一種基于射頻的分布式無線溫度采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種溫度采集裝置，要解決的技術(shù)問題是提供一種基于射頻的分布式無線溫度采集裝置。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括一主機(jī)系統(tǒng)及多個測溫傳送機(jī)構(gòu)，所述主機(jī)系統(tǒng)由無線接收模塊、單片機(jī)、PC機(jī)組成，所述多個測溫傳送機(jī)構(gòu)由溫度傳感器、單片機(jī)、無線收發(fā)模塊組成，所述溫度傳感器利用單片機(jī)串行通信，將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線收發(fā)模塊，與上位機(jī)取得聯(lián)系，直接顯示在PC機(jī)上。具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和顯示存儲能力，單片機(jī)則具有接口能力強(qiáng)，體積小，價格低反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種基于射頻的分布式無線溫度采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種無線溫度傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，現(xiàn)有的分布式傳感網(wǎng)絡(luò)大多采用Zigbee技術(shù)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的傳輸。它是基 于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，從下到上分別為物理層（PHY)、 媒體訪問控制層（MAC)、傳輸層（TL)、網(wǎng)絡(luò)層（NWK)、應(yīng)用層（APL)等，其傳輸距離通常在 KTlOOm。目前一有的Zigbee溫度采集網(wǎng)絡(luò)，多數(shù)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立一個主節(jié)點(diǎn) 和多個從節(jié)點(diǎn)，從節(jié)點(diǎn)采集定點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)是整個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 的協(xié)調(diào)器，負(fù)責(zé)溫度數(shù)據(jù)的收集以及與PC進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集。整個網(wǎng)絡(luò)需依 據(jù)Zigbee固有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信。
[0003] 采用Zigbee技術(shù)的無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)通常需要較大的成本支持（一個模塊在 40-50人民幣之間）；由于Zigbee技術(shù)有一套復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用戶在設(shè)計調(diào)試的過程中研 究并使用該協(xié)議，而無法自己制定通信協(xié)議。另外，傳輸距離短也是Zigbee數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò) 的短板，很難滿足百米以上的數(shù)據(jù)傳輸(部分廠商開發(fā)lkm的Zigbee模塊完全違背了低功 耗短距離的設(shè)計宗旨）。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于射頻的分布式無線溫度采集裝置。
[0005] 為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括一主機(jī)系統(tǒng)及多個測溫傳送機(jī) 構(gòu)，所述主機(jī)系統(tǒng)由無線接收模塊、單片機(jī)、PC機(jī)組成，所述多個測溫傳送機(jī)構(gòu)由溫度傳感 器、單片機(jī)、無線收發(fā)模塊組成，所述溫度傳感器利用單片機(jī)串行通信，將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)?無線收發(fā)模塊，與上位機(jī)取得聯(lián)系，直接顯示在PC機(jī)上。
[0006] 所述的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，其特征在于：所述的溫度傳感器為 DS18B20溫度傳感器。
[0007] 所述的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，其特征在于：所述的無線收發(fā)模塊 為nRF24L01射頻無線模塊。
[0008] 所述的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，其特征在于：所述的nRF24L01射頻 無線模塊包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型SchockBurst III模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、 調(diào)制器、解調(diào)器。
[0009] 本實(shí)用新型的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，上下位機(jī)的配置是上位機(jī)是 PC機(jī)，下位機(jī)是單片機(jī)。PC機(jī)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和顯示存儲能力，單片機(jī)則具有接 口能力強(qiáng)，體積小，價格低反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。兩者結(jié)合起來工作，下位機(jī)完成采集數(shù)據(jù)和 一些非常耗時的工作，上位機(jī)則處理分析存儲顯示數(shù)據(jù)，能夠開發(fā)出比較完美的實(shí)時性能 比較好的監(jiān)測系統(tǒng)。PC機(jī)數(shù)據(jù)可以通過PCI接口或ISA接口或串行口和下位機(jī)通訊。通信 協(xié)議靈活，能適應(yīng)較大傳輸距離的無線溫度采集網(wǎng)絡(luò)。同時，成本相對較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的原理圖；
[0012] 圖2是導(dǎo)流柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 如圖1至2所示，本實(shí)用新型的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，包括一主機(jī) 系統(tǒng)及多個測溫傳送機(jī)構(gòu)，所述主機(jī)系統(tǒng)由無線接收模塊、單片機(jī)、PC機(jī)組成，所述多個測 溫傳送機(jī)構(gòu)由溫度傳感器、單片機(jī)、無線收發(fā)模塊組成，所述溫度傳感器利用單片機(jī)串行通 信，將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線收發(fā)模塊，與上位機(jī)取得聯(lián)系，直接顯示在PC機(jī)上。
[0014] 所述的溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器，DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS 半導(dǎo)體公司推出的一種智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)熱敏電阻比，具有微型化、低功耗、高性能、 抗干擾能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測控系統(tǒng)。DS18B20可直 接將被測溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號進(jìn)行處理，"一線總線"的接口方式獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)，可靈活 組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，即與單片機(jī)接口僅需占用一個I/O端口，無需任何外部元件，直接將環(huán)境 溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，以數(shù)字碼方式串行輸出，從而大大簡化了傳感器與微處理器的接口。 DS18B20除可由外接電源供電外，總線本身也可向所掛掉的傳感器供電，從而相抵了硬件設(shè) 計的復(fù)雜性。
[0015] 所述的無線收發(fā)模塊為nRF24L01射頻無線模塊。所述的nRF24L01射頻無線模塊 包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型SchockBurst III模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器、 解調(diào)器。采用工作于2. 4GHzISM頻段的射頻芯片nRF2401射頻無線模塊實(shí)現(xiàn)了非標(biāo)準(zhǔn)的無 線數(shù)據(jù)傳輸。
[0016] 利用nRF24L01射頻無線模塊、DS18B20溫度傳感器以及單片機(jī)組合作為分布式網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)，搭建了簡易的星型網(wǎng)絡(luò)；以無線模塊和PC機(jī)組合作為終端，能夠?qū)π》秶鷥?nèi)多點(diǎn) 的溫度進(jìn)行長期監(jiān)測并記錄數(shù)據(jù)。使用者可以通過調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)上的撥碼開關(guān)方便地設(shè)置各節(jié) 點(diǎn)地址，并通過上位機(jī)軟件控制下游節(jié)點(diǎn)的工作并實(shí)時監(jiān)測環(huán)境溫度的變化。
[0017] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，其特征在于：包括一主機(jī)系統(tǒng)及多個測 溫傳送機(jī)構(gòu)，所述主機(jī)系統(tǒng)由無線接收模塊、單片機(jī)、PC機(jī)組成，所述多個測溫傳送機(jī)構(gòu)由 溫度傳感器、單片機(jī)、無線收發(fā)模塊組成，所述溫度傳感器利用單片機(jī)串行通信，將測量數(shù) 據(jù)傳輸?shù)綗o線收發(fā)模塊，與上位機(jī)取得聯(lián)系，直接顯示在PC機(jī)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，其特征在于：所述的 溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，其特征在于：所述的 無線收發(fā)模塊為nRF24L01射頻無線模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于射頻的分布式無線溫度采集裝置，其特征在于：所述的 nRF24L01射頻無線模塊包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型SchockBurst III模式控制器、功率放大 器、晶體振蕩器、調(diào)制器、解調(diào)器。
【文檔編號】G01K1/02GK203894933SQ201420271375
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】陳小天, 王冠華, 王新 申請人:浙江理工大學(xué)