濃度采集器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于采集器技術領域，尤其涉及一種CO2濃度采集器。
【背景技術】
[0002]一定范圍內，二氧化碳的濃度越高，植物的光合作用也越強，因此二氧化碳是最好的氣肥。美國科學家在新澤西州的一家農場里，利用二氧化碳對不同作物的不同生長期進行了大量的試驗研究，發現二氧化碳在農作物的生長旺盛期和成熟期使用效果最顯著。在這兩個時期中，如果每周噴射兩次二氧化碳氣體，噴上4?5次后，蔬菜可增產90%，水稻增產70%，大豆增產60%，高粱甚至可以增產200%。因此，對溫室中的二氧化碳濃度進行精確測量和采集對農業生產具有實際的指導意義。但是現有的CO2濃度測量系統都存在一些問題，比如，效率低、噪聲大和功耗大的問題。
【發明內容】
[0003]本發明就是針對上述問題，提供一種高效率、低噪聲且功耗小的一種溫室CO2濃度采集器。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括電感MG811、電阻R1、電阻R2、功放器、主控制器，其特征在于，電感MG811的1、3端口連接電源端VCC、2端口連接電阻Rl —端，Rl另一端接地；MG811的4、6端口連接電阻R2的一端和功放器的正極輸入端，電阻R2的另一端接地，功放器的負極輸入端連接主控制器的AOUT 口，主控制器連接的電源輸入端連接VCC，主控制器的GND端接地。
[0005]作為一種優選方案，所述的主控制器為MSP430F169單片機。
[0006]本發明有益效果。
[0007]本發明二氧化碳采集器具有功耗極低、使用方便、穩定性高等優點。其中，AD7794具備低噪聲和低功耗的特點，使得它非常適用于低功耗和高精度的測量。同時，AD7794片上有低噪聲增益可調的儀用放大器，所以小幅度的信號可以直接輸入。由于具有多個優良的特性，AD7794可望廣泛地用于農業、工業和醫療等各個領域。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖所示，本發明包括電感MG811、電阻Rl、電阻R2、功放器、主控制器，其特征在于，電感MG811的1、3端口連接電源端VCC、2端口連接電阻Rl —端，Rl另一端接地；MG811的4、6端口連接電阻R2的一端和功放器的正極輸入端，電阻R2的另一端接地，功放器的負極輸入端連接主控制器的AOUT 口，主控制器連接的電源輸入端連接VCC，主控制器的GND端接地。
[0010]作為一種優選方案,所述的主控制器為MSP430F169單片機。
[0011]由于二氧化碳傳感器正常工作需要5V電壓，因此本系統采用12V蓄電池供電，使用LM1117 -5.0芯片將12V電壓轉成裝置所需要的5V電壓。PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工業級內含I2C總線接口功能的、具有極低功耗的多功能時鐘/日歷芯片。按I2C總線協議規約，PCF8563有唯一的器件地址0A2H，PCF8563采用32.768kHz可編程時鐘輸出頻率，I2C總線是由數據線SDA和時鐘線SCL構成的串行總線，可發送和接收數據(使用時數據線和時鐘線需要上拉4.7k的電阻)。PCF8563的SCL與單片機的引腳PDO連接，SDA與單片機的引腳PDl連接，實現時間、日期等數據的讀取。
[0012]由于AD7794片上有低噪聲的儀用放大器，幅度比較小的信號可以直接輸入到ADC，所以在電路設計中MG811 二氧化碳傳感器的輸出只需要接一個射極跟隨器，即可精確地獲得輸出電壓，從而簡化了電路的設計。MG811模擬量輸出O?10mV電壓，濃度越高電壓越高，對應的二氧化碳濃度為350?10000X 10 - 6。
[0013]采集器使用MG811 二氧化碳傳感器。該傳感器對C02具有良好的靈敏度和選擇性，并且受溫濕度的變化影響較小，具有良好的穩定性、再現性及快速的響應恢復特性，探頭可以插拔設計，方便試驗。該傳感器采用固體電解質電池原理，由下列固體電池構成:空氣，Au INASIC0NI I碳酸鹽|Au，空氣，C02。元件加熱電壓由外電路提供，當其表面溫度足夠高時，元件相當于一個電池，其兩端會輸出一電壓信號，其值與能斯特方程符合得較好。元件測量時，放大器的阻抗須在100?100GQ之間，其測試電流應控制在IpA以下。
[0014]MSP430單片機處理能力強、運算速度快、片內資源豐富、方便高效，而其最大的特點就是超低功耗。由于系統運行時開啟的功能模塊不同(即采用不同的工作模式)，因此芯片的功耗有著顯著的差異。在系統中，共有I種活動模式(AM)和5種低功耗模式(LPM0?LPM4)。在實時時鐘模式下，可達2.5μ A ;在R AM保持模式下，最低可達0.1 μ A。該系統采用MSP430F169作為主控芯片，具有60kB閃存、2kB的R AM、2個16位定時器A/B、2個串行通信接口 USA R TO/USA R Tl、12位A/D帶采樣保持內部參考源、雙12位D/A同步轉換、2個USA R T、I2C、Hff乘法器和I個直接的通道DMA。基于這些特點，將其作為采集器的主控芯片非常合適。
【主權項】
1.一種溫室CO2濃度采集器，包括電感MG811、電阻Rl、電阻R2、功放器、主控制器，其特征在于，電感MG811的1、3端口連接電源端VCC、2端口連接電阻Rl —端，Rl另一端接地；MG811的4、6端口連接電阻R2的一端和功放器的正極輸入端，電阻R2的另一端接地，功放器的負極輸入端連接主控制器的AOUT 口，主控制器連接的電源輸入端連接VCC，主控制器的GND端接地。2.根據權利要求1所述的一種溫室CO2濃度采集器，其特征在于:所述的主控制器為MSP430F169 單片機。
【專利摘要】一種溫室CO2濃度采集器屬于采集器技術領域，尤其涉及一種CO2濃度采集器。本發明提供一種高效率、低噪聲且功耗小的一種溫室CO2濃度采集器。本發明包括電感MG811、電阻R1、電阻R2、功放器、主控制器，其特征在于，電感MG811的1、3端口連接電源端VCC、2端口連接電阻R1一端，R1另一端接地；MG811的4、6端口連接電阻R2的一端和功放器的正極輸入端，電阻R2的另一端接地，功放器的負極輸入端連接主控制器的AOUT口，主控制器連接的電源輸入端連接VCC，主控制器的GND端接地。
【IPC分類】G01N27/26
【公開號】CN105588861
【申請號】CN201410566272
【發明人】許亞夫
【申請人】許亞夫
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月23日