一種智能多點溫度測量無線傳輸器的製作方法

2023-11-08 15:57:22

專利名稱：一種智能多點溫度測量無線傳輸器的製作方法
技術領域：
本發明屬於計算機技術、電工電子技術和自動化領域，具體涉及一種智能多點溫度測量無線傳輸器。
背景技術：
測量溫度是各行各業使用最多的，以往的測量溫度每點需要2根電纜線才能把信號傳送到所需的設備上，這樣不僅電纜線非常多而且工程量也特別大，因此很需要一種電纜線少而且智能化的無線多點測溫傳輸器，可以在很多工程實際中應用。

發明內容
本發明的目的在於提供一種智能多點溫度測量無線傳輸器，克服以往的多點測量溫度電纜線非常多而且工程量也特別大的缺點，可以和上位機通訊，完成溫度控制。主要應用於糧倉測溫，在食品庫、冷庫、溫室等需要控制溫度的溫控系統中得到廣泛的應用，溫度測量範圍為-10°C +85°C範圍內，具有士0.5°C的精度，並具有簡單高效、信息傳送無線化、智能化、抗幹擾能力強、便於應用的特點。本發明由系統晶片(1)、晶振電路O)、無線傳輸收發電路⑶、單總線接線端子、電池(5)組成。它們的連接關係是晶振電路(2)和系統晶片(1)連接，無線傳輸收發電路(3)和系統晶片(1)連接，單總線接線端子(4)和系統晶片(1)連接，電池(5)給系統晶片(1)、晶振電路(2)、無線傳輸收發電路(3)、單總線接線端子⑷供電，電池(5)採用2節5號普通電池即可。無線傳輸採用ZigBee無線傳輸，ZigBee —詞源自蜜蜂由跳ZIGZA6形狀的舞蹈來通知其他蜜蜂有關花粉位置等信息，以達到彼此傳達信息的目的，藉此意義，ZigBee作為新一代無線通訊技術的命名。在此之前，ZigBee也被稱為「HomeRF Lite」，「RF-EasyLink」或 「firefly」無線電技術，目前統稱為ZigBee，它有自己的無線電標準，在數千種微小的傳感器之間相互協調實現通訊，距離為30 70m。所述的系統晶片(1)選擇了 Chipcon公司的CCM30晶片，CC2430晶片的主要特點有32MHz單指令周期低功耗的8051微控制器核，集成兼容IEEE802. 15. 4標準2. 4GHz頻段的RF無線電收發機；8KB的SRAM，其中4KB可在所有功耗模式下保持數據；兼容ROHS的 7*7mmQLP封裝；4種可編程功耗模式；可編程的看門狗定時器；上電復位功能；支持硬體調試功能；優良的無線接收靈敏度和強大的抗幹擾性；在休眠模式時僅0. 9μ A的流耗，外部中斷或RTC能喚醒系統；在待機模式時少於0. 6 μ A的流耗，外部中斷能喚醒系統；硬體支持CSMA/CA功能；較寬的電壓範圍(0. 2 3. 6V)；數位化的RSS/LQI支持和強大的DMA功能；具有電池監測和溫度感測功能；集成了 14位模數轉換的ADC ；集成AES安全協處理器； 帶有2個強大的、支持幾組協議的USART，以及一個符合IEEE802. 15. 4規範的MAC計時器， 一個常規的16位計時器和2個8位計時器。所述晶振電路(2)包括振蕩器1、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、振蕩器2，振蕩器1採用MC306晶振晶片，振蕩器2採用SM322S晶振晶片，根據系統晶片(1)工作需要兩個時鐘晶振，第一個為32MHz，為無線收發提供時鐘，第二個為32. 068KHZ，為睡眠模式提供時鐘，晶振晶片MC306提供32. 068KHz晶振，晶振晶片SM322S提供32MHz晶振。所述單總線接線端子(4)起到連接溫度傳感器作用，本發明與之匹配溫度傳感器是美國DALLAS公司生產的新型單總線數字溫度傳感器晶片DS18B20，它具有結構簡單，不需外接元件，採用一根I/O數據線既可供電又可傳輸數據，並可由用戶設置溫度報警界限的特點，DS18B20在食品庫、冷庫、糧庫、溫室等需要控制溫度的溫控系統中得到廣泛的應用，因此採用DS18B20，它有兩種供電方式直接供電和寄生供電，在此採用直接供電方式， 單總線接線端子⑷與系統晶片⑴的PO 口 8個引腳連接，並和電阻排1連接，單總線接線端子⑷與系統晶片⑴的Pl 口 8個引腳也連接，並和電阻排2連接，單總線接線端子 (4)和系統晶片(1)共16引腳連接，每個引腳可以接到8路溫度傳感器，在此最大16X8 = 1 路溫度測量點。本發明所述的無線傳輸收發電路(3)採用PCB無線天線電路，PCB無線天線電路在電路板上。本發明工作原理溫度傳感器晶片DS18B20通過單總線接線端子G)，把採集溫度的信息傳送到系統晶片(1)，系統晶片(1)處理後的溫度信息通過系統晶片(1)的R_pp引腳、TXRX_SWTTCH引腳和RF_N引腳傳輸到無線傳輸收發電路(3)，上位機通過無線傳輸收發電路(3)發出的信號獲取溫度信息。本發明的有益效果是1.電路簡單高效，信息傳送無線化。2.智能化，抗幹擾能力強。3.工程量小，電纜線少。4.便於應用，成本低。


圖1為本發明系統的結構示意圖。圖2為本發明系統晶片和晶振電路連接的示意圖。圖3為本發明系統晶片和單總線接線端子連接的示意圖。圖4為本發明電路結構圖的系統晶片和無線傳輸收發電路採用PCB無線天線電路的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施對本發明進一步詳細說明。圖1為本發明的結構示意圖由系統晶片(1)、晶振電路O)、無線傳輸收發電路 (3)、單總線接線端子、電池(5)組成；圖2為本發明系統晶片⑴和晶振電路(2)連接的示意圖，系統晶片(1)採用CC2430，根據CCM30工作需要兩個時鐘晶振，第一個為 32MHz,為無線收發提供時鐘，第二個為32. 068KHz,為睡眠模式提供時鐘，晶振晶片MC306 提供32. 068KHz晶振，晶振晶片SM322S提供32MHz晶振；圖3為本發明系統晶片(1)和單總線接線端子(4)連接的示意圖，單總線接線端子(4)與系統晶片(1)的PO 口 8個引腳連接，並和電阻排1連接，單總線接線端子⑷與系統晶片⑴的Pl 口 8個引腳也連接，並和電阻排2連接，單總線接線端子(4)和系統晶片(1)共16引腳連接，每個引腳可以接到8 路溫度傳感器，在此最大16X8= 1 路溫度測量點；圖4為本發明電路結構圖的系統晶片 (1)和無線傳輸收發電路(3)採用PCB無線天線電路的示意圖，採集溫度的信息傳送到系統晶片(1)，系統晶片(1)處理後的溫度信息通過系統晶片(1)的RF P弓丨腳、TXRX_SWTTCH 引腳和RF_N引腳傳輸到無線傳輸收發電路(3)，上位機通過無線傳輸收發電路(3)發出的信號獲取溫度信息。 要完成1 路溫度點測量和信息的無線傳輸還需要相應的軟體，軟體包含兩大部分一個是DS18B20溫度傳感器部分，另一個是系統晶片(1)部分，DS18B20溫度傳感器部分軟體包括初始化單總線上的DS18B20程序、進行溫度轉換程序和讀取DS18B20的溫度值程序；系統晶片(1)部分軟體包括ZigBee無線傳輸的初始化程序、ZigBee無線傳輸發送程序和接收程序。
權利要求
1.一種智能多點溫度測量無線傳輸器，包括系統晶片(1)、晶振電路O)、無線傳輸收發電路(3)、單總線接線端子、電池(5)組成，其特徵在於，晶振電路(2)和系統晶片⑴ 連接，無線傳輸收發電路(3)和系統晶片(1)連接，單總線接線端子(4)和系統晶片(1)連接，電池(5)給系統晶片(1)、晶振電路(2)、無線傳輸收發電路(3)、單總線接線端子(4)供電，上位機通過無線傳輸收發電路C3)發出的信號獲取溫度信息。
2.如權利要求1所述的一種智能多點溫度測量無線傳輸器，其特徵在於，所述的單總線接線端子⑷與系統晶片⑴的PO 口 8個引腳連接，並和電阻排1連接，單總線接線端子⑷與系統晶片⑴的Pl 口 8個引腳也連接，並和電阻排2連接，單總線接線端子(4) 和系統晶片(1)共16引腳也連接，每個引腳可以接到8路溫度傳感器，在此最大16X8 = 1 路溫度測量點。
3.如權利要求1所述的一種智能多點溫度測量無線傳輸器，其特徵在於，所述無線傳輸收發電路(3)採用PCB無線天線電路，PCB無線天線電路在電路板上。
全文摘要
一種溫度測量傳輸器，屬於計算機技術、電工電子技術和自動化領域，具體涉及一種智能多點溫度測量無線傳輸器。包括系統晶片(1)、晶振電路(2)、無線傳輸收發電路(3)、單總線接線端子(4)、電池(5)組成。它們的連接關係是晶振電路(2)和系統晶片(1)連接，無線傳輸收發電路(3)和系統晶片(1)連接，單總線接線端子(4)和系統晶片(1)連接，電池(5)給系統晶片(1)、晶振電路(2)、無線傳輸收發電路(3)、單總線接線端子(4)供電，可以和上位機無線通訊，主要用於溫度測量和傳輸。優點在於本發明具有簡單高效、信息傳送無線化、智能化、抗幹擾能力強、工程量小、電纜線少、便於應用、成本低的特點。
文檔編號G01K1/02GK102592416SQ201110001170
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月6日 優先權日2011年1月6日
發明者姜重然, 楊弘 申請人:佳木斯大學