本实用新型涉及温湿度传感器技术领域，具体涉及一种适用于露点温湿度检测的传感器电路。
背景技术：
温度和湿度均是影响室内微气候的核心指标，室内微气候泛指人们工作和生活所处环境下的室内气候条件，包括空气温度、湿度、气流速度和热辐射等因素。而这些因素直接影响人的工作情绪、心情、疲劳感和健康。从一定程度上衡量人们生活质量的优劣。传统的室内微气候环境的调节，仅能通过电扇、空调、加湿器和除湿器等设备进行比较粗略的控制，这些设备由于其独立性特点，无法有效进行室内微气候的综合调节，由此诞生了室内微气候调节系统，为人们的生活和工作提供优质的环境条件。这类调节系统通过总控系统综合采集的各类温湿度数据来实时动态地调节室内通风、供水和供暖。
传统的室内微气候系统，其温湿度数据的采集直接通过温度传感器或者湿度传感器将采集的数据反馈到上位系统的总控中心，这样的采集和数据传输方式存在数据误差大、失真严重、数据传输的实时性和效率不高的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，提供一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，解决以上技术问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，包括主控电路、通讯电路和供电电路，所述供电电路连接所述主控电路和所述通讯电路后供电，所述主控电路连接温湿度传感器后获取温度和湿度数据，所述主控电路通过所述通讯电路连接上位机后将采样的温湿度数据上载，其中，所述主控电路通过一传感器连接电路连接所述温湿度传感器，所述传感器连接电路包括传感器连接端子排，所述传感器连接端子排包括一数据引脚、一时钟引脚、一接地引脚和一供电引脚，所述传感器连接端子排的数据引脚和时钟引脚连接所述主控电路的主控模块。
本实用新型中，温湿度传感器通过i2c总线与主控模块通信来传输其采集的温湿度数据，i2c总线为数据线sda和时钟信号线scl构成的串行总线，温湿度数据经主控模块处理后通过通讯电路发送给上位系统，上位系统根据这些数据控制水温、水路流量、蒸汽供应流量等，以此来调节温湿度环境。
所述主控电路包括所述主控模块、时钟模块、复位模块和编程接口，所述时钟模块、所述复位模块和所述编程接口均连接所述主控模块，所述主控模块采用单片机。
所述供电电路包括一稳压单元，所述稳压单元的输入端连接12v直流稳压电源、输出端形成5v工作电压。
优选的，所述供电电路连接一滤波电路，所述滤波电路包括第四电容和第五电容，所述第四电容和所述第五电容并联所述供电电路的输出端。
所述通讯电路包括数据收发单元，所述数据收发单元包括两个输入端、两个输出端、取电端和使能端，其中，两个输入端和使能端连接所述主控电路的主控模块，两个输入端用于与主控模块进行数据通讯，使能端作为与上位机通讯的使能开关，两个输出端连接上位机，用于与上位机进行数据通讯，取电端连接所述供电电路后取电。
可选的，所述通讯电路通过一通讯端子排连接上位机，所述通讯端子排包括两个数据传输端子和两个取电端子，两个所述数据传输端子连接所述通讯电路，所述取电端子连接所述供电电路。
由于rs485通讯需要获知在通讯网络中的具体地址，因此主控电路还连接一选址电路，所述选址电路包括两个旋转式编码开关，任一所述旋转式编码开关均包括四个选址开关，任一所述选址开关均连接所述主控电路的主控模块。
所述主控电路连接一温度校正电路，所述温度校正电路包括一热敏电阻，通过热敏电阻在环境温度变化时产生的阻值对应变化来校正采样的温度值。所述热敏电阻的一端连接所述主控电路、另一端连接供电电路的负极输出。
有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型具有数据采样精度高，数据传输实时性好的优点，且可通过温度校正后获得较小失真的温度数据。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中的主控电路的结构示意图；
图3为图1中的传感器连接电路的结构示意图；
图4为图1中的供电电路的结构示意图；
图5为图1中的通讯电路的结构示意图；
图6为本实用新型的选址电路的结构示意图；
图7为本实用新型的温度校正电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。
参照图1、图2、图3，一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，包括主控电路1、通讯电路2和供电电路3，供电电路3连接主控电路1和通讯电路2后供电，主控电路1连接温湿度传感器9后获取温度和湿度数据，主控电路1通过通讯电路2连接上位机8后将采样的温湿度数据上载，主控电路1通过传感器连接电路4连接温湿度传感器9。传感器连接电路4包括传感器连接端子排con1，传感器连接端子排con1包括一数据引脚、一时钟引脚、一接地引脚和一供电引脚，传感器连接端子排con1的数据引脚和时钟引脚连接主控电路的主控模块ic1。
具体的，温湿度传感器9采用sht30、sht31或者sht35型传感器，对应这些sht3x型温湿度传感器，将传感器连接端子排con1设置为9pin结构的端子排，其包括九个连接端，每个连接端分别对应该类型温湿度传感器的九个连接引脚。传感器连接端子排con1的九个连接端分别按如下设置：
第一连接端连接主控模块ic1的第三十五引脚，其对应温湿度传感器9的数据引脚sda，另外该连接端还通过第二电阻r2连接供电电路的正极输出；
第二连接端、第七连接端、第八连接端和第九连接端接地；
第四连接端连接主控模块ic1的第三十四引脚，其对应温湿度传感器9的时钟引脚scl，另外该连接端还通过第三电阻r3连接供电电路的正极输出；
第五连接端连接供电电路后取电；
第三连接端和第六连接端置空备用。
在一些实施例中，如图2所示，主控电路包括主控模块ic1、时钟模块cry1、复位模块和编程接口cn1，时钟模块cry1、复位模块和编程接口cn1均连接主控模块ic1，主控模块ic1采用单片机。
具体的，主控模块ic1采用pic16f1946-i/pt型单片机芯片，其包括两个时钟输入端，分别为其第三十九引脚和第四十引脚，通过这两个时钟输入端连接时钟模块cry1，其中，主控模块ic1的第三十九引脚连接时钟模块cry1的第一引脚(定义为axtal1信号输出端)，主控模块ic1的第四十引脚连接是时钟模块cry1的第二引脚(定义为axtal2信号输出端)；
主控模块ic1包括复位信号输入端，为其第七引脚，通过其连接复位模块的输出端(该输出端向主控模块输入一复位信号，图2所示结构中其输出mclr信号给主控模块ic1的第七引脚)；
主控模块ic1包括编程信号输入端，分别为其第三十七引脚和第四十二引脚，通过两个引脚连接编程接口cn1，外部编程设备通过编程接口cn1连接主控电路后上载数据到主控模块ic1，其中，编程接口cn1为5pin结构的接口，其第一端子连接供电电路的正极输出、第二端子接地、第三端子连接复位模块的复位信号输出端、第四端子连接主控模块ic1的第三十七引脚、第五端子连接主控模块ic1的第四十二引脚。
另外，主控模块ic1的第九引脚连接供电电路的负极输出、第十引脚连接供电电路的正极输出。
在一些实施例中，如图4所示，供电电路包括稳压单元u2，稳压单元u2的输入端连接12v直流稳压电源、输出端生成5v直流工作电压。
具体的，稳压单元u2采用78m05型稳压芯片，它是一种三端稳压电路模块，内部集成限流保护、热关断、安全工作保护的功能，使其具有较好的工作稳定性和可靠性，不易损坏。稳压单元u2具有三个连接端，其第一连接端通过第四二极管d4连接12v直流稳压电源的正极，第二连接端接地并生成5v直流工作电压的负极输出，第三连接端生成5v直流工作电压的正极输出，另外在第一连接端和第二连接端之间连接第一电解电容ec1，在第三连接端和第二连接端之间连接第二电解电容ec2。
在其中一些优选实施例中，供电电路连接一滤波电路，滤波电路包括第四电容c4和第五电容c5，第四电容c4和第五电容c5并联供电电路的输出端。具体的，第五电容c5的两个引脚分别连接供电电路的两个输出引脚，第四电容c4的两个引脚中的正极引脚连接供电电路的正极输出、负极引脚连接供电电路的负极输出。
在一些实施例中，如图5所示，通讯电路包括数据收发单元ic3，数据收发单元ic3包括两个输入端、两个输出端、取电端和使能端，其中，两个输入端和使能端连接主控模块ic1，两个输入端用于与主控模块ic1进行数据通讯，使能端作为与上位机8通讯的使能开关，两个输出端连接上位机8，用于与上位机8进行数据通讯，取电端连接供电电路后取电。
具体的，数据收发单元ic3采用sp485型芯片，它是一种符合rs-485协议和rs-422协议的半双工收发器件，具有双极型cmos设计结构，可实现最高5mbps的传输速率，满足rs-485和rs-422通信的要求，其具有八个工作引脚，包括：
第一引脚定义为数据接收端rx1，其与第四引脚配合后与主控模块ic1进行数据传输，其连接主控模块ic1的第三十二引脚；
第二引脚和第三引脚定义为通讯输出使能端，接收主控模块ic1发来的使能信号do6，两脚短接后连接主控模块ic1的第三十六引脚；
第四引脚定义为数据发送端tx1，其与第一引脚配合后与主控模块ic1进行数据传输，其连接主控模块ic1的第三十一引脚；
第五引脚连接供电电路的负极输出，第八引脚连接供电电路的正极输出；
第六引脚和第七引脚定义为数据输出端，分别输出正差分信号485a和负差分信号485b，连接到上位机，第六引脚为正极输出端、第七引脚为负极输出端，由于rs485通讯为差分通讯模式，其根据第六引脚和第七引脚的电位差与参考值的比值来定义逻辑开关状态，另外，为增加信号传输的安全性，第六引脚通过第二熔断器rt2输出正差分信号，第七引脚通过第一熔断器rt1输出负差分信号，在两个熔断器之间连接第一瞬态二极管z1，第一熔断器rt1还通过第三瞬态二极管z3接地，第二熔断器rt2还通过第二瞬态二极管z2接地。
在其中一些优选实施例中，如图5所示，通讯电路通过通讯端子排j1连接上位机8，通讯端子排j1包括两个数据传输端子和两个取电端子，两个数据传输端子连接通讯电路，取电端子连接供电电路。
具体的，通讯端子排j1可设置为5pin结构的端子排，其5个连接端子分别为：
第一连接端子和第二连接端子连接通讯电路(第一连接端子连接通讯电路的485a信号输出、第二连接端子连接通讯电路的485b信号输出)；
第三连接端子设置为pe接地，即大地接地端，也可连接到设备外壳，再通过设备外壳接地；
第四连接端子连接供电电路的负极输出；
第五连接端子连接供电电路的正极输出。
在一些实施例中，如图6所示，主控电路连接一选址电路，选址电路包括两个旋转式编码开关，任一旋转式编码开关均包括四个选址开关，任一选址开关均连接主控电路的主控模块。
具体的，两个旋转式编码开关总计八个选址开关，每个选址开关均连接对应的主控模块上的选址信号输入端，其中，旋转式编码开关j2包括选址开关key1、key2、key3和key4，旋转式编码开关j3包括选址开关key5、key6、key7和key8，主控模块ic1具有八个选址信号输入端，分别为ic1的第二十一引脚(对应选址开关key1)、第二十三引脚(对应选址开关key2)、第二十二引脚(对应选址开关key3)、第二十四引脚(对应选址开关key4)、第十七引脚(对应选址开关key5)、第二十七引脚(对应选址开关key6)、第十八引脚(对应选址开关key7)和第二十八引脚(对应选址开关key8)。另外，任一选址开关通过一电阻连接供电电路的正极输出，且在任一旋转式编码开关上还设有接地连接端，该接地连接端连接供电电路的负极输出。
在一些实施例中，如图7所示，主控电路连接一温度校正电路，温度校正电路包括热敏电阻r8，通过热敏电阻r8在环境温度变化时产生的阻值对应变化来校正采样的温度值。热敏电阻r8的一端通过第十电阻r10连接主控电路中的主控模块ic1的第八引脚，通过其向主控模块ic1输出校正信号an12，热敏电阻r8的另一端连接供电电路的负极输出，该接地端还通过第八电容c8连接到主控模块ic1的第八引脚。热敏电阻r8连接第十电阻r10的一端还通过第九电阻r9连接供电电路的正极输出。
综上所述，本实用新型中，温湿度传感器通过i2c总线与主控模块通信来传输其采集的温湿度数据，i2c总线为数据线sda和时钟信号线scl构成的串行总线，温湿度数据经主控模块处理后通过通讯电路发送给上位系统，上位系统根据这些数据控制水温、水路流量、蒸汽供应流量等，以此来调节温湿度环境。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，包括主控电路、通讯电路和供电电路，所述供电电路连接所述主控电路和所述通讯电路后供电，所述主控电路连接温湿度传感器后获取温度和湿度数据，所述主控电路通过所述通讯电路连接上位机后将采样的温湿度数据上载，其特征在于，所述主控电路通过一传感器连接电路连接所述温湿度传感器，所述传感器连接电路包括传感器连接端子排，所述传感器连接端子排包括一数据引脚、一时钟引脚、一接地引脚和一供电引脚，所述传感器连接端子排的数据引脚和时钟引脚连接所述主控电路的主控模块。
2.根据权利要求1所述的一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，其特征在于，所述主控电路包括所述主控模块、时钟模块、复位模块和编程接口，所述时钟模块、所述复位模块和所述编程接口均连接所述主控模块，所述主控模块采用单片机。
3.根据权利要求2所述的一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，其特征在于，所述供电电路包括一稳压单元，所述稳压单元的输入端连接12v直流稳压电源、输出端形成5v工作电压。
4.根据权利要求3所述的一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，其特征在于，所述供电电路连接一滤波电路，所述滤波电路包括第四电容和第五电容，所述第四电容和所述第五电容并联所述供电电路的输出端。
5.根据权利要求3所述的一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，其特征在于，所述通讯电路包括数据收发单元，所述数据收发单元包括两个输入端、两个输出端、取电端和使能端，其中，两个输入端和使能端连接所述主控电路的主控模块，两个输入端用于与主控模块进行数据通讯，使能端作为与上位机通讯的使能开关，两个输出端连接上位机，用于与上位机进行数据通讯，取电端连接所述供电电路后取电。
6.根据权利要求5所述的一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，其特征在于，所述通讯电路通过一通讯端子排连接上位机，所述通讯端子排包括两个数据传输端子和两个取电端子，两个所述数据传输端子连接所述通讯电路，所述取电端子连接所述供电电路。
7.根据权利要求6所述的一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，其特征在于，所述主控电路连接一选址电路，所述选址电路包括两个旋转式编码开关，任一所述旋转式编码开关均包括四个选址开关，任一所述选址开关均连接所述主控电路的主控模块。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种适用于露点温湿度检测的传感器电路，其特征在于，所述主控电路连接一温度校正电路，所述温度校正电路包括一热敏电阻，所述热敏电阻的一端连接所述主控电路、另一端连接供电电路的负极输出。
技术总结