一种低成本高精度的传感器实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种低成本高精度的传感器实验系统，属于电学领域。该传感器实验系统，包括带有A/D转换接口的16位单片机，均与16位单片机相连接的存储模块、实时时钟模块、液晶显示模块以及短距离无线通信模块，其中，该16位单片机连接有5V转3.3V供电电源电路，该16位单片机的A/D转换接口上还连接有传感器电路。通过上述设置，本实用新型专利技术克服了现有技术中的传感器实验箱无法同时满足精度高、支持短距离无线数据的传输且价格便宜的缺陷，不仅结构简单，成本低廉，同时精度高，适合推广使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感器试验系统，具体地说，涉及一种低成本高精度的传感器实验系统。
技术介绍
传感器实验箱，大多用于电子技术类教学，学生通过传感器实验箱进行综合训练不仅操作方便同时简单易学。市面上的传感器实验箱，大多采用的是51系列的单片机作为核心，并使用七段LED数码管进行简易显示，传感器信号也需要外围的ADC电路进行A/D转换，电路结构简单成本较低，但缺点是51单片机精度差、同时不支持短距离无线数据的传输。现阶段市面上还有一种传感器实验箱是以ARM9以上嵌入式处理器为核心进行处理的，这种传感器实验箱相对于基于单片机的同类产品虽然精度有所提高且显示效果良好，但由于其造价高的缺陷使学校在采购中望而却步，并且ARM9以上的嵌入式处理器编程复杂，非常不利于教学和综合训练。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种传感器实验箱内部的传感器实验系统，克服现有技术中的传感器实验箱无法同时满足精度高、支持短距离无线数据的传输且价格昂贵的缺陷。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下:一种低成本高精度的传感器实验系统，包括带有A/D转换接口的16位单片机，均与16位单片机相连接的存储模块、实时时钟模块、液晶显示模块以及短距离无线通信模块，其中，该16位单片机连接有5V转3.3V供电电源电路，该16位单片机的A/D转换接口上还连接有传感器电路。作为一种优选，所述16位单片机的型号为MSP430F149。作为一种优选，所述液晶显不模块的型号为IXD12864。具体来讲，所述存储模块共两个，包括均连接在16位单片机上的24C256存储模块和93C46存储模块。为更好地实现该传感器实验系统的功能，所述16位单片机上还连接有按键电路。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果:(I)本技术结构简单，通过16位单片机以及与其相连的存储模块、实时时钟模块、并/串口驱动电路、传感电路和短距离无线通信模块，即可实现传感器实验箱的功能，且所有模块成本低廉，使本技术整体花费较低，适用于教训实验和综合训练。(2)本技术采用型号为MSP430F149作为16位单片机最小系统，该单片机只需3.3V电路，因此在该16位单片机上输入一个5V转3.3V供电电源电路即可完成电源电路的转换，该5V转3.3V供电电源电路简单，并且在整个系统的成本上所占比例小，并且连接该16位单片机自带的A/D转换接口共有八个模拟通道，同时连接传感器电路可提供多种传感信号的输入和输出，减小整个系统的体积且减少成本；同时由于采用16位单片机，保持了编程简单这个优点的同时处理速度快、精度较高。(3)本技术解决了现有技术中采用七段LED数码管进行简易显示导致显示效果差的问题，由于采用的是LCD12864液晶显示器，能够显示并更新温度、光强度、电机转速、液体流量、开关频率、物理距离、湿度、日历和时间等，显示清晰度高，与16位单片机配合完成高精度显示。(4)本技术在16位单片机上还连接了短距离无线通信模块，增加了传感器实验数据的短距离无线传输功能，由于现阶段应用物联网进行网络课程的演示教学越来越受到推崇，因此通过短距离无线通信模块可使本技术应用优势显著，应用更加广泛。附图说明图1为本技术一实施例中的系统框图。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1所示的本技术，包括低功耗的16位单片机，该16位单片机共有64条管脚，其中八个管脚用于传感器数字信号输入接口支持多个传感器实验同时进行。该16位单片机内带A/D转换功能，设有A/D转换接口，由于现有的传感器电路输出的是模拟信号，而现有的技术中需格外设置一个A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号，本技术中的16位单片机内置有A/D转换电路可减小整个系统的体积。为实现该16位单片机的功能，本实施例选择TI公司MSP430系列的16位单片机，并优选型号为MSP430F149，其采用32.768kHz和6MHz晶振提供双振荡源，在16位单片机的电源输入管脚上接入5V转3.3V供电电源电路。其中，传感器电路由A/D转换接口接入该16位单片机，并且可分别连接一线式数字温度芯片DS1820、光电对射管、光电反射管、霍尔开关、数字式温湿一体化设备、一体化超声波设备的数字输出，也可分别接入传感器电路中的光敏电阻、热敏电阻、线性霍尔、热电偶等的模拟输出。为实现16位单片机的功能，在该MSP430F149上还设置了包括24C256存储模块和93C46存储模块的两个存储模块，以提供不同方法进行存储，使本技术更具实用性。进一步的本技术在MSP430F149最小系统上还连接有型号为DS1302的实时时钟模块、按键电路，该实时时钟模块结合3.3V正常供电和3V纽扣电池双电源供电，因此既能够由16位单片机供电，也可以自身安装电池。由于该MSP430F149最小系统还连接有短距离无线通信模块，因此自身还安装有NRF24L01无线驱动接口用于与短距离无线通信模块相连。将上述系统安装在箱体内，便形成了传感器实验箱。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内当可用上述揭示的
技术实现思路
作出些许变动或修饰等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本技术技术方案的内容，根据本技术的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本高精度的传感器实验系统，其特征在于，包括带有A/D转换接口的16位单片机，均与16位单片机相连接的存储模块、实时时钟模块、液晶显示模块以及短距离无线通信模块，其中，该16位单片机连接有5V转3.3V供电电源电路，该16位单片机的A/D转换接口上还连接有传感器电路。

【技术特征摘要】
1.一种低成本高精度的传感器实验系统，其特征在于，包括带有A/D转换接口的16位单片机，均与16位单片机相连接的存储模块、实时时钟模块、液晶显示模块以及短距离无线通信模块，其中，该16位单片机连接有5V转3.3V供电电源电路，该16位单片机的A/D转换接口上还连接有传感器电路。2.根据权利要求1所述的一种低成本高精度的传感器实验系统，其特征在于，所述16位单片机的型号为MSP430F14...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琦，冷报春，林金泉，邓春生，
申请(专利权)人：四川工商职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：