶的表面温度，同时监测烤房的温湿度，操作简单，携带方便，功耗低，能长时间连续工作。

主权项

烤烟叶温实时检测仪，包括烟叶温度采集和调理模块、烤房环境温湿度信号采集模块、电源模块、单片机和AD转换模块、液晶显示模块、MAX3232通信模块、存储模块、时钟模块和键盘输入模块，其特征在于：烟叶温度采集和调理模块的输入端与置于烟叶上的铂电阻连接，输出端与单片机和AD转换模块输入端信号连接；烤房环境温湿度信号采集模块获取环境温湿度信号，其输出端与单片机和AD转换模块输入端信号连接；时钟模块与单片机和AD转换模块输入端信号连接；液晶显示模块与单片机和AD转换模块输出端信号连接；存储模块、键盘输入模块和MAX3232通信模块均与单片机和AD转换模块信号连接；所述的烟叶温度采集和调理模块包括第一可变电阻W3、第二可变电阻W4、第一二极管D1、第一电阻R2、第二电阻R3、第三电阻R4、第三可变电阻W2、第四电阻R1、第一三极管Q2、第一电容C14、第二电容C10、第二三极管Q1、第五电阻R18、第三电容C18、第一芯片U3和第二芯片U4；第一可变电阻W3的一端悬空，可调端接第三可变电阻W2的一端和第一芯片U3的12脚，另一端接第一芯片U3的1脚、2脚和第四电阻R1的一端；第三可变电阻W2的可调端连接铂电阻的正极端RTD+，第二三极管Q1的发射极，以及第一芯片U3的13脚、14脚；第三可变电阻W2的另一端悬空；第四电阻R1的另一端与铂电阻的中性端RTD、第二三极管Q1的基极连接；第二三极管Q1的集电极与铂电阻负极端RTD﹣、第五电阻R18的一端和第三电容C18的一端连接；第五电阻R18的另一端与第三电容C18的另一端、第一芯片U3的6脚相连；第一芯片U3的3脚接第二可变电阻W4的一端；第一芯片U3的4脚接第二可变电阻W4的可调端；第二可变电阻W4的另一端悬空；第一芯片U3的5脚、11脚均悬空；第一芯片U3的7脚分别与第一电容C14一端、第二芯片U4的3脚连接；第一芯片U3的8脚接第一三极管Q2的发射极；第一芯片U3的9脚接第一三极管Q2的基极；第一芯片U3的10脚接第一三极管Q2的集电极、第一二极管D1的负极以及第一电容C14的另一端；第一二极管D1的正极接+12V电源；第二芯片U4的1脚、6脚、7脚、8脚和9脚均悬空；第二芯片U4的2脚、5脚和13脚均接模拟地AGND；第二芯片U4的4脚接﹣12V电源；第二芯片U4的10脚、11脚和12脚均相连；第二芯片U4的14脚、15脚和第三电阻R4的一端均相连；第三电阻R4的另一端接第二电阻R3的一端；第二电阻R3的另一端接第一电阻R2的一端，此处设有测试点TEMP，并且与第六芯片U10的1脚相连；第一电阻R2的另一端接模拟地AGND；第二芯片U4的16脚接第二电容C10的一端和+12V电源；第二电容C10的另一端接模拟地AGND；所述的第一芯片U3型号为XTR105，第二芯片U4型号为RCV420；所述的烤房环境温湿度信号采集模块包括第一插槽J2、第四电容C11、第六电阻R21和第七电阻R19；第一插槽J2用来与集成温湿度传感器SHT11相连接，第一插槽J2的1脚接第四电容C11的一端、+3.3V数字电源，并且外接集成温湿度传感器SHT11的电源端；第四电容C11的另一端接数字地DGND；第一插槽J2的2脚接第六电阻R21的一端、第七芯片U11的25脚P2.5，并且外接集成温湿度传感器SHT11的时钟端SCK；第六电阻R21的另一端接+3.3V数字电源；第一插槽J2的3脚接第七电阻R19的一端、第七芯片U11的26脚P2.6，并且外接集成温湿度传感器SHT11的数据端DATA；第七电阻R19的另一端接+3.3V数字电源；第一插槽J2的4脚接数字地DGND；所述的电源模块包括第一极性电容C15、第二二极管D2、电感L1、第二极性电容C16、第五电容C6、第三极性电容C17、第四极性电容C21、第六电容C5、第五极性电容C22、第七电容C7、第八电阻R16、第九电阻R17、第三芯片U5、第四芯片U8、第五芯片U6；第一极性电容C15的正极与+12V电源、第三芯片U5的1脚连接，负极与第三芯片U5的3脚、5脚连接，且接模拟地AGND；第三芯片U5的2脚接第二二极管D2的负极和电感L1的一端；电感L1的另一端与第三芯片U5的4脚、第二极性电容C16的正极、第五电容C6的一端以及第四芯片U8的输入脚IN﹢相连；第二极性电容C16的负极与第二二极管D2的正极、第五电容C6的另一端、第四芯片U8的接地脚GND以及第三极性电容C17的负极相连，并接模拟地AGND；第四芯片U8的输出脚OUT与第三极性电容C17的正极相连，其输出为+3.3V电源；第四极性电容C21的正极接第五芯片U6的2脚，负极接第五芯片U6的4脚；第五芯片U6的1脚、6脚、7脚均悬空；第五芯片U6的3脚接模拟地AGND；第五芯片U6的5脚与第五极性电容C22的正极、第七电容C7的一端相连，其输出为﹣12V电源；第五极性电容C22的负极与第七电容C7的另一端均接模拟地AGND；第五芯片U6的8脚与第六电容C5的一端、+12V模拟电源相连；第六电容C5的另一端接模拟地AGND；第八电阻R16的一端连接模拟地AGND，另一端连接数字地DGND；第九电阻R17的一端连接+3.3V模拟电源，另一端连接+3.3V数字电源；所述的第三芯片U3型号为LM2576S‑5、第四芯片U8型号为LM1117‑3.3、第五芯片U6型号为7662；所述的单片机和AD转换模块包括第八电容C13、第一上拉电阻R25、第二上拉电阻R26、第三上拉电阻R27、第九电容C12、开关S1、第十电阻R20、第一晶振X2、第十电容C19、第十一电容C20、第二晶振Y1、第二插槽J5、第六芯片U10和第七芯片U11；第六芯片U10的1脚连接上述测试点TEMP；第六芯片U10的2脚接模拟地AGND；第六芯片U10的3脚与第二上拉电阻R26的一端、第七芯片U11的21脚P2.1相连；第二上拉电阻R26的另一端与+3.3V数字电源、第一上拉电阻R25的一端相连；第一上拉电阻R25的另一端与第六芯片U10的4脚、第七芯片U11的20脚P2.0相连；第七芯片U11的5脚接第八电容C13的一端和+3.3模拟电源；第八电容C13的另一端接模拟地AGND和第六芯片U10的6脚；第三上拉电阻R27的一端连接+3.3V模拟电源，另一端连接第九电容C12的一端、第七芯片U11的58脚RST、第二插槽J5的4脚以及开关S1的一端；第九电容C12的另一端连接第十电阻R20的一端和数字地DGND；开关S1的另一端连接第十电阻R20的另一端；第七芯片U11的1脚接+3.3V数字电源；第七芯片U11的2脚P6.3接液晶U1的10脚；第七芯片U11的3脚P6.4接液晶U1的11脚；第七芯片U11的4脚P6.5接液晶U1的12脚；第七芯片U11的5脚P6.6接液晶U1的13脚；第七芯片U11的6脚P6.7接液晶U1的14脚；第七芯片U11的7脚、10脚、11脚均悬空；第七芯片U11的8脚接第一晶振X2的一端；第一晶振X2的另一端接第七芯片U11的9脚；第七芯片U11的12脚P1.0与第十上拉电阻R8的一端和第三插槽J6的8脚相连；第七芯片U11的13脚P1.1与第十一上拉电阻R9的一端和第三插槽J6的7脚相连；第七芯片U11的14脚P1.2与第十二上拉电阻R10的一端和第三插槽J6的6脚相连；第七芯片U11的15脚P1.3与第十三上拉电阻R11的一端和第三插槽J6的5脚相连；第七芯片U11的16脚P1.4与第十四上拉电阻R12的一端和第三插槽J6的4脚相连；第七芯片U11的17脚P1.5与第十五上拉电阻R13的一端和第三插槽J6的3脚相连；第七芯片U11的18脚P1.6与第十六上拉电阻R14的一端和第三插槽J6的2脚相连；第七芯片U11的19脚P1.7与第十七上拉电阻R15的一端和第三插槽J6的1脚相连；第七芯片U11的22脚P2.2与第九芯片U7的7脚和第四上拉电阻R5的一端相连；第七芯片U11的23脚P2.3与第九芯片U7的6脚和第五上拉电阻R6的一端相连；第七芯片U11的24脚P2.4与第九芯片U7的5脚和第六上拉电阻R7的一端相连；第七芯片U11的27脚、28脚、29脚、30脚、31脚均悬空；第七芯片U11的32脚P3.4与第八芯片U2的11脚相连；第七芯片U11的33脚P3.5与第八芯片U2的12脚相连；第七芯片U11的34脚、35脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚、44脚、47脚、48脚均悬空；第七芯片U11的45脚P5.1接液晶U1的17脚；第七芯片U11的46脚P5.2接液晶U1的15脚；第七芯片U11的49脚P5.5接液晶U1的4脚；第七芯片U11的50脚P5.6接液晶U1的5脚；第七芯片U11的51脚P5.7接液晶U1的6脚；第七芯片U11的52脚与第二晶振Y1的一端和第十一电容C20的一端连接；第二晶振Y1的另一端与第七芯片U11的53脚和第十电容C19的一端相连；第十电容C19的另一端与第十一电容C20的另一端相连，并接入数字地DGND；第七芯片U11的54脚TDO接第二插槽J5的14脚；第七芯片U11的55脚TDI接第二插槽J5的12脚；第七芯片U11的56脚TMS接第二插槽J5的10脚；第七芯片U11的57脚TCK接第二插槽J5的8脚；第七芯片U11的59脚P6.0接液晶U1的7脚；第七芯片U11的60脚P6.1接液晶U1的8脚；第七芯片U11的61脚P6.2接液晶U1的9脚；第七芯片U11的62脚接模拟地AGND；第七芯片U11的63脚接数字地DGND；第七芯片U11的64脚接+3.3V模拟电源；第二插槽J5的1脚、2脚、3脚、5脚、7脚、9脚、11脚均悬空；第二插槽J5的13脚接+3.3V数字电源；第二插槽J5为JTAG，用于仿真和烧录程序；所述的第六芯片U10型号为ADS1100；第七芯片U11型号为MSP430F149单片机；所述的液晶显示模块包括液晶U1、第四可变电阻W1；液晶U1的1脚、20脚均接数字地DGND；液晶U1的2脚接第四可变电阻W1的一端，并连接+3.3V数字电源；第四可变电阻W1的可调端接液晶U1的3脚，另一端接数字地DGND；液晶U1的16脚、18脚均悬空；液晶U1 19脚接+3.3V数字电源；所述的液晶U1型号为LCM12864ZK；所述的MAX3232通信模块包括第十二电容C4、第十三电容C2、第十四电容C1、第十五电容C3、第十六电容C9、串口插槽J1和第八芯片U2；第十二电容C4的一端接数字地DGND，另一端接第八芯片U2的2脚；第八芯片U2的1脚接第十三电容C2的一端；第十三电容C2的另一端接第八芯片U2的3脚；第八芯片U2的4脚接第十五电容C3的一端；第十五电容C3的另一端接第八芯片U2的5脚；第八芯片U2的6脚接第十四电容C1的一端；第十四电容C1的另一端接数字地DGND；第八芯片U2的7脚、8脚、9脚、10脚均悬空；第八芯片U2的13脚接串口插槽J1的3脚；串口插槽J1的1脚、4脚、6脚、7脚、8脚、9脚均悬空；串口插槽J1的2脚接第八芯片U2的14脚；串口插槽J1的5脚接数字地DGND；第八芯片U2的15脚与第十六电容C9的一端，并接数字地DGND；第十六电容C9的另一端接第八芯片U2的16脚和+3.3V数字电源；所述串口插槽J1的型号为DB9接口；第八芯片U2型号为MAX3232；所述的存储模块包括第四上拉电阻R5、第五上拉电阻R6、第六上拉电阻R7和第九芯片U7；第九芯片U7的1脚、2脚、4脚均接数字地DGND；第九芯片U7的3脚接+3.3V数字电源；第九芯片U7的5脚与第六上拉电阻R7的一端、第七芯片U11的24脚P2.4相连；第九芯片U7的6脚与第五上拉电阻R6的一端、第七芯片U11的23脚P2.3相连；第九芯片U7的7脚与第四上拉电阻R5的一端、第七芯片U11的22脚P2.2相连；第六上拉电阻R7的另一端与第九芯片U7的8脚、第四上拉电阻R5的另一端、第五上拉电阻R6的另一端以及+3.3V数字电源连接；所述的第九芯片U7的型号为24LC515；所述的时钟模块包括电池BT1、第三晶振X1、第十七电容C8、第七上拉电阻R22、第八上拉电阻R23、第九上拉电阻R24和第十芯片U9；电池BT1的负极接数字地DGND，正极接第十芯片U9的1脚；第十芯片U9的2脚接第三晶振X1的一端；第三晶振X1的另一端接第十芯片U9的3脚；第十芯片U9的4脚接数字地DGND；第十芯片U9的5脚接第七芯片U11的36脚P4.0和第九上拉电阻R24的一端；第九上拉电阻R24的另一端接第七上拉电阻R22的一端、第八上拉电阻R23的一端和+3.3V数字电源；第十芯片U9的6脚接第七芯片U11的37脚P4.1和第八上拉电阻R23的另一端；第十芯片U9的7脚接第七芯片U11的38脚P4.2和第七上拉电阻R22的另一端；第十芯片U9的8脚接第十七电容C8的一端和+3.3V数字电源；第十七电容的另一端接数字地DGND；所述的电池BT1型号为锂电池；第十芯片U9型号为DS1302；所述的键盘输入模块包括第三插槽J6、第十上拉电阻R8、第十一上拉电阻R9、第十二上拉电阻R10、第十三上拉电阻R11、第十四上拉电阻R12、第十五上拉电阻R13；第十六上拉电阻R14；第十七上拉电阻R15；第三插槽J6的1脚分别与第十七上拉电阻R15的一端、第七芯片U11的19脚P1.7连接，第十七上拉电阻R15的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的2脚分别与第十六上拉电阻R14的一端、第七芯片U11的18脚P1.6连接，第十六上拉电阻R14的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的3脚分别与第十五上拉电阻R13的一端、第七芯片U11的17脚P1.5连接，第十五上拉电阻R13的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的4脚分别与第十四上拉电阻R12的一端、第七芯片U11的16脚P1.4连接，第十四上拉电阻R12的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的5脚分别与第十三上拉电阻R11的一端、第七芯片U11的15脚P1.3连接，第十三上拉电阻R11的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的6脚分别与第十二上拉电阻R10的一端、第七芯片U11的14脚P1.2连接，第十二上拉电阻R10的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的7脚分别与第十一上拉电阻R9的一端、第七芯片U11的13脚P1.1连接，第十一上拉电阻R9的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的8脚分别与第十上拉电阻R8的一端、第七芯片U11的12脚P1.0连接，第十上拉电阻R8的另一端与+3.3V数字电源连接；第三插槽J6的9脚接数字地DGND。