一種基於zigbee的溫度監測系統的製作方法

2023-06-30 16:23:11

專利名稱：一種基於zigbee的溫度監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種測量技木，特別涉及一種基於zigbee的溫度監測系統。
背景技術：
Zigbee是ー種新興的近距離、低複雜度、低功耗、低成本的無線網絡技術，主要用於短距離的無線傳輸應用中。其依據IEEE802. 15. 4標準，適合應用於エ業、醫療衛生等方面。目前市場上的溫度監控方式基本上都是採用有線方式，即使用導線連接的方式來傳輸測量數據。因採用有線連接方式，採樣節點的選擇會因距離、高度等因素大大受限，從而給採樣節點的安裝和維護帶來很大不便。而對於ー些溫度敏感性的產品，其生產、運輸、儲藏等各個環節都必須進行溫度監控，來保證產品質量。在運輸、銷售的各個環節中，這些產品往往會發生位置的變化，需要ー個可以隨產品移動的無線溫度傳感系統來對產品溫度進行監控。現有的科技文獻也公開了ー些無線溫度監控的解決方案，多採用的是簡單的無線數據發射、接收方式，這使得整個系統的建設和更新工程較為複雜，可擴展性差，採用zigbee則組網方便,可擴展性強。
發明內容本實用新型是針對現在有線控制方案中布線繁瑣、維修工作量大的問題，提出了一種基於zigbee的溫度監測系統，採用基於zigbee協議的無線通信，使系統功耗低、性價比高、組網方便、安裝維護簡單、可擴展性強，對溫度的監控也更加靈活。可以擺脫對監控過程時空上的限制，可以運用到更多的場合完成監測任務。本實用新型的技術方案為一種基於zigbee的溫度監測系統，由zigbee終端模塊與溫度傳感器模塊構成的終端節點，終端節點位於測試位置，其內部包括時鐘晶片、FLASH晶片、溫度傳感器、天線、主晶片CPU、電源，終端節點讀取溫度傳感器信號，終端節點與zigbee協調器無線通訊，計算機與zigbee協調器之間採用USB通信連接。所述終端節點中主晶片CPU控制採集溫度傳感器信號，送入FLASH晶片中存儲，主晶片CPU調用FLASH晶片中數據通過天線送入Zigbee協調器。本實用新型的有益效果在於本實用新型基於zigbee的溫度監測系統，該系統的溫度傳感器模塊可以在zigbee協調器的網絡覆蓋範圍內在線監控溫度，也可以離開zigbee協調器的網絡覆蓋範圍去採集溫度，待到進入zigbee協調器的網絡覆蓋之後，溫度傳感器模塊可以把存儲在FLASH晶片內的溫度數據通過無線方式上傳zigbee協調器，進而上傳至計算機。計算機的上位機軟體實現對採集的溫度數據顯示、儲存。採用兩種工作模式，對溫度監測採樣更加靈活，也可以運用到更多的場合完成監測任務。

圖I為本實用新型基於zigbee的溫度監測系統的工作原理圖；[0009]圖2為本實用新型zigbee終端模塊與溫度傳感器所構成的終端節點圖。
具體實施方式
如圖I所示,一種基於zigbee的溫度監測系統，包括計算機16, zigbee協調器14,zigbee終端模塊4、8、12，溫度傳感器模塊2、6、10。zigbee協調器14電連接在計算機16上，zigbee終端模塊4、8、12分別連接溫度傳感器模塊2、6、10。而且,計算機16與zigbee協調器14之間採用USB通信連接。如圖2所示，由zigbee終端模塊4與溫度傳 感器模塊2構成的終端節點，其內部包括時鐘晶片18、FLASH晶片20、溫度傳感器22、天線24、主晶片CPU26、電源28。系統有兩種監測工作模式其一是在線溫度監測工作模式，即當溫度傳感器模塊2、6、10與zigbee終端模塊4、8、12構成的終端節點在zigbee協調器14網絡覆蓋範圍內吋。其ニ是離線溫度監測工作模式，即當溫度傳感器模塊2、6、10與zigbee終端模塊4、8、12構成的終端節點遠離zigbee協調器，處於zigbee協調器網絡覆蓋外吋。一種基於zigbee的溫度監測系統的具體工作過程如下當產品處於生產和臨時存儲過程中時，系統處於在線溫度監控工作模式。從需要溫度監測開始，整個監測系統啟動，zigbee協調器14負責網絡的組建,使眾多終端節點和zigbee協調器14構成ー個zigbee網絡。在在線溫度監測系統運行中，根據用戶採集請求或者系統設置，終端節點內的主晶片CPU26僅對溫度傳感器22進行讀寫操作，並將所讀取的溫度數據通過天線24發送至zigbee協調器14, zigbee協調器14將數據匯聚並通過USB傳給計算機16做進ー步的處理並顯示給用戶。如果用戶沒有數據採集請求時，終端節點只進行低功耗的信道掃描，以保證zigbee網絡的運行。當產品處於運輸過程中，系統處於離線溫度監控工作模式。按照初始設定的採集時間間隔，終端節點將從溫度傳感器22採集的溫度數據和時鐘晶片18的時間信號對應的暫時存儲於FLASH晶片20中。當產品到達目的地，儲藏過程中，系統重新處於在線溫度監控工作模式。終端節點重新加入zigbee協調器14組成的網絡中，這時用戶可以通過計算機16，將存儲在終端節點FLASH晶片20內的溫度與時間數據一一上傳至計算機資料庫。從而完成了對產品生產、運輸、儲藏等各個環節的溫度監測，保證了產品質量。
權利要求1.一種基於zigbee的溫度監測系統,其特徵在於，由zigbee終端模塊與溫度傳感器模塊構成的終端節點，終端節點位於測試位置，其內部包括時鐘晶片、FLASH晶片、溫度傳感器、天線、主晶片CPU、電源，終端節點讀取溫度傳感器信號，終端節點與zigbee協調器無線通訊，計算機與zigbee協調器之間採用USB通信連接。
2.根據權利要求I所述基於zigbee的溫度監測系統，其特徵在於，所述終端節點中主晶片CPU控制採集溫度傳感器信號，送入FLASH晶片中存儲，主晶片CPU調用FLASH晶片中數據通過天線送入zigbee協調器。
專利摘要本實用新型涉及一種基於zigbee的溫度監測系統，由zigbee終端模塊與溫度傳感器模塊構成的終端節點，終端節點位於測試位置，終端節點讀取溫度傳感器信號，終端節點與zigbee協調器無線通訊,計算機與zigbee協調器之間採用USB通信連接。該系統的溫度傳感器模塊可以在zigbee協調器的網絡覆蓋範圍內在線監控溫度，也可以離開zigbee協調器的網絡覆蓋範圍去採集溫度，待到進入zigbee協調器的網絡覆蓋之後，溫度傳感器模塊可以把存儲在FLASH晶片內的溫度數據通過無線方式上傳zigbee協調器，進而上傳至計算機。採用兩種工作模式，對溫度監測採樣更加靈活，也可以運用到更多的場合完成監測任務。
文檔編號G08C17/02GK202523204SQ20122019448
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者汪應濤 申請人:上海理工大學