[發明專利]一種土壤氧化還原電位的自動測量儀器

有效

• 申請號: 202210842220.3
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN115266887B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 孫志平;夏凱敏;王凱文
• 申請（專利權）人: 山東萊恩德智能科技有限公司
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416
• 代理公司: 山東華君知識產權代理有限公司 37300
• 代理人: 程靜靜

1.一種土壤氧化還原電位的自動測量儀器，其特征在于：包括單片機模塊、通信模塊、顯示模塊、USB接口模塊、檢測模塊、電池電壓監測模塊和電源模塊，通信模塊、顯示模塊、USB接口模塊、電壓監測模塊和檢測模塊連接單片機模塊，電源模塊用于給各個模塊供電；

所述單片機模塊包括芯片U12，芯片U12的型號為STM32F103RCT6，芯片U12的42腳連接有接口P2的2腳，芯片U12的43腳連接有接口P2的3腳，接口P2的1腳接+3.3V，芯片U12的46腳連接有接口P3的2腳，芯片U12的49腳連接有接口P3的3腳，接口P3的1腳接+3.3V，單片機模塊是自動測量儀器的核心，用于控制各個模塊運行；

所述檢測模塊包括芯片U2，芯片U2的型號為CA3140，芯片U2的3腳連接有電容C2一端和鉑電極，電容C2另一端接地，芯片U2的4腳接-5V電源，芯片U2的7腳接+5V，芯片U2的2腳和6腳連接有電阻R5一端、電阻R10一端和電阻R12一端，電阻R5另一端連接有放大器U3A的3腳，放大器U3A的2腳連接有電阻R4一端和電阻R2一端，電阻R4另一端接地，電阻R2另一端連接放大器U3A的1腳，放大器U3A的4腳接-5V電源；電阻R10另一端連接有放大器U3B的5腳，放大器U3B的6腳連接有電阻R9一端和電阻R8一端，電阻R9另一端接地，電阻R8另一端連接放大器U3B的7腳；電阻R12另一端連接有放大器U5A的2腳和電阻R11一端，電阻R11另一端連接放大器U5A的1腳，放大器U5A的3腳連接有電阻R13一端，電阻R13另一端接地，放大器U5A的4腳接-5V電源，放大器U5A的8腳接+5V電源；

所述檢測模塊還包括芯片U1，芯片U1的型號為CD4052D，芯片U1的10腳連接有芯片U12的45腳，芯片U1的9腳連接有芯片U12的44腳，芯片U1的12腳連接有放大器U3A的1腳，芯片U1的14腳連接有放大器U3B的7腳，芯片U1的15腳連接有放大器U5A的1腳；

所述檢測模塊還包括芯片U4，芯片U4的型號為MCP3421，芯片U4的1腳連接有電容C1一端、二極管D1一端、二極管D2一端和電阻R3一端，電容C1另一端和二極管D2另一端接地，二極管D1另一端接+5V，電阻R3另一端連接有芯片U1的13腳，芯片U4的5腳連接有電容C3一端，并接+3.3V，芯片U4的3腳連接有電阻R60一端和電阻R1一端，電阻R60另一端接+3.3V電源，電阻R1另一端連接有芯片U1的58腳，芯片U4的4腳連接有電阻R61一端和電阻R6一端，電阻R61另一端接+3.3V電源，電阻R6另一端連接有芯片U1的59腳；

所述電源模塊包括芯片IC1，芯片IC1的型號為TP4056，芯片IC1的4腳和8腳連接有電阻R27一端、電阻R28一端、電容C15一端和電容C16一端，電阻R27另一端和電阻R28另一端接VBUS電源，電容C15另一端和電容C16另一端接地，芯片IC1的5腳連接有電容C13一端和電容C14一端，并接電池BAT，電容C13另一端和電容C14另一端接地，芯片IC1的2腳連接有電阻R29一端，電阻R29另一端接地，芯片IC1的6腳連接有芯片U12的22腳，芯片IC1的7腳連接有芯片U12的21腳；

所述電源模塊還包括芯片U11，芯片U11的型號為ME6211C33，芯片U11的1腳和3腳連接有電容C22一端，并接VBAT電源，電容C22另一端接地，芯片U11的4腳連接有電容C26一端，電容C26另一端接地，芯片U11的5腳連接有電容C23一端和二極管D10一端，并接+3.3V電源，電容C23另一端和二極管D10另一端接地；

所述電源模塊還包括芯片U9，芯片U9的型號為CE7660，芯片U9的2腳和4腳之間設有電容C17，芯片U9的5腳連接有二極管D4一端，二極管D4另一端連接有電容C18一端和電容C19一端，并接-5V電源，電容C18另一端和電容C19另一端接地，芯片U9的8腳接+5V電源；

所述電源模塊還包括芯片IC2，芯片IC2的型號為SX1308，芯片IC2的4腳連接有電阻R44一端，電阻R44另一端和芯片IC2的5腳接VBAT電源，芯片IC2的1腳連接有電感L1一端和二極管D9一端，電感L1另一端連接有電容C27一端和電容C28一端，并接VBAT電源，電容C27另一端和電容C28另一端接地，二極管D9另一端連接有電容E1一端、電容C25一端、電阻R42一端、電容C24一端、二極管D11一端和電阻R7一端，并接+5V，電容E1另一端和電容C25另一端接地，電阻R42另一端連接有芯片IC2的3腳、電阻R45一端、電容C24另一端和二極管D12一端，電阻R45另一端和二極管D12另一端接地，電阻R7另一端連接有發給二極管D7一端，發給二極管D7另一端和二極管D11另一端接地；

所述電池電壓監測模塊包括三極管Q3，三極管Q3的集電極連接有二極管D6一端、MOS管Q1的1腳和電阻R31一端，電阻R312另一端和MOS管Q1的2腳接VSWQ電源，MOS管Q1的3腳接VBAT電源，三極管Q3的基極連接有電阻R37一端和電阻R36一端，電阻R37另一端和三極管Q3的發射極接地，電阻R36另一端連接有放大器U10A的1腳，放大器U10A的8腳接VBAT電源，放大器U10A的4腳接地，放大器U10A的3腳連接有芯片U12的24腳和電阻R40一端，電阻R40另一端接+3.3V，二極管D6另一端連接有二極管D5一端、電阻R30一端、電阻R33一端和按鍵SW1一端，二極管D5另一端連接有芯片U12的25腳，電阻R30另一端接VSWQ電源，按鍵SW1另一端接地，電阻R33另一端連接有MOS管Q4的1腳，MOS管Q4的2腳接VBAT電源，MOS管Q4的3腳連接有電阻R32一端和電阻R34一端，電阻R34另一端連接有放大器U10A的2腳和電容C20一端，電容C20另一端和電阻R32另一端接地；

所述電池電壓監測模塊還包括放大器U10B，放大器U10B的5腳連接有電容C21一端、電阻R39一端和電阻R35一端，電容C21另一端和電阻R39另一端接地，放大器U10B的6腳和7腳連接有芯片U12的16腳；

所述通信模塊包括芯片U13，芯片U13的型號為SP3485，芯片U13的1腳連接有芯片U12的52腳，芯片U13的2腳和3腳連接有芯片U12的50腳，芯片U13的4腳連接有芯片U12的51腳，芯片U13的6腳連接有電阻R59一端、電阻R58一端和電阻R57一端，電阻R59另一端接+3.3V電源，電阻R58另一端連接有TVS管D17一端和接口P4的2腳，芯片U13的7腳連接有電阻R55一端、電阻R56一端和電阻R57另一端，電阻R55另一端接地，電阻R56另一端連接有TVS管D16一端和接口P4的3腳，接口P4用于外接PH傳感器；

所述顯示模塊包括接口J1，接口J1用于外接顯示屏，接口J1的1-5腳連接有電容C29一端和電容E2一端，并接LCD_PWR電源，電容C29另一端和電容E2另一端接地，接口J1的20腳連接有電阻R47一端和MOS管Q7的D腳，電阻R47另一端連接有電阻R50一端和接口J1的21腳，電阻R50另一端接地，MOS管Q7的G腳連接有三極管Q8的集電極和電阻R48一端，三極管Q8的基極連接有電阻R51一端和電阻R52一端，電阻R52另一端和三極管Q8的發射極接地，電阻R51另一端連接有芯片U12的8腳，MOS管Q7的S腳連接有電阻R48另一端和USB接口模塊，接口J1的30腳連接有芯片U12的30腳，接口J1的31腳連接有芯片U12的31腳；

所述USB接口模塊包括芯片type-c1，芯片type-c1的A4腳、A9腳、B4腳和B9腳連接有MOS管Q7的S腳，芯片type-c1的A6腳連接有接口J1的24腳，芯片type-c1的A7腳連接有接口J1的23腳，芯片type-c1的A9腳連接有TVS管D15一端，TVS管D15另一端接地，芯片type-c1的B6腳連接有TVS管D13一端，芯片type-c1的B7腳連接有TVS管D14一端，TVS管D13另一端和TVS管D14另一端接地。