一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置。裝置由MCU單片機(jī)、GPS模塊、多路傳感器接口模塊、太陽能電池板、鋰離子電池、電源管理模塊、設(shè)置按鍵、LCD顯示屏等組成。裝置體積輕巧便于攜帶，系統(tǒng)供電由內(nèi)置鋰離子電池和外置太陽能電池板循環(huán)提供。裝置啟動(dòng)后，MCU單片機(jī)對(duì)多路傳感器接口模塊中的紫外線與可見光等傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)UVI由LCD液晶屏顯示，并顯示對(duì)應(yīng)當(dāng)前紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)UVI的防護(hù)措施提示。另外用戶還可將采集點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)、海拔高度等信息同步記錄，特別適用于野外科學(xué)考察、戶外旅行等場(chǎng)合。
【專利說明】一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可見光及紫外線檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，確切地說是指一種適用于科學(xué)考察、戶外旅行等場(chǎng)合使用的可見光與紫外線強(qiáng)度采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]紫外線(ultraviolet light),又稱紫外福射,是波長(zhǎng)為100?400nm的電磁福射。它分為長(zhǎng)波紫外(UVA)、中波紫外線(UVB)、短波紫外線(UVC)。波長(zhǎng)范圍在IOOlOOnm的太陽光紫外線輻射。紫外線A段波長(zhǎng)范圍為315?400nm，這部分生物作用較弱，主要是色素沉著作用；紫外線B段波長(zhǎng)范圍為28(T315nm，此部分對(duì)人體影響較大，是引起皮膚癌、白內(nèi)障、免疫系統(tǒng)能力下降的主要原因之一；紫外線C段波長(zhǎng)范圍為10(T280nm，陽光中的UVC紫外線幾乎被臭氧層吸收而不能到達(dá)地面。只有在人工環(huán)境中會(huì)制造出來，如激光設(shè)備、電焊以及電磁設(shè)備。人體皮膚在戶外環(huán)境下過度照射紫外線輻射會(huì)引起曬傷、肌膚老化、患皮膚癌，如作用于眼部，可引起光照性眼炎，甚至可能誘發(fā)白內(nèi)障。
[0003]近年來，隨著我國(guó)戶外旅游活動(dòng)的興起和野外科學(xué)考察需求的逐年增加，紫外線輻射與可見光過強(qiáng)對(duì)人們的出游和工作已造成嚴(yán)重傷害。世界衛(wèi)生組織鼓勵(lì)有條件的地區(qū)發(fā)布實(shí)時(shí)紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)報(bào)告。因此戶外工作人員根據(jù)實(shí)時(shí)紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)采取必要的保護(hù)措施就顯得尤為重要。同時(shí)帶有采集點(diǎn)地理信息及相關(guān)環(huán)境參數(shù)的紫外線輻射測(cè)試儀作為我國(guó)獲取紫外線輻射與可見光強(qiáng)度地理分布信息的完整性的補(bǔ)充顯得十分的必要。
[0004]目前對(duì)于紫外輻射強(qiáng)度的檢測(cè)方式通常為利用紫外線強(qiáng)度指示卡片或使用專業(yè)紫外輻射檢測(cè)設(shè)備。前者需要被測(cè)光源照射卡片后根據(jù)卡片顏色顯示的深淺來判斷紫外輻射強(qiáng)弱，檢測(cè)精度相對(duì)較低。后者利用專業(yè)儀器檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確但價(jià)格昂貴且體積相對(duì)較大不便于廣泛使用。
[0005]因此設(shè)計(jì)一種體積小巧、使用范圍廣并可同時(shí)記錄下采集點(diǎn)具體地理信息和主要環(huán)境參數(shù)的紫外線輻射與可見光強(qiáng)度檢測(cè)裝置就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置。本發(fā)明既能使戶外工作人員根據(jù)實(shí)時(shí)紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)采取必要的保護(hù)措施，同時(shí)可記錄采集點(diǎn)地理信息及相關(guān)的環(huán)境參數(shù)，對(duì)我國(guó)獲取紫外線輻射與可見光強(qiáng)度地理分布信息的完整性的補(bǔ)充顯得十分的必要。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:包含MCU單片機(jī)、GPS定位模塊、多路傳感器接口模塊、太陽能電池板、鋰離子電池、電源管理模塊、設(shè)置按鍵、IXD顯示屏，其中MCU單片機(jī)分別與GPS定位模塊、多路傳感器接口模塊、太陽能電池板、鋰離子電池、電源管理模塊、設(shè)置按鍵、LCD顯示屏相連接。系統(tǒng)供電由內(nèi)置量鋰離子電池和外置太陽能電池板循環(huán)提供，裝置啟動(dòng)后，MCU單片機(jī)對(duì)多路傳感器接口模塊中的紫外線、可見光等傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)UVI (紫外線指數(shù)是衡量某地正午前后到達(dá)地面的太陽輻射中的紫外線輻射對(duì)人體的皮膚、眼睛等組織和器官的可能損傷程度的指標(biāo)。紫外線指數(shù)取值范圍為廣15)后，由LCD液晶屏顯示并同時(shí)顯示當(dāng)前紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)UVI相對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施提示。同時(shí)用戶可根據(jù)需要記錄采集點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)、海拔高度等來自GPS模塊提供的標(biāo)準(zhǔn)地理信息數(shù)據(jù)和環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣壓強(qiáng)等當(dāng)前環(huán)境參數(shù)。裝置可通過USB連接方式與外部計(jì)算機(jī)建立通信并讀取歷史數(shù)據(jù)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明既能使戶外工作人員根據(jù)實(shí)時(shí)紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)采取必要的保護(hù)措施，同時(shí)可記錄采集點(diǎn)地理信息及相關(guān)的環(huán)境參數(shù)，對(duì)我國(guó)獲取紫外線輻射與可見光強(qiáng)度地理分布信息的完整性的補(bǔ)充顯得十分的必要。且成本低、可靠性高、應(yīng)用范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:
1、IXD液晶顯示屏2、設(shè)置按鍵3、EEPROM存儲(chǔ)芯片4、鋰離子電池
5、USB接口 6、電源管理模塊7、MCU單片機(jī)8、多路傳感器接口模塊
9、太陽能電池板10、GPS定位模塊 圖2是本發(fā)明的模塊邏輯關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好的地理解本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)例進(jìn)行闡述。
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖，實(shí)例實(shí)施中的MCU單片機(jī)使用MSP430F149、GPS定位模塊使用RoyalTek REB-3571LP、多路傳感器接口模塊使用5路接口方式(使用到的各環(huán)境參數(shù)傳感器分別為:溫度(DS18B20)、濕度(HS1101)、氣壓(BMP085)、可見光(0n9658F)、紫外線(GUVA-S12SD))、太陽能電池板使用5V/1W規(guī)格、鋰離子電池使用I節(jié)18650型2500MAH規(guī)格、設(shè)置按鍵采用4鍵方式(分別為；功能選擇、確認(rèn)、上翻、下翻)。
系統(tǒng)供電由內(nèi)置量鋰離子電池和外置太陽能電池板循環(huán)提供，裝置啟動(dòng)后，MCU單片機(jī)對(duì)多路傳感器接口模塊中的紫外線、可見光等傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)UVI (紫外線指數(shù)是衡量某地正午前后到達(dá)地面的太陽輻射中的紫外線輻射對(duì)人體的皮膚、眼睛等組織和器官的可能損傷程度的指標(biāo)。紫外線指數(shù)取值范圍為f 15)后，由LCD液晶屏顯示并同時(shí)顯示當(dāng)前紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)UVI相對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施提示(如防曬霜SPF等級(jí))。同時(shí)用戶可根據(jù)需要記錄采集點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)、海拔高度等來自GPS模塊提供的標(biāo)準(zhǔn)地理信息數(shù)據(jù)和環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣壓強(qiáng)等當(dāng)前環(huán)境參數(shù)。裝置可通過USB連接方式與外部計(jì)算機(jī)建立通信并讀取歷史數(shù)據(jù)。
[0013]以上的所述乃是本發(fā)明的具體實(shí)施實(shí)例及所運(yùn)用的技術(shù)原理。根據(jù)本公開發(fā)明的內(nèi)容，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些是實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)例， 而是要符合于本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，包含MCU單片機(jī)、GPS模塊、多路傳感器接口模塊、太陽能電池板、鋰離子電池、電源管理模塊、設(shè)置按鍵、LCD顯示屏，其中MCU單片機(jī)分別與GPS模塊、多路傳感器接口模塊、太陽能電池板、鋰離子電池、電源管理模塊、設(shè)置按鍵、LCD顯示屏相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，MCU單片機(jī)對(duì)多路傳感器接口模塊中的紫外線與可見光等傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，采集結(jié)果通過LCD液晶屏顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，裝置可記錄采集地點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)、海拔高度等來自GPS模塊提供的標(biāo)準(zhǔn)地理信息數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，裝置供電由內(nèi)置鋰離子電池和外置太陽能電池板循環(huán)提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，裝置供電電池可為鋰離子聚合物電池或普通5號(hào)或7號(hào)電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，裝置將采集到的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紫外線輻射強(qiáng)度指數(shù)UVI (指數(shù)取值范圍為1-15)并由IXD液晶屏顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，多路環(huán)境參數(shù)傳感器模塊標(biāo)準(zhǔn)配置為5路(溫度、濕度、紫外線、可見光、氣壓)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動(dòng)的可見光與紫外輻射強(qiáng)度采集裝置，其特征在于，裝置可通過USB連接方式與外部計(jì)算機(jī)建立通信并讀取歷史數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01J1/00GK103983351SQ201410214768
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】龐曉, 龐明虎 申請(qǐng)人:成都微英威諾環(huán)境監(jiān)控設(shè)備有限公司