本實(shí)用新型涉及易用的基于耳機(jī)口的多通道低功耗傳感器信息采集系統(tǒng)，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

基于耳機(jī)接口的傳感器信息采集系統(tǒng)，主要配合Pad使用，目前在市場(chǎng)上還沒有同類產(chǎn)品。當(dāng)前很多中小學(xué)都配有iPad作為教學(xué)工具，而針對(duì)該設(shè)備的傳感器系統(tǒng)較少，多為藍(lán)牙BLE方式的單個(gè)傳感器，不成系統(tǒng)。

此類產(chǎn)品有以下一些問題：(1)連接不方便；藍(lán)牙連接、配對(duì)等操作，對(duì)于兒童比較復(fù)雜，也不易于理解；(2)需要經(jīng)常更換電池；藍(lán)牙設(shè)備需要電池供電，多為紐扣電池，需要經(jīng)常更換；(3)藍(lán)牙傳感器組網(wǎng)不方便；對(duì)有些需要多傳感器同時(shí)測(cè)量的應(yīng)用不易實(shí)現(xiàn)；(4)設(shè)備上帶開關(guān)按鍵；使用時(shí)需要來回?fù)軇?dòng)，按壓，容易損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種低功耗、多通道、使用方便的基于耳機(jī)接口的傳感器信息采集系統(tǒng)。

為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型易用的基于耳機(jī)口的多通道低功耗傳感器信息采集系統(tǒng)，其特征在于：包括pad以及與pad配合使用的采集器和傳感器，所述pad、采集器和傳感器依次相連，所述采集器一側(cè)設(shè)有耳機(jī)接口 和miniUSB接口，所述采集器另一側(cè)設(shè)有用于連接傳感器的耳機(jī)接口。

進(jìn)一步地，所述采集器的一側(cè)設(shè)有一個(gè)用于連接pad的耳機(jī)接口，一個(gè)用于給電池充電、升級(jí)采集器固件及與PC通信的miniUSB接口；所述采集器的另一側(cè)設(shè)有用于連接傳感器的三個(gè)耳機(jī)接口。

進(jìn)一步地，所述采集器包括依次相連的耳機(jī)接口、通信電路和MCU，還包括依次相連的miniUSB接口、充電及電源電路和鋰電池，所述鋰電池與MCU連接；所述鋰電池和MCU均和傳感器相連。

進(jìn)一步地，所述耳機(jī)接口、通信電路、MCU和傳感器之間信息正向反向傳送。

進(jìn)一步地，所述采集器電路板上集成MCU、電源電路、通信電路、充電電路及傳感器接口電路；所述整個(gè)采集器由內(nèi)部電池經(jīng)由一個(gè)LDO降壓后提供電源，USB口的電只用于給電池充電，通過鋰電池充電電路；系統(tǒng)由一個(gè)低功耗MCU控制，通過耳機(jī)接口與PAD通信，由上述電源開關(guān)電路控制電源的通斷；傳感器接口電路可以通過CH1_DETECT腳檢測(cè)是否有傳感器接入，如有接入，使Q3導(dǎo)通給傳感器供電，此時(shí)電由采集器電池提供，拔出傳感器自動(dòng)斷電，如果連接時(shí)長時(shí)間不采集器信息，也可以斷電降低功耗；采集器通過上述接口，可以把pad的指令轉(zhuǎn)發(fā)給每個(gè)傳感器，或者把傳感器上傳的采集信息，整理后發(fā)送給pad。

進(jìn)一步地，所述采集器電路板上有自動(dòng)控制電源通斷的電路，連接上耳機(jī)口自動(dòng)通電，斷開自動(dòng)斷電。

進(jìn)一步地，所述傳感器包括絕對(duì)壓強(qiáng)傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、溶氧傳感器、相對(duì)濕度傳感器、光強(qiáng)傳感器和位移傳感器。

進(jìn)一步地，所述傳感器包括傳感電路板，所述傳感器電路板設(shè)有獨(dú)立的MCU，內(nèi)部無電池，功耗低，屬于無源工作設(shè)備；所述電路板的取電電路可以使用交流直流兩種輸入方式；在交流供電時(shí)，該電路可同時(shí)用于通信。

進(jìn)一步地，所述絕對(duì)壓強(qiáng)傳感器包括通信及供電電路、MCU和壓強(qiáng)探頭，所述通信及供電電路和壓強(qiáng)探頭相連，所述壓強(qiáng)探頭與MCU相連，所述通信及供電電路與MCU相連。

本實(shí)用新型一種易用的基于耳機(jī)口的多通道低功耗傳感器信息采集系統(tǒng)，包括一個(gè)由采集器和十余種傳感器組成的信息采集系統(tǒng)。所述采集器用于把多個(gè)傳感器的信號(hào)發(fā)送給Pad，同時(shí)能夠給傳感器供電；外形小巧、美觀、簡(jiǎn)潔，沒有按鍵，正面有一個(gè)充電指示燈；一側(cè)有一個(gè)耳機(jī)接口及一個(gè)miniUSB接口，另一側(cè)有三個(gè)并列的耳機(jī)接口。所述傳感器用于采集各種外部信號(hào)，再把采集到的信號(hào)送給采集器或直接送給Pad；所述傳感器外型簡(jiǎn)潔，無指示燈和開關(guān)，外接一根1m長的4芯耳機(jī)線。

所述采集器無開關(guān)，連接上耳機(jī)接口就可使用，斷開耳機(jī)接口自動(dòng)斷電；采集器內(nèi)部有一個(gè)低功耗控制電路，包括一個(gè)低功耗MCU，一個(gè)4芯耳機(jī)接口及與之配合的MOS關(guān)開關(guān)電路、一個(gè)鋰電池充電電路及3個(gè)與傳感器連接的耳機(jī)接口及與之配套的控制電路。工作時(shí)最大功耗7mA左右，無連接時(shí)幾乎不耗電。具體實(shí)現(xiàn)低功耗方式如下，上述電路采用一個(gè)低功耗的MCU進(jìn)行控制，同時(shí)MCU對(duì)外設(shè)電路及與之連接的傳感器的功耗進(jìn)行嚴(yán)格的控制，暫時(shí)不使用的模塊會(huì)及時(shí)切斷其電源或者讓其工作在低功耗模式；另外利用與pad連接的4芯耳機(jī)插座及內(nèi)部開關(guān)電路，可以實(shí)現(xiàn)在不外加專用開關(guān)的情況下硬件控制電路電源，保證在不連接pad時(shí)電路基本不耗電。

本實(shí)用新型所述采集器內(nèi)部有電路板，包含多個(gè)通道及充電電路。所屬采集器內(nèi)部有一個(gè)可拆卸的鋰電池。所述電路板上有自動(dòng)控制電源通斷的電路，連接上耳機(jī)口自動(dòng)通電，斷開自動(dòng)斷電。所述電路板功耗低，工作時(shí)間及待機(jī)時(shí)間長。所述傳感電路板有獨(dú)立的MCU，內(nèi)部無電池，功耗低，屬于無源工作設(shè)備。所述電路板的取電電路可以使用交流直流兩種輸入方式。在交流供電時(shí)，該電路可同時(shí)用于通信。

本實(shí)用新型所述采集器無開關(guān)，連接上耳機(jī)接口就可使用，斷開耳機(jī)接口自動(dòng)斷電；采集器內(nèi)部有一個(gè)低功耗控制板，工作時(shí)最大功耗7mA左右，無連接時(shí)幾乎不耗電。所述采集器內(nèi)置一個(gè)可充電鋰電池(可拆卸)，全負(fù)荷時(shí)可持續(xù)工作30小時(shí)左右，不工作時(shí)，待機(jī)時(shí)間長達(dá)1年；采集器正面有一個(gè)紅綠雙色LED充電指示燈，充電時(shí)為紅色，滿電為綠色；所述電池充電時(shí)間短，低電量狀態(tài)到滿電只需1小時(shí)；采集器一側(cè)有3個(gè)耳機(jī)口，用于連接傳感器，采集速度快，連接一個(gè)傳感器時(shí)最快5ms傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)，3個(gè)同時(shí)連接不到20ms可以傳輸完3個(gè)數(shù)據(jù)；采集器另一側(cè)有一個(gè)耳機(jī)接口用于連接Pad，一個(gè)miniUSB接口可以給電池充電、升級(jí)采集器固件及與PC通信。

本實(shí)用新型所述傳感器均為低功耗設(shè)計(jì)，無需電池，即插即用，耳機(jī)口可對(duì)應(yīng)兩種連接方式：Pad及采集器。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，方便連接，采集器及傳感器直接插入耳機(jī)口即可使用。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，外殼精心設(shè)計(jì)，小巧便攜，使用方便，使得實(shí)驗(yàn)不再空洞乏味，而富有趣味性。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，便于組網(wǎng)，傳感器連接上采集器自動(dòng)組網(wǎng)，多傳感器同時(shí)高速采集器數(shù)據(jù)。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，其采集器電池耐用，無電時(shí)充電快速，幾乎不用更換。即使在特殊情況下需要更換，其外殼設(shè)有電池倉，打開后蓋即可更換，電池用插口設(shè)計(jì)，更換時(shí)無需焊接。前述傳感器信息采集 系統(tǒng)，其傳感器均為無源設(shè)計(jì)，功耗極低(最大20mW)，耳機(jī)口即可驅(qū)動(dòng)，內(nèi)部沒有電池。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，其傳感器均配有一根1m長的4芯耳機(jī)線，線材柔軟耐用，方便長距離測(cè)量，接口兼容目前大部分Pad。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型提供一種易用的基于耳機(jī)口的多通道低功耗傳感器信息采集系統(tǒng)。采集器功耗低，電池耐用且可充電；傳感器不用電池，省去換電池的麻煩；使用方便，即插即用，無需配對(duì)連接；外型簡(jiǎn)潔，小巧，沒有按鍵開關(guān)，連接自動(dòng)通電，斷開連接自動(dòng)斷電；指示簡(jiǎn)單，采集器上只有一個(gè)充電指示燈；連接、斷開及低電量等狀態(tài)Pad自動(dòng)提示。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、功耗低、使用方便，且生產(chǎn)成本低，能夠滿足需要開展此項(xiàng)應(yīng)用的市場(chǎng)需求。

本實(shí)用新型采集器及傳感器殼體內(nèi)部均設(shè)置有電路板，采集器電路板上集成MCU、電源電路、通信電路，充電電路及傳感器接口電路；傳感器電路板上集成有MCU，供電、通信電路及傳感器信號(hào)處理電路。所述傳感器供電電路既可用于耳機(jī)的交流信號(hào)也可用于采集器的直流信號(hào)，所述傳感器的通信電路，既可用于Pad模擬通信，也可用于采集器的串行通信。使用時(shí)可以把傳感器直接連接到Pad，也可以先將采集器通過上述A側(cè)的耳機(jī)口連接到Pad，再把傳感器連接到上述B側(cè)的耳機(jī)口上，打開Pad中的APP即可采集分析數(shù)據(jù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1為本實(shí)用新型的采集器殼體示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的傳感器殼體示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的采集器電路框圖。

圖4為本實(shí)用新型的傳感器電路框圖。

圖5為采集器耳機(jī)接口的電路圖。

圖6為采集器的單片機(jī)接收電路圖。

圖7為采集器的單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)電路圖。

圖8為采集器低功耗MCU的電路圖。

圖9為采集器USB接口的電路圖。

圖10為采集器鋰電池的充電電路。

圖11為采集器的電源開關(guān)電路。

圖12為采集器的工作電壓轉(zhuǎn)換電路圖。

圖13為采集器的傳感器接口電路圖。

圖14為傳感器的公共原理圖。

圖15為傳感器音頻取電轉(zhuǎn)3.3V電路圖。

圖16為傳感器電源電路圖。

圖17為傳感器音頻取電電路圖。

圖18為單片機(jī)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)電路圖。

圖19為電壓傳感器電路圖。

圖20為溶氧傳感器電路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-20所示，本發(fā)明易用的基于耳機(jī)口的多通道低功耗傳感器信息采集系統(tǒng)，包括pad以及與pad配合使用的采集器和傳感器，所述pad、采集器和傳感器依次相連，所述采集器一側(cè)設(shè)有耳機(jī)接口和miniUSB接口，所述采集器另一側(cè)設(shè)有用于連接傳感器的耳機(jī)接口。所述采集器的一側(cè)設(shè)有一個(gè)用于連接pad的耳機(jī)接口，一個(gè)用于給電池充電、升級(jí)采集器固件及與PC通信的miniUSB接口；所述采集器的另一側(cè)設(shè)有用于連接傳感器的三個(gè)耳機(jī)接口。所述采集器包括 依次相連的耳機(jī)接口、通信電路和MCU，還包括依次相連的miniUSB接口、充電及電源電路和鋰電池，所述鋰電池與MCU連接；所述鋰電池和MCU均和傳感器相連。所述耳機(jī)接口、通信電路、MCU和傳感器之間信息正向反向傳送。所述采集器電路板上集成MCU、電源電路、通信電路、充電電路及傳感器接口電路；所述整個(gè)采集器由內(nèi)部電池經(jīng)由一個(gè)LDO降壓后提供電源，USB口的電只用于給電池充電，通過鋰電池充電電路；系統(tǒng)由一個(gè)低功耗MCU控制，通過耳機(jī)接口與PAD通信，由上述電源開關(guān)電路控制電源的通斷；傳感器接口電路可以通過CH1_DETECT腳檢測(cè)是否有傳感器接入，如有接入，使Q3導(dǎo)通給傳感器供電，此時(shí)電由采集器電池提供，拔出傳感器自動(dòng)斷電，如果連接時(shí)長時(shí)間不采集器信息，也可以斷電降低功耗；采集器通過上述接口，可以把pad的指令轉(zhuǎn)發(fā)給每個(gè)傳感器，或者把傳感器上傳的采集信息，整理后發(fā)送給pad。所述電路板上有自動(dòng)控制電源通斷的電路，連接上耳機(jī)口自動(dòng)通電，斷開自動(dòng)斷電。所述傳感器包括絕對(duì)壓強(qiáng)傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、溶氧傳感器、相對(duì)濕度傳感器、光強(qiáng)傳感器和位移傳感器。所述傳感器包括傳感電路板，所述傳感器電路板設(shè)有獨(dú)立的MCU，內(nèi)部無電池，功耗低，屬于無源工作設(shè)備；所述電路板的取電電路可以使用交流直流兩種輸入方式；在交流供電時(shí)，該電路可同時(shí)用于通信。所述絕對(duì)壓強(qiáng)傳感器包括通信及供電電路、MCU和壓強(qiáng)探頭，所述通信及供電電路和壓強(qiáng)探頭相連，所述壓強(qiáng)探頭與MCU相連，所述通信及供電電路與MCU相連。

本實(shí)用新型一種易用的基于耳機(jī)口的多通道低功耗傳感器信息采集系統(tǒng)，包括一個(gè)由采集器和十余種傳感器組成的信息采集系統(tǒng)。所述采集器用于把多個(gè)傳感器的信號(hào)發(fā)送給Pad，同時(shí)能夠給傳感器供電；外形小巧、美觀、簡(jiǎn)潔，沒有按鍵，正面有一個(gè)充電指示燈；一側(cè)有一個(gè)耳機(jī)接口及一個(gè)miniUSB接口，另一側(cè)有三個(gè)并列的耳機(jī) 接口。所述傳感器用于采集各種外部信號(hào)，再把采集到的信號(hào)送給采集器或直接送給Pad；所述傳感器外型簡(jiǎn)潔，無指示燈和開關(guān)，外接一根1m長的4芯耳機(jī)線。

所述采集器無開關(guān)，連接上耳機(jī)接口就可使用，斷開耳機(jī)接口自動(dòng)斷電；采集器內(nèi)部有一個(gè)低功耗控制電路，包括一個(gè)低功耗MCU，一個(gè)4芯耳機(jī)接口及與之配合的MOS關(guān)開關(guān)電路、一個(gè)鋰電池充電電路及3個(gè)與傳感器連接的耳機(jī)接口及與之配套的控制電路。工作時(shí)最大功耗7mA左右，無連接時(shí)幾乎不耗電。具體實(shí)現(xiàn)低功耗方式如下，上述電路采用一個(gè)低功耗的MCU進(jìn)行控制，同時(shí)MCU對(duì)外設(shè)電路及與之連接的傳感器的功耗進(jìn)行嚴(yán)格的控制，暫時(shí)不使用的模塊會(huì)及時(shí)切斷其電源或者讓其工作在低功耗模式；另外利用與pad連接的4芯耳機(jī)插座及內(nèi)部開關(guān)電路，可以實(shí)現(xiàn)在不外加專用開關(guān)的情況下硬件控制電路電源，保證在不連接pad時(shí)電路基本不耗電。

本實(shí)用新型所述采集器內(nèi)部有電路板，包含多個(gè)通道及充電電路。所屬采集器內(nèi)部有一個(gè)可拆卸的鋰電池。所述電路板上有自動(dòng)控制電源通斷的電路，連接上耳機(jī)口自動(dòng)通電，斷開自動(dòng)斷電。所述電路板功耗低，工作時(shí)間及待機(jī)時(shí)間長。所述傳感電路板有獨(dú)立的MCU，內(nèi)部無電池，功耗低，屬于無源工作設(shè)備。所述電路板的取電電路可以使用交流直流兩種輸入方式。在交流供電時(shí)，該電路可同時(shí)用于通信。

本實(shí)用新型所述采集器無開關(guān)，連接上耳機(jī)接口就可使用，斷開耳機(jī)接口自動(dòng)斷電；采集器內(nèi)部有一個(gè)低功耗控制板，工作時(shí)最大功耗7mA左右，無連接時(shí)幾乎不耗電。所述采集器內(nèi)置一個(gè)可充電鋰電池(可拆卸)，全負(fù)荷時(shí)可持續(xù)工作30小時(shí)左右，不工作時(shí)，待機(jī)時(shí)間長達(dá)1年；采集器正面有一個(gè)紅綠雙色LED充電指示燈，充電時(shí)為紅色，滿電為綠色；所述電池充電時(shí)間短，低電量狀態(tài)到滿電只需1 小時(shí)；采集器一側(cè)有3個(gè)耳機(jī)口，用于連接傳感器，采集速度快，連接一個(gè)傳感器時(shí)最快5ms傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)，3個(gè)同時(shí)連接不到20ms可以傳輸完3個(gè)數(shù)據(jù)；采集器另一側(cè)有一個(gè)耳機(jī)接口用于連接Pad，一個(gè)miniUSB接口可以給電池充電、升級(jí)采集器固件及與PC通信。

本實(shí)用新型所述傳感器均為低功耗設(shè)計(jì)，無需電池，即插即用，耳機(jī)口可對(duì)應(yīng)兩種連接方式：Pad及采集器。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，方便連接，采集器及傳感器直接插入耳機(jī)口即可使用。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，外殼精心設(shè)計(jì)，小巧便攜，使用方便，使得實(shí)驗(yàn)不再空洞乏味，而富有趣味性。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，便于組網(wǎng)，傳感器連接上采集器自動(dòng)組網(wǎng)，多傳感器同時(shí)高速采集器數(shù)據(jù)。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，其采集器電池耐用，無電時(shí)充電快速，幾乎不用更換。即使在特殊情況下需要更換，其外殼設(shè)有電池倉，打開后蓋即可更換，電池用插口設(shè)計(jì)，更換時(shí)無需焊接。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，其傳感器均為無源設(shè)計(jì)，功耗極低(最大20mW)，耳機(jī)口即可驅(qū)動(dòng)，內(nèi)部沒有電池。前述傳感器信息采集系統(tǒng)，其傳感器均配有一根1m長的4芯耳機(jī)線，線材柔軟耐用，方便長距離測(cè)量，接口兼容目前大部分Pad。

本實(shí)用新型提供一種易用的基于耳機(jī)口的多通道低功耗傳感器信息采集系統(tǒng)。采集器功耗低，電池耐用且可充電；傳感器不用電池，省去換電池的麻煩；使用方便，即插即用，無需配對(duì)連接；外型簡(jiǎn)潔，小巧，沒有按鍵開關(guān)，連接自動(dòng)通電，斷開連接自動(dòng)斷電；指示簡(jiǎn)單，采集器上只有一個(gè)充電指示燈；連接、斷開及低電量等狀態(tài)Pad自動(dòng)提示。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、功耗低、使用方便，且生產(chǎn)成本低，能夠滿足需要開展此項(xiàng)應(yīng)用的市場(chǎng)需求。

本實(shí)用新型采集器及傳感器殼體內(nèi)部均設(shè)置有電路板，采集器電路板上集成MCU、電源電路、通信電路，充電電路及傳感器接口電路； 傳感器電路板上集成有MCU，供電、通信電路及傳感器信號(hào)處理電路。所述傳感器供電電路既可用于耳機(jī)的交流信號(hào)也可用于采集器的直流信號(hào)，所述傳感器的通信電路，既可用于Pad模擬通信，也可用于采集器的串行通信。使用時(shí)可以把傳感器直接連接到Pad，也可以先將采集器通過上述A側(cè)的耳機(jī)口連接到Pad，再把傳感器連接到上述B側(cè)的耳機(jī)口上，打開Pad中的APP即可采集分析數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，電路原理框圖如圖3、圖4所示。下面結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型即基于耳機(jī)接口的傳感器信息采集系統(tǒng)，包括一個(gè)采集器(圖1)，采集器正面有個(gè)一充電指示燈，一側(cè)(A測(cè))有一個(gè)耳機(jī)接口和一個(gè)miniUSB接口，另外一側(cè)(B側(cè))有3個(gè)耳機(jī)接口，外型小巧簡(jiǎn)潔。傳感器種類多(圖2)，其外型根據(jù)測(cè)量及使用需求分為幾類，另外都帶有一根1m長的連接線。

采集器及傳感器殼體內(nèi)部均設(shè)置有電路板，采集器電路板(圖3)上集成MCU、電源電路、通信電路，充電電路及傳感器接口電路；傳感器電路板(圖4)上集成有MCU，供電、通信電路及傳感器信號(hào)處理電路。所述傳感器供電電路既可用于耳機(jī)的交流信號(hào)也可用于采集器的直流信號(hào)，所述傳感器的通信電路，既可用于Pad模擬通信，也可用于采集器的串行通信。

使用時(shí)可以把傳感器直接連接到Pad，也可以先將采集器通過上述A側(cè)的耳機(jī)口連接到Pad，再把傳感器連接到上述B側(cè)的耳機(jī)口上，打開Pad中的APP即可采集分析數(shù)據(jù)。

圖6是耳機(jī)發(fā)送單片機(jī)接收，圖中C14、C16和L1共同組成LC諧振電路，D1作為半波整流的一部分與另一路的電容共同作用提供電源，C15及R8是根據(jù)通信信號(hào)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的濾波電路，濾除干擾得到單片機(jī)可以識(shí)別的信號(hào)。

圖7的是單片機(jī)發(fā)送信號(hào)給耳機(jī)麥克風(fēng)的通信電路，R7和R9電阻是根據(jù)耳機(jī)麥克風(fēng)接口的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的接口信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，可以讓麥克風(fēng)正確接收到單片機(jī)發(fā)送的信號(hào)。

本方案采用了目前世界上功耗最低的MCU，同時(shí)其正常工作時(shí)就工作在睡眠(sleep)模式，在停止采集時(shí)，進(jìn)入停止(stop)模式進(jìn)一步降低功耗，在斷開連接時(shí)徹底切斷電源，MCU完全不耗電。

圖14-圖18為本系統(tǒng)傳感器的公共電路，這部分完成了傳感器的供電及通信任務(wù)。

圖14是傳感器的主控芯片，也是一個(gè)極低功耗的MCU；

圖15是一個(gè)LDO，把由圖17輸出的直流信號(hào)穩(wěn)定在3.3V，該電壓給MCU及傳感器電路供電。

圖16中的U4及R1為傳感器電路提供了一個(gè)可選的基準(zhǔn)電壓，U3及另外3個(gè)電容共同提供了一個(gè)負(fù)電源，該電源為圖18中的U5及某些傳感器供電。

圖17中的RIGHT聲道對(duì)應(yīng)的LC諧振電路及半波整流電路為電路提供電源，LEFT聲道對(duì)應(yīng)的LC諧振電路，二極管(D3,D5)及電阻電容(C22，R8)組成了一個(gè)供電通信復(fù)用的電路。

圖18中的U5是一個(gè)雙路電子開關(guān)，用于切換通信方式-串口(與采集器連接，電子開關(guān)打開)和曼徹斯特(與耳機(jī)口連接，電子開關(guān)關(guān)閉)通信；圖中右邊的R3,R5，D2，D4共同組成了一個(gè)通信(與耳機(jī)口連接)及供電(與采集器連接)復(fù)用的電路。該電路可以連接耳機(jī)口或者采集器都是通過圖18中電路實(shí)現(xiàn)。(紅字部分是突出的實(shí)用新型點(diǎn))

圖19為電壓傳感器電路。該電路由耐高壓差分運(yùn)放U6及軌對(duì)軌運(yùn)放U7組成，U6為測(cè)量前端，可以承受正負(fù)30V的電壓，保證后續(xù)電路安全，U7把U6采集到的電壓信號(hào)調(diào)整到合適范圍，送入MCU模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行測(cè)量。該電路的1.235V基準(zhǔn)電壓由公共電路圖14中的U4提供。

圖20為溶氧傳感器電路。該電路由高輸入阻抗運(yùn)放U7,電壓基準(zhǔn)芯片U8及普通單運(yùn)放U9組成(U4為公共部分的負(fù)電壓轉(zhuǎn)換電路)。U8及R24提供一個(gè)2.5V的基準(zhǔn)電壓，該電壓給溶氧電極內(nèi)的NTC電阻供電，該電阻與R27分壓，電壓送入MCU通過查表得到液體溫度。另外，上述2.5V基準(zhǔn)通過R25，R26分壓后經(jīng)過U9跟隨器緩沖給溶氧電極提供一個(gè)0.7V的極化電壓，電極另一端輸出的納安電流通過U7接收后，轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)送入MCU，計(jì)算出溶氧值。

除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方法。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。