一种气象监测装置

1.本实用新型涉及气象监测设备技术领域，特别涉及一种气象监测装置。


背景技术：

2.小型气象监测装置广泛应用于农业、中科院、建筑工地现场、化工厂或船舶港口等场所。小型气象监测装置既可以监测气象变化对农作物的影响，也可以检测化工厂是否存在pm2.5排放超标的情况。根据不同检测环境，检测的气象信息也不同，例如：在农业上，最常测量的气象信息是温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、光照、蒸发、降雨量等，这些气象因素密切影响着农作物的生长；在化工厂和建筑工地上，需要监测环境噪音、pm2.5和pm10等因素，以防止给大气环境造成污染。因此，气象采集对于工农业生产都有着举足轻重的作用。
3.现有市面上的监测装置参差不齐，不仅精确度低，而且造价高，占用空间大，功能设计累赘，使用极其不便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种气象监测装置，旨在解决现有技术中气象监测装置参差不齐，不仅精确度低，而且造价高，占用空间大，功能设计累赘，使用极其不便的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种气象监测装置，包括处理模块、第一采集模块、第二采集模块及显示模块，所述处理模块包括主控芯片及用于为所述气象监测装置供电和从终端下载程序至所述主控芯片的供电下载电路，所述主控芯片分别与所述第一采集模块、第二采集模块、显示模块电性连接，所述供电下载电路包括usb接口及第一处理芯片，所述usb接口与所述第一处理芯片电性连接以用于从终端将程序下载到所述第一处理芯片上，所述第一处理芯片与所述主控芯片电性连接以用于将程序数据传输至所述主控芯片上。
6.优选的，所述第一处理芯片的第七引脚、第八引脚之间并联有第一晶体振荡器以用于为所述第一处理芯片提供工作频率信号。
7.优选的，所述第一处理芯片的第十六引脚上连接有供电电压线。
8.优选的，所述第一处理芯片的第四引脚上连接有退耦电容以用于防止该第一处理芯片的电源输入产生寄生振荡。
9.优选的，所述第一处理芯片的芯片型号为ch340g。
10.优选的，所述第一采集模块包括粉尘传感器，所述粉尘传感器与所述主控芯片电性连接。
11.优选的，所述粉尘传感器的型号为gp2y1010au0f。
12.优选的，所述第二采集模块包括环境传感器，所述环境传感器与所述主控芯片电性连接。
13.优选的，所述环境传感器的型号为bme280。
14.优选的，所述主控芯片的芯片型号为stc15w4k56s4。
15.本实用新型实施例提供的成型设备的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本气象监测装置包括处理模块、第一采集模块、第二采集模块及显示模块，由第一采集模块采集环境中的pm2.5含量进行监测，由第二采集模块对环境中的温度、湿度及气压进行检测，第一采集模块、第二采集模块将采集到的数据传输给处理模块，并由显示模块显示给用户。本气象监测装置制作成本低，实用性高，并且功耗低，适用于不同环境下的环境监测。另外，处理模块中包括有供电下载电路，该供电下载电路一方面能解决整个气象监测装置的硬件系统供电，另一方面能从终端下载程序写入主控芯片中。通过设置该供电下载电路，能实现程序下载及硬件供电一体化的工作模式，进而能更方便操作本气象监测装置。
16.下面结合附图与实施例，对本实用新型进一步说明。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提供的气象监测装置的原理框图；
19.图2是本实用新型实施例提供的供电下载电路的电路原理图；
20.图3是本实用新型实施例提供的预警电路的电路原理图；
21.图4是本实用新型实施例提供的主控芯片的电路原理图；
22.图5是本实用新型实施例提供的第二采集模块的电路原理图；
23.图6是本实用新型实施例提供的显示模块的电路原理图；
24.图7是本实用新型实施例提供的按键电路的电路原理图。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.如图1～7所示，本实用新型实施例提供一种气象监测装置，包括处理模块1、第一采集模块2、第二采集模块3及显示模块4，所述处理模块1包括主控芯片及用于为所述气象监测装置供电和从终端下载程序至所述主控芯片的供电下载电路，所述主控芯片分别与所述第一采集模块2、第二采集模块3、显示模块4电性连接，所述供电下载电路包括usb接口及第一处理芯片，所述usb接口与所述第一处理芯片电性连接以用于从终端将程序下载到所述第一处理芯片上，所述第一处理芯片与所述主控芯片电性连接以用于将程序数据传输至所述主控芯片上。
27.处理模块1还包括预警电路，预警电路包括蜂鸣器b1、三极管q1及电阻r11，三极管q1的e端与供电电压线连接，三极管q1的c端与蜂鸣器b1一端连接，三极管q1的b端与电阻r11一端连接，电阻r11另一端与主控芯片连接。其中，三极管q1为pnp型三极管，三极管q1是实现控制蜂鸣器b1的开关作用。此外，电阻r11的阻值为1kω。
28.此外，处理模块1还包括按键电路，按键电路上设置有四个按键可以对本气象监测装置进行操作。按键电路上的四个按键分别与主控芯片的第四十一引脚、第四十二引脚、第四十三引脚、第四十四引脚连接。
29.另外，第一处理芯片的第二引脚通过二极管d1与主控芯片的p3.0口(第二十七引脚)连接，其中，二极管d1的正极与主控芯片的p3.0口(第二十七引脚)连接，二极管d1的负极与第一处理芯片的第二引脚连接。第一处理芯片的第三引脚通过电阻r3与主控芯片的p3.1口(第二十八引脚)连接，其中电阻r3的阻值为300ω。
30.如图1～7所示，所述第一处理芯片的第七引脚、第八引脚之间并联有第一晶体振荡器y2以用于为所述第一处理芯片提供工作频率信号。
31.其中，第一处理芯片的第七引脚上设置有电容c15，第一处理芯片的第八引脚上设置有电容c16。电容c15一端与第一晶体振荡器y2一端连接，电容c16一端与第一晶体振荡器y2另一端连接，电容c15、电容c16的共接端接地。
32.此外，电容c15、电容c16的容量为25pf。第一镜体振荡器y2的频率为12mhz。
33.如图1～7所示，所述第一处理芯片的第十六引脚上连接有供电电压线。
34.其中，供电电压线的供电电压范围为3.3v～5v的直流电压。
35.如图1～7所示，所述第一处理芯片的第四引脚上连接有退耦电容以用于防止该第一处理芯片的电源输入产生寄生振荡。
36.如图1～7所示，所述第一处理芯片的芯片型号为ch340g。
37.如图1～7所示，所述第一采集模块2包括粉尘传感器，所述粉尘传感器与所述主控芯片电性连接。
38.粉尘传感器的v_led引脚上设置有电阻r21及电容c21，粉尘传感器的led_gnd引脚与电容c21的一端连接。电阻r21的阻值为150ω，电容c21的容量为220μf。
39.如图1～7所示，所述粉尘传感器的型号为gp2y1010au0f。
40.如图1～7所示，所述第二采集模块3包括环境传感器，所述环境传感器与所述主控芯片电性连接。
41.如图1～7所示，所述环境传感器的型号为bme280。
42.如图1～7所示，所述主控芯片的芯片型号为stc15w4k56s4。其中，该主控芯片的指令执行速度是传统8051单片机的8-12倍。
43.显示模块4包括显示屏lcd12864，分辨率为128
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64。该显示器内置8192个汉字库和128个西文字符集，在软件和硬件的设计上，不需要使用其它中文字库芯片便可在显示屏上显示汉字，减低了一定的开发难度。
44.本气象监测装置包括处理模块1、第一采集模块2、第二采集模块3及显示模块4，由第一采集模块2采集环境中的pm2.5含量进行监测，由第二采集模块3对环境中的温度、湿度及气压进行检测，第一采集模块2、第二采集模块3将采集到的数据传输给处理模块1，并由显示模块4显示给用户。本气象监测装置制作成本低，实用性高，并且功耗低，适用于不同环
境下的环境监测。另外，处理模块1中包括有供电下载电路，该供电下载电路一方面能解决整个气象监测装置的硬件系统供电，另一方面能从终端下载程序写入主控芯片中。通过设置该供电下载电路，能实现程序下载及硬件供电一体化的工作模式，进而能更方便操作本气象监测装置。
45.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种气象监测装置，其特征在于，包括处理模块、第一采集模块、第二采集模块及显示模块，所述处理模块包括主控芯片及用于为所述气象监测装置供电和从终端下载程序至所述主控芯片的供电下载电路，所述主控芯片分别与所述第一采集模块、第二采集模块、显示模块电性连接，所述供电下载电路包括usb接口及第一处理芯片，所述usb接口与所述第一处理芯片电性连接以用于从终端将程序下载到所述第一处理芯片上，所述第一处理芯片与所述主控芯片电性连接以用于将程序数据传输至所述主控芯片上。2.根据权利要求1所述一种气象监测装置，其特征在于，所述第一处理芯片的第七引脚、第八引脚之间并联有第一晶体振荡器以用于为所述第一处理芯片提供工作频率信号。3.根据权利要求1所述一种气象监测装置，其特征在于，所述第一处理芯片的第十六引脚上连接有供电电压线。4.根据权利要求1所述一种气象监测装置，其特征在于，所述第一处理芯片的第四引脚上连接有退耦电容以用于防止该第一处理芯片的电源输入产生寄生振荡。5.根据权利要求1所述一种气象监测装置，其特征在于，所述第一处理芯片的芯片型号为ch340g。6.根据权利要求1所述一种气象监测装置，其特征在于，所述第一采集模块包括粉尘传感器，所述粉尘传感器与所述主控芯片电性连接。7.根据权利要求6所述一种气象监测装置，其特征在于，所述粉尘传感器的型号为gp2y1010au0f。8.根据权利要求1所述一种气象监测装置，其特征在于，所述第二采集模块包括环境传感器，所述环境传感器与所述主控芯片电性连接。9.根据权利要求8所述一种气象监测装置，其特征在于，所述环境传感器的型号为bme280。10.根据权利要求1所述一种气象监测装置，其特征在于，所述主控芯片的芯片型号为stc15w4k56s4。

技术总结
本实用新型属于环境监测技术领域，尤其涉及一种气象监测装置，包括处理模块、第一采集模块、第二采集模块及显示模块，所述处理模块包括主控芯片及用于为所述气象监测装置供电和从终端下载程序至所述主控芯片的供电下载电路，所述主控芯片分别与所述第一采集模块、第二采集模块、显示模块电性连接，所述供电下载电路包括USB接口及第一处理芯片，所述USB接口与所述第一处理芯片电性连接以用于从终端将程序下载到所述第一处理芯片上，所述第一处理芯片与所述主控芯片电性连接以用于将程序数据传输至所述主控芯片上。本气象监测装置制作成本低，实用性高，并且功耗低，适用于不同环境下的环境监测。境下的环境监测。境下的环境监测。


技术研发人员：杨健君 李广新 邓华 黄泽滨 郑福智
受保护的技术使用者：电子科技大学广东电子信息工程研究院汕尾分院
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/3/8