蓝牙传输型综合环境数据记录系统的制作方法

    专利2022-07-07  100


    本发明涉及数据采集及环境监测领域,具体地,涉及振动、温湿度及光照度的蓝牙传输型综合环境数据记录系统。



    背景技术:

    随科技的不断进步,国民经济的不断提高,在家居、商业场所及物流运输过程中,对于振动,温湿度,大气压力及光照度等环境参数的实时监测需求不断提高,同时也对设备的小型化,低功耗长续航时间、无线数据传输等都提出了要求。目前市面上有一些类似产品,但是基本上没有全面的环境参数记录,同时也局限于固定在场所内使用。



    技术实现要素:

    针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种蓝牙传输型综合环境数据记录系统,包括金属外壳,金属外壳内设置有电路板、板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器、电池以及蓝牙通信模块;

    电池对电路板、板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器、蓝牙通信模块供电;

    板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接光照传感器、外接压力传感器分别连接电路板,板载振动传感器用于检测振动数据;板载温湿度传感器用于检测环境的温湿度数据;外接压力传感器用于检测大气压力数据;外接光照传感器用于检测光照度数据;

    蓝牙通信模块用于与外部设备通信连接。

    优选地,所述电池采用锂电池。

    优选地,还包括存储模块,所述存储模块连接电路板,用于存储板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器采集的数据。

    优选地,所述电路板包括电源管理模块,所述电源管理模块包括低压差线性稳压器。

    优选地,所述低压差线性稳压器采用spx3819电源芯片。

    优选地,还包括电池充放电管理芯片,外接电源通过电池充放电管理芯片给电池充电。

    优选地,板载振动传感器采用adxl345三轴数字输出的加速度传感器。

    优选地,板载温湿度传感器采用温湿度传感器sht35。

    优选地,外接压力传感器、外接光照传感器使用iic协议,外接压力传感器包括气压传感器bmp28,外接光照传感器包括光照传感器bh1750。

    优选地,电路板包括stm32f处理器。

    与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

    1、本发明实现了振动、温度、湿度、大气压力及光照度等综合环境参数的自动监测,用户可以通过手机app和蓝牙连接进行设置,数据查看等操作。

    2、本发明具备结构简单,功能全面,工作时间长等特点,适用居家、商业场所及物流运输的综合环境监测。

    3、本发明通过设置低压差线性稳压器,大大降低了功耗,且通过电池充放电管理芯片实现对电池的重复充电过程。

    4、本发明采用stm32l4系列的微控制器,大大降低了功耗。

    附图说明

    通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

    图1为本发明的电路结构示意图;

    图2为本发明的电源管理电路图;

    图3为本发明的充放电电路图;

    图4为本发明的振动加速度传感器电路图;

    图5为本发明的温湿度感器电路图;

    图6为本发明的外接大气压力传感器及光照度传感器电路图;

    图7为本发明的手机app界面。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

    如图1至图7所示,根据本发明提供的一种蓝牙传输型综合环境数据记录系统,包括:包括电路板、板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器、电池、蓝牙通信模块。电池对电路板、板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器、蓝牙通信模块供电;板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接光照传感器、外接压力传感器分别连接电路板,板载振动传感器用于检测振动数据;板载温湿度传感器用于检测环境的温湿度数据;外接压力传感器用于检测大气压力数据;外接光照传感器用于检测光照度数据;蓝牙通信模块用于与外部设备通信连接。还包括手机端app,用户在手机app设置记录仪的各种参数,并通过蓝牙将设置传输至记录仪,记录仪按照用户设置执行数据记录任务,用户还可以通过app查看记录仪实时采集的数据。蓝牙通信模块选用板载蓝牙5.0模块,功耗较低,通信速率较高。

    进一步的,所述电池包括锂电池,内置锂电池根据不同的采集模式可以实现数天至一个月以上的长时间使用。

    更为详细的,本发明通过外接sd卡可以存储监测的综合环境数据。

    本发明还通过模式转换按钮将记录仪从省电模式和工作模式之间切换,同时通过工作状态指示灯的闪烁频率显示工作模式。

    如图1所示,板载核心处理器为stm32f,包括板载振动加速度传感器adxl345,板载温湿度传感器sht31,外接压力传感器bmp280,外接光照传感器bh1705,sd卡,充电芯片sd4056,稳压器spx3819,蓝牙通信模块nrf52810。

    如图2所示,电路板的电源管理部分为了降低系统功耗,采用了低电压ldo:spx3819,这样在ldo上面的静态功耗较低。通过spx3819电源芯片转换出3.3v电压进行供电,其中可根据en_peripheral控制pmos管q2关断外部电路进入省电模式。

    如图3所示,为了达到电池重复充放电,采用了电池充放电管理芯片sd4056。外接电源通过sd4056锂离子电池充电模块充电。

    如图4所示,板载振动传感器采用基于mems技术的adxl345三轴数字输出的加速度传感器,可以采集环境的振动加速度数据。通过spi接口访问adxl345,比传统的i2c接口方式,访问速度提高50%,能够确保快速读取传感器数据。

    如图5所示,板载温湿度传感器采用低功耗,高灵敏度的盛世瑞恩的温湿度传感器sht35,该传感器功耗低,精度高,可以采集环境温湿度数据。

    如图6所示,为了增强可扩展性,采用耳机插孔方式扩展两个外接传感器。外接传感器使用iic协议,其中sda是数据线,scl是时钟线,iic3连接的是光照传感器bh1750,iic2连接的是气压传感器bmp28。

    板载控制器选用stm32l4系列的微控制器,具有多种先进的低功耗模拟功能,其内置的内部稳压器和电压缩放,使得无论外部供电电压是多少,stm32l4器件在活动模式下都能保持尽可能小的消耗。

    如图7所示,用户可以通过手机app设置该记录仪的采集参数,查看数据等。

    本发明实现了振动、温度、湿度、大气压力及光照度等综合环境参数的自动监测,用户可以通过手机app和蓝牙连接进行设置,数据查看等操作。本发明具备结构简单,功能全面,工作时间长等特点,适用居家、商业场所及物流运输的综合环境监测。本发明通过设置低压差线性稳压器,大大降低了功耗,且通过电池充放电管理芯片实现对电池的重复充电过程。

    以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。


    技术特征:

    1.一种蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,包括金属外壳,金属外壳内设置有电路板、板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器、电池以及蓝牙通信模块;

    电池对电路板、板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器、蓝牙通信模块供电;

    板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接光照传感器、外接压力传感器分别连接电路板,板载振动传感器用于检测振动数据;板载温湿度传感器用于检测环境的温湿度数据;外接压力传感器用于检测大气压力数据;外接光照传感器用于检测光照度数据;

    蓝牙通信模块用于与外部设备通信连接。

    2.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,所述电池采用锂电池。

    3.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,还包括存储模块,所述存储模块连接电路板,用于存储板载振动传感器、板载温湿度传感器、外接压力传感器、外接光照传感器采集的数据。

    4.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,所述电路板包括电源管理模块,所述电源管理模块包括低压差线性稳压器。

    5.根据权利要求4所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,所述低压差线性稳压器采用spx3819电源芯片。

    6.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,还包括电池充放电管理芯片,外接电源通过电池充放电管理芯片给电池充电。

    7.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,板载振动传感器采用adxl345三轴数字输出的加速度传感器。

    8.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,板载温湿度传感器采用温湿度传感器sht35。

    9.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,外接压力传感器、外接光照传感器使用iic协议,外接压力传感器包括气压传感器bmp28,外接光照传感器包括光照传感器bh1750。

    10.根据权利要求1所述的蓝牙传输型综合环境数据记录系统,其特征在于,电路板包括stm32f处理器。

    技术总结
    本发明提供了一种采用蓝牙传输数据的综合环境记录系统,包括电路板,金属机壳,板载振动传感器,板载温湿度传感器,外接大气压力传感器,外界光照传感器,电池,蓝牙通信模块。用户在手机APP设置记录仪的各种参数,并通过蓝牙将设置传输至记录仪,记录仪按照用户设置执行数据记录任务,用户还可以通过APP查看记录仪实时采集的数据,内置锂电池根据不同的采集模式可以实现数天至一个月以上的长时间使用。该装置具备结构简单,功能全面且,工作时间长等特点,适用居家、商业场所及物流运输的综合环境监测。

    技术研发人员:江浩;韦笑;宋歌;孙秀慧
    受保护的技术使用者:上海裕达实业有限公司
    技术研发日:2020.11.13
    技术公布日:2021.03.12

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