專利名稱：一種具有無線功能的溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及電子學領域，具體涉及一種具有無線感應信號和無線傳輸信號功能的溫度傳感器。
技術(shù)背景目前煤礦井下運輸主要依賴于皮帶運輸機來完成，由于煤礦井下環(huán)境惡劣，工作電壓起伏較大，運輸吞吐量較大，運輸距離較遠，出于這些因素造成了煤礦井下皮帶運輸機的工作不穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生皮帶的斷裂、撕帶、打滑、堆煤，有時甚至會出現(xiàn)溫度超高，引起燃燒現(xiàn)象，這些因素嚴重危及了工人的生命安全、影響了煤礦的正常生產(chǎn)。煤礦皮帶機運行時，需要實時監(jiān)控其溫度，以免發(fā)生火災等，但目前的溫度傳感器還存在不足和一些問題，如1)、采用有線網(wǎng)絡，不僅成本高，而且安裝和運行困難，容易在建設初期形成安全上的盲點；2)、只能測量固定地方的環(huán)境參數(shù)，有測量盲區(qū)；3)、傳感器位置相對固定，無法檢測目標位置移動的參數(shù)；4)、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相對固定，不適合掘進工作面延伸的動態(tài)變化要求等
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種具有無線功能的溫度傳感器，它采用無線傳感器，安裝、運行和維護起來都很簡易、方便；具有語言預警及語言事故報警功能，語言報警即能報出故障性質(zhì)又能報出發(fā)生故障的皮帶機號；靈敏度高、工作可靠。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本實用新型是采用以下技術(shù)方案它包含溫度測量發(fā)射電路I和溫度處理接收電路2，且溫度測量發(fā)射電路I和溫度處理接收電路2通過無線信號連接。所述的溫度測量發(fā)射電路I包含傳感器11、微處理器12、A/D轉(zhuǎn)換器13和無線發(fā)射模塊14，傳感器11與A/D轉(zhuǎn)換器13連接，A/D轉(zhuǎn)換器13與微處理器12連接，且微處理器12與無線發(fā)射模塊14相互連接。所述的溫度處理接收電路2包含無線接收模塊21、MCU22、USART收發(fā)模塊23和上位機24，無線接收模塊21與MCU22相互連接，MCU22與USART收發(fā)模塊23連接，且USART收發(fā)模塊23與上位機24的通訊接口電路連接。所述的傳感器11采用LM35芯片。所述的微處理器12采用STM8L芯片作為中央處理單元，為8位低功耗MCU。在低功耗模式下或睡眠模式下，可由外部信號中斷喚醒或由內(nèi)部定時器喚醒。所述的無線發(fā)射模塊14由VC1212芯片組成，具有低功耗，傳輸距離遠，在發(fā)送狀態(tài)時，工作電流< 10mA，進入睡眠狀態(tài)時，靜態(tài)工作電流< 10iiA。 本實用新型的原理為由傳感器11感應到溫度，并轉(zhuǎn)換成電壓值后，送入A/D轉(zhuǎn)換器12，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進入微處理器12。微處理器12把此數(shù)字值與設定的報警值進行比較，當達到報警值時，微處理器12通過無線發(fā)射模塊14向主機控制器進行報警，發(fā)送一個故障信號，并把此無線溫度傳感器的地址也發(fā)一齊發(fā)送出去，當MCU22接收到此信號時，就進行數(shù)據(jù)處理，并向上位機報警。MCU22除了發(fā)送信號還可以接收信號，當上一個溫度傳感器發(fā)送故障信號時，它收到故障信號，并發(fā)現(xiàn)不是本機傳感器的障礙信號時，它會把上一個溫度傳感器的障礙信號和地址碼一起轉(zhuǎn)發(fā)出去，通過層層傳遞到控制主機，這樣就組成了無線網(wǎng)絡，延伸了無線網(wǎng)絡的傳輸距離。由于采用全靜態(tài)CMOS設計，電源操作能耗很低，但非常可靠。因為片內(nèi)有上電復位電路、監(jiān)視定時器電路和RC振蕩器電路選擇等，所以就不需要增加價格較高的片外支持的功能元器件，從而降低了系統(tǒng)成本和系統(tǒng)功耗。MICROCHIP先進的CMOS技術(shù)使芯片具有很寬的性能范圍以及低工作電流(典型值在3V, 32kHz時工作電流為15 μ A)和極小的待命狀態(tài)電流(休眠方式3V工作情況下小于ΙμΑ)。低電流特性應用于長壽命電池供電的系統(tǒng)是很理想的。本實用新型具有以下有益效果I、采用無線傳感器，以無線的方式將傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到控制主機，運行·和維護起來都很簡易、方便。2、根據(jù)礦井巷道的實際情況和對礦井環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的具體需求，無線傳感器可以采用人工的方式進行靈活的配置。3、在危險情況下，礦工可以啟動節(jié)點的保護功能系統(tǒng)進行對皮帶機停機。4、具有語言預警及語言事故報警功能，語言報警即能報出故障性質(zhì)又能報出發(fā)生故障的皮帶機號。5、無線傳感器便于安裝。6、本安電源保護電路靈敏度高、工作可靠。7、功能板之間散接線很少，很大程度上減少了接線的故障，使得裝置運行比較可
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圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖，圖2為本實用新型中溫度測量發(fā)射電路的結(jié)構(gòu)框圖，圖3為本實用新型中溫度處理接收電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
參照圖I-圖3，本具體實施方式
采用以下技術(shù)方案它包含溫度測量發(fā)射電路I和溫度處理接收電路2，且溫度測量發(fā)射電路I和溫度處理接收電路2通過無線信號連接。所述的溫度測量發(fā)射電路I包含傳感器11、微處理器12、A/D轉(zhuǎn)換器13和無線發(fā)射模塊14，傳感器11與A/D轉(zhuǎn)換器13連接，A/D轉(zhuǎn)換器13與微處理器12連接，且微處理器12與無線發(fā)射模塊14相互連接。所述的溫度處理接收電路2包含無線接收模塊21、MCU22、USART收發(fā)模塊23和上位機24，無線接收模塊21與MCU22相互連接，MCU22與USART收發(fā)模塊23連接，且USART收發(fā)模塊23與上位機24的通訊接口電路連接。所述的傳感器11采用LM35芯片。[0028]所述的微處理器12采用STM8L芯片作為中央處理單元，為8位低功耗MCU。在低功耗模式下或睡眠模式下，可由外部信號中斷喚醒或由內(nèi)部定時器喚醒。所述的無線發(fā)射模塊14由VC1212芯片組成，具有低功耗，傳輸距離遠，在發(fā)送狀態(tài)時，工作電流< 10mA，進入睡眠狀態(tài)時，靜態(tài)工作電流< 10 μ A。本實用新型的原理為由傳感器11感應到溫度，并轉(zhuǎn)換成電壓值后，送入A/D轉(zhuǎn)換器12，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進入微處理器12。微處理器12把此數(shù)字值與設定的報警值進行比較，當達到報警值時，微處理器12通過無線發(fā)射模塊14向主機控制器進行報警，發(fā)送一個故障信號，并把此無線溫度傳感器的地址也發(fā)一齊發(fā)送出去，當MCU22接收到此信號時，就進行數(shù)據(jù)處理，并向上位機報警。MCU22除了發(fā)送信號還可以接收信號，當上一個溫度傳感器發(fā)送故障信號時，它收到故障信號，并發(fā)現(xiàn)不是本機傳感器的障礙信號時，它會把上一個溫度傳感器的障礙信號和地址碼一起轉(zhuǎn)發(fā)出去，通過層層傳遞到控制主機，這樣就組成了無線網(wǎng)絡，延伸了無線網(wǎng)絡的傳輸距離。由于采用全靜態(tài)CMOS設計，電源操作能耗很低，但非常可靠。因為片內(nèi)有上電復 位電路、監(jiān)視定時器電路和RC振蕩器電路選擇等，所以就不需要增加價格較高的片外支持的功能元器件，從而降低了系統(tǒng)成本和系統(tǒng)功耗。MICROCHIP先進的CMOS技術(shù)使芯片具有很寬的性能范圍以及低工作電流(典型值在3V, 32kHz時工作電流為15 μ A)和極小的待命狀態(tài)電流(休眠方式3V工作情況下小于ΙμΑ)。低電流特性應用于長壽命電池供電的系統(tǒng)是很理想的。本具體實施方式
涉及兩方面內(nèi)容，其一是無線通訊技術(shù)，其二是數(shù)字化傳感器技術(shù)。在將這兩方面結(jié)合到一起的同時，研究低功耗的設計方法及無線傳輸中抑制噪音的濾波算法。在以單片機為核心的控制硬件電路設計上，采用及篩選低功耗的電子元件與集成電路，進行低功耗線路設計和線路板優(yōu)化；在軟件控制上采用降低功耗的休眠技術(shù)及采樣周期優(yōu)化，以期達到最大限度地降低計量儀表功耗，延長電池壽命。
權(quán)利要求1.一種具有無線功能的溫度傳感器，其特征在于它包含溫度測量發(fā)射電路(I)和溫度處理接收電路(2)，且溫度測量發(fā)射電路(I)和溫度處理接收電路(2)通過無線信號連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有無線功能的溫度傳感器，其特征在于所述的溫度測量發(fā)射電路⑴包含傳感器(11)、微處理器(12)、A/D轉(zhuǎn)換器(13)和無線發(fā)射模塊(14)，傳感器(11)與A/D轉(zhuǎn)換器(13)連接，A/D轉(zhuǎn)換器(13)與微處理器(12)連接，且微處理器(12)與無線發(fā)射模塊(14)相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有無線功能的溫度傳感器，其特征在于所述的溫度處理接收電路(2)包含無線接收模塊(21)、MCU(22)、USART收發(fā)模塊(23)和上位機(24)，無線接收模塊(21)與MCU (22)相互連接，MCU (22)與USART收發(fā)模塊(23)連接，且USART收發(fā)模塊(23)與上位機(24)的通訊接口電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有無線功能的溫度傳感器，其特征在于所述的傳感器(11)采用LM35芯片。
專利摘要一種具有無線功能的溫度傳感器，涉及電子學領域。它的溫度測量發(fā)射電路(1)和溫度處理接收電路(2)通過無線信號連接。溫度測量發(fā)射電路(1)的傳感器(11)與A/D轉(zhuǎn)換器(13)連接，A/D轉(zhuǎn)換器(13)與微處理器(12)連接，且微處理器(12)與無線發(fā)射模塊(14)相互連接。溫度處理接收電路(2)的無線接收模塊(21)與MCU(22)相互連接，MCU(22)與USART收發(fā)模塊(23)連接，且USART收發(fā)模塊(23)與上位機(24)的通訊接口電路連接。它采用無線傳感器，安裝、運行和維護起來都很簡易、方便；具有語言預警及語言事故報警功能，語言報警即能報出故障性質(zhì)又能報出發(fā)生故障的皮帶機號；靈敏度高、工作可靠。
文檔編號G08C17/02GK202511888SQ201220028400
公開日2012年10月31日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者楊巍 申請人:安徽圣力達電器有限公司