釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀的制作方法
【專利摘要】一種釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀,包括單片機(jī)、傳感器模塊、蜂鳴器、無線傳輸模塊和電源,傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器和CO2傳感器;單片機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度采集間隔周期,定時向各傳感器發(fā)出采集工作指令與停止采集的指令,對接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號進(jìn)行處理與存儲,當(dāng)接收到后臺計算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后,將所存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺計算機(jī);蜂鳴器通過第三接口電路與單片機(jī)連接,在各傳感器進(jìn)行采集時產(chǎn)生提示音;無線傳輸模塊通過第四接口電路與單片機(jī)連接,將后臺計算機(jī)發(fā)出的指令輸送給單片機(jī),將單片機(jī)輸出的數(shù)據(jù)傳送給后臺計算機(jī)。
【專利說明】釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)境因子采集裝置,特別涉及一種釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度的自動采集儀。
【背景技術(shù)】
[0002]釀酒業(yè)一直重點關(guān)注直接涉及釀酒的糠、水、溫、淀、酸、曲、糟、窖等因子。隨著白酒業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,整個行業(yè)愈來愈關(guān)注與釀酒相關(guān)的環(huán)境因子,例如溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度的變化,因為這些環(huán)境因子對釀酒品質(zhì)有很大的影響。雖然現(xiàn)在已有多種測定空氣中溫度、濕度或二氧化碳濃度或酒精濃度的儀器或設(shè)備,但尚沒有能同時測定釀酒車間環(huán)境中溫度、濕度、二氧化碳濃度和酒精濃度的自動采集儀公開,因而導(dǎo)致所得車間環(huán)境因子的數(shù)據(jù)不同步,可利用性差,而且需購買多種儀器或裝置進(jìn)行檢測,使采集成本增大。
實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀,以便能同時檢測釀酒車間環(huán)境中的溫度、濕度、二氧化碳濃度和酒精濃度等環(huán)境因子,使得到的數(shù)據(jù)能更好地為釀酒生產(chǎn)服務(wù),并降低數(shù)據(jù)采集成本。
[0004]本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀,包括單片機(jī)、傳感器模塊、蜂鳴器、無線傳輸模塊和電源,所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器和CO2傳感器;單片機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度采集間隔周期定時向溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器發(fā)出采集工作指令與停止采集的指令,對接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號進(jìn)行處理與存儲,當(dāng)接收到后臺計算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后,將所存儲的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺計算機(jī);溫度傳感器通過第一接口電路與單片機(jī)連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的溫度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路傳送給單片機(jī),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述溫度的采集;濕度傳感器通過第一接口電路與單片機(jī)連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的濕度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路傳送給單片機(jī),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述濕度的采集;酒精傳感器通過第一接口電路與單片機(jī)連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的酒精濃度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路傳送給單片機(jī),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述酒精濃度的采集;co2傳感器通過第一接口電路與單片機(jī)連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的CO2濃度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路傳送給單片機(jī),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述CO2濃度的采集;蜂鳴器通過第三接口電路與單片機(jī)連接,當(dāng)接收到單片機(jī)向溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器發(fā)出的采集工作指令后產(chǎn)生提示音,在溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器停止采集后終止提示音;無線傳輸模塊通過第四接口電路與單片機(jī)連接,將后臺計算機(jī)發(fā)出的指令輸送給單片機(jī),將單片機(jī)輸出的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)傳送給后臺計算機(jī);電源通過第二接口電路與單片機(jī)、無線傳輸模塊、傳感器模塊中的各傳感器連接,向它們供電。
[0005]上述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀,溫度傳感器、濕度傳感器可以是各自獨立的結(jié)構(gòu),也可以是集成在一體的結(jié)構(gòu)。
[0006]本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀的操作與工作原理:
[0007]將所述自動采集儀安裝在釀酒車間,使用時,接通電源,對單片機(jī)設(shè)定溫度、濕度、酒精濃度和二氧化碳濃度的采集間隔周期,然后啟動采集儀,在單片機(jī)的控制下,溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器和CO2傳感器分別對釀酒車間的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度進(jìn)行采集,并將采集的信號傳送給單片機(jī),單片機(jī)對接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號進(jìn)行處理與存儲,當(dāng)接收到后臺計算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后,將所存儲的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺計算機(jī),后臺計算機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,通過軟件進(jìn)行分析使用。當(dāng)所述自動采集儀處于工作狀態(tài)時(即各傳感器正在采集數(shù)據(jù)),蜂鳴器發(fā)出提示音,警示此時人工不能進(jìn)行其它操作,在溫度傳感器、濕度傳感器、酒精傳感器、CO2傳感器停止采集后終止提示音。
[0008]本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀具有以下有益效果:
[0009]1、每天能按照設(shè)定的采集間隔周期同時采集釀酒車間的溫度、濕度、酒精濃度和二氧化碳濃度等數(shù)據(jù),并將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺計算機(jī)保存在數(shù)據(jù)庫中,因而使得到的數(shù)據(jù)能更好地為釀酒生產(chǎn)服務(wù),提高釀酒品質(zhì)。
[0010]2、采集精度高,二氧化碳采集精度為±200ppm,示值誤差< 10%,重復(fù)性< 5% ;酒精采集精度為±50ppm,示值誤差< 5%,重復(fù)性< 3%;溫度采集精度為土1°C,示值誤差< 1%,重復(fù)性< 1% ;濕度采集精度為±3%RH,示值誤差< 1%,重復(fù)性< 2%。
[0011]3、一套儀器即可完成釀酒車間多種環(huán)境因子數(shù)據(jù)的采集,不僅可降低所采集數(shù)據(jù)的相對誤差,而且可減少采集設(shè)備的購置費(fèi)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀的結(jié)構(gòu)框圖;
[0013]圖2是本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀中各傳感器與單片機(jī)連接的第一接口電路的原理圖;
[0014]圖3是本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀中電源與單片機(jī)、傳感器、無線傳輸模塊連接的第二接口電路的原理圖;
[0015]圖4是本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀中蜂鳴器與單片機(jī)連接的第三接口電路的原理圖;
[0016]圖5是本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀中無線傳輸模塊與單片機(jī)連接的第四接口電路的原理圖。
[0017]圖中,1:傳感器模塊,1-1:溫度傳感器,1-2:濕度傳感器,1-3:酒精傳感器,1-4:CO2傳感器,2-1:第一接口電路,2-2:第二接口電路,2-3:第三接口電路,2-4:第四接口電路,3:單片機(jī),4:蜂鳴器,5:無線傳輸模塊,6:電源。
【具體實施方式】[0018]下面通過實施例對本實用新型所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明。
[0019]本實施例中,釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括傳感器模塊
1、單片機(jī)3、蜂鳴器4、無線傳輸模塊5和電源6。
[0020]所述傳感器模塊I是將溫度傳感器1-1、濕度傳感器1-2、酒精傳感器1-3和CO2傳感器1-4集成在一塊電路板上而形成的整體模塊,溫度傳感器、濕度傳感器既可以是各自獨立的,也可以是集成在一體的,本實施例選用集成在一體的Sensirion公司生產(chǎn)的型號為SHTlO的溫濕度傳感器,酒精傳感器選用上海福美斯傳感器有限公司生產(chǎn)的型號為MQ303B的傳感器,二氧化碳傳感器選用深圳市易佳杰電子科技有限公司生產(chǎn)的型號為NAP-21A的傳感器。
[0021]所述單片機(jī)3選用意法半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的型號為STM32103CBT6的單片機(jī),具有32位芯片的處理速度和性能,最高處理速度可達(dá)72MHz,片內(nèi)還集成了 128K閃存存儲器,可保存2個月的數(shù)據(jù)。所述無線傳輸模塊5選用成都昂特科技公司生產(chǎn)的型號為ANT-APC200A-43的嵌入式無線傳輸模塊,使用2個APC200無線串口,一個接在單片機(jī)上,一個接后臺計算機(jī)。所述蜂鳴器4選用博林電子有限公司生產(chǎn)的BL_SBZ5030的蜂鳴器。
[0022]所述電源6選用冠宇達(dá)電源有限公司生產(chǎn)的型號為GM-042100的充電鋰電池(3.7V),電源6與單片機(jī)、傳感器模塊和無線傳輸模塊連接的第二接口電路2-2的電路原理見圖 3,所述第二接口電路 2-2 通過型號為 ACT6907UC330、ACT6907UC180、ACT6907UCADJ 的三種同系列芯片(技領(lǐng)半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn))將單一的3.7V電源轉(zhuǎn)化為3.3V、1.8V、1V的電源分別對單片機(jī)、傳感器模塊中的各傳感器、無線傳輸模塊供電(見圖3)。
[0023]傳感器模塊I中的各傳感器通過第一接口電路2-1與單片機(jī)3連接,所述第一接口電路2-1的電路原理見圖2,由運(yùn)算放大器及其外圍電路組成,所述運(yùn)算放大器選用美國德州儀器公司生產(chǎn)的型號為0PA4324的運(yùn)算放大器。
[0024]蜂鳴器4通過第三接口電路2-3與單片機(jī)3連接,所述第三接口電路2_3的電路原理見圖4,由晶體管及其外圍電路組成,所述晶體管選用強(qiáng)茂股份有限公司生產(chǎn)的型號為2N7002的晶體管。
[0025]無線傳輸模塊5通過第四接口電路2-4與單片機(jī)3連接,所述第四接口電路2_4的電路原理見圖5,由晶體管及其外圍電路組成,所述晶體管選用強(qiáng)茂股份有限公司生產(chǎn)的型號為2N7002的晶體管。
【權(quán)利要求】
1.一種釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀,包括傳感器模塊(1),其特征在于還包括單片機(jī)(3)、蜂鳴器(4)、無線傳輸模塊(5)和電源(6),所述傳感器模塊(I)包括溫度傳感器(1-1 )、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1-3)和CO2傳感器(1-4); 單片機(jī)(3)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度采集間隔周期定時向溫度傳感器(1-1 )、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1_3)、C02傳感器(1-4)發(fā)出采集工作指令與停止采集的指令,對接收到的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度信號進(jìn)行處理與存儲,當(dāng)接收到后臺計算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的指令后,將所存儲的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺計算機(jī); 溫度傳感器(1-1)通過第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3 )連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的溫度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述溫度的采集; 濕度傳感器(1-2)通過第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3)連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的濕度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述濕度的采集; 酒精傳感器(1-3 )通過第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3 )連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的酒精濃度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3 ),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述酒精濃度的采集; CO2傳感器(1-4)通過第一接口電路(2-1)與單片機(jī)(3)連接,根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令對釀酒車間的CO2濃度進(jìn)行采集,并將采集的信號通過第一接口電路(2-1)傳送給單片機(jī)(3),根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的指令停止所述CO2濃度的采集; 蜂鳴器(4)通過第三接口電路(2-3)與單片機(jī)(3)連接,當(dāng)接收到單片機(jī)向溫度傳感器(1-1 )、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1-3)、CO2傳感器(1-4)發(fā)出的采集工作指令后產(chǎn)生提示音,在溫度傳感器(1-1)、濕度傳感器(1-2)、酒精傳感器(1-3)、CO2傳感器(1-4)停止米集后終止提不首; 無線傳輸模塊(5)通過第四接口電路(2-4)與單片機(jī)(3)連接,將后臺計算機(jī)發(fā)出的指令輸送給單片機(jī),將單片機(jī)(3)輸出的釀酒車間溫度、濕度、酒精濃度和CO2濃度數(shù)據(jù)傳送給后臺計算機(jī); 電源(6)通過第二接口電路(2-2)與單片機(jī)(3)、無線傳輸模塊(5)、傳感器模塊中的各傳感器連接,向它們供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀,其特征在于溫度傳感器(1-1)、濕度傳感器(1-2)為各自獨立的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述釀酒車間環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集儀,其特征在于溫度傳感器(1-1)、濕度傳感器(1-2)為集成在一體的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】G01D21/02GK203489919SQ201320642469
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】楊齊壽, 周永奎, 喬宗偉, 李文洪, 李紅, 趙曦琳, 劉本洪, 唐亞, 代成剛, 宋海亮, 徐致和, 楊基智, 張嶺江 申請人:宜賓五糧液股份有限公司