CN102401697A - 红外无线数据钮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压电力设备测温领域，尤其涉及一种红外无线数据钮，其特征在于，通过电流互感器感应电源电量，单片机一般处于睡眠状态，当红外感光管受到红外线触发后唤醒单片机，单片机驱动温度探头读取温度信号并通过无线射频芯片与上位机进行通信传输温度及系统组别编码数据。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过电流互感器从高压设备的内部导线上获取电量，不须设置电源插头，结构简单，使用灵活，单片机一般处于休眠状态，节约电量消耗，当环境温度到一定程序触发红外感光管，使单片机被唤醒驱动温度探头读取温度信号并通过无线射频芯片与上位机进行通信传输温度数据，设计新颖智能化，温度检测精度高，价格低廉，使用安全可靠。

Description

红外无线数据钮

技术领域

本发明涉及高压电力设备测温领域，尤其涉及一种红外无线数据钮。

背景技术

在高压设备集中的电力行业，高压设备的定时巡检十分重要，它关系到安全生产和设备管理的贯彻。目前的检测方法，大多采用人工目测或者利用测温枪照射的方法，但在实际运行过程中，人员的疲惫和对作业的疏忽，导致人员不到场和自行判断错误的情况时有发生，导致企业生产中存在安全隐患，也不能满足自动化生产数据管理的要求。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种温度监测设备，能利用红外线感光管触发单片机结合传感元件测温，并利用无线射频通信传输数据的红外无线数据钮。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

红外无线数据钮，通过电流互感器感应电量，单片机处于休眠状态，当红外感光管受到操作者发出的红外线触发后唤醒单片机，单片机驱动感温元件读取温度信号并通过无线射频芯片与上位机进行通信传输温度及系统组别编码数据，具体电路原理结构如下：

电流互感器T1的一个输出端分别与双向TVS管D3的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R2的一端与U1的10脚相连，电流互感器T1的另一个输出端分别与双向TVS管D3的另一端、电阻R1的另一端、U1的1脚相连，U1的2脚分别与电容C1的一端、C3的一端相连，电容C3的另一端与U1的9脚相连，U1的3脚与电感L6的一端相连，电感L6的另一端分别与电容C2的正极、U2的1脚、U1的8脚相连，U1的4脚、5脚、7脚相连，电容C2的负极与电容C1的另一端、U2的2脚共同接到GND；

U6的2脚与U2的3脚相连，U6的3脚、5脚、21脚接地，U6的4脚、6脚、18脚与U2的5脚相连，U6的7脚与晶振X2的一端、电容C4的一端相连，U6的8脚与晶振X2的另一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端接地，电容C4的另一端分别与红外感光管D2的2脚和地相连，红外感光管D2的1脚分别与U6的17脚和电阻R3的一端相连，U6的11脚与U2的5脚之间设有电阻R11，U6的11脚还与U5的2脚相连，U6的12脚与发光二极管LED的阴极之间串联电阻R12，U6的14脚与发光二极管LED1的阴极之间串联电阻R10，发光二极管LED的阳极与发光二极管LED1的阳极均接地，U6的29脚分别与电阻R13的一端和电容C18的一端相连，电阻R13的另一端与U6的18脚相连，电容C18的另一端与地相连，U6的22脚分别与电阻R4的一端和电阻R5的一端相连，电阻R4的另一端与U1的6脚相连，电阻R5的另一端接地，U6的20脚与电容C7的一端相连，电容C7的另一端分别与电容C6的一端和U6的21脚相连，电容C6的另一端和U6的18脚相连，U6的23脚与U4的7脚、电阻R6的一端相连，U6的24脚与U4的6脚、电阻R7的一端相连，U6的25脚与U4的20脚、电阻R9的一端相连，U6的26脚和U4的1脚、电阻R7的另一端相连，U6的27脚与U4的3脚相连，U6的28脚与U4的2脚相连，U6的15脚与U3的3脚和电阻R14一端相连，电阻R14的另一端与BT1正极和U3的1脚相连；

U3的1脚与直流电源BT1的正极相连，直流电源BT1的负极分别与U3的2脚和地相连，U3的5脚分别与U2的5脚、U4的18脚、电阻R7的一端、U4的4脚、电阻R3的另一端、电阻R6的另一端、U4的9脚、电阻R9的另一端、U4的18脚、U4的11脚、U4的14脚、U4的15脚相连；

U4的8脚与晶振X1的一端、电容C8的一端相连，U4的10脚与晶振X1的另一端和电容C9的一端相连，电容C8的另一端和电容C9的另一端共同接地，U4的19脚接地，U4的17脚与地之间串联电阻R8，U4的12脚与地之间串联电感L1，U4的12脚与电容C10的一端相连，电容C10的另一端分别与U4的13脚、电容C11的一端、电感L2的一端相连，电容C11的另一端接地，电感L2的另一端与电容C12的一端相连，电容C12的另一端分别与电感L3的一端、电容C13的一端相连，电感L3的另一端分别与电容C13的另一端、电容C16的一端、电容C14的一端、电感L4的一端相连，电容C14的另一端分别与U4的16脚、电容C15的一端相连，电容C15的另一端分别与电感L14的另一端、电容C16的另一端、电容C17的一端、电感L5的一端相连，电感L5的另一端与电容C17的另一端分别接天线；U5的1脚、3脚均接地，上述所有地为公共地；

所述U1为电量收集芯片LTC3588-1，实现T1电流互感器的感应电源电量收集，电能存于电容C2中；U2为电源管理芯片TLV70033，控制管理电容C2中电量的输出；U3为电源管理芯片TLV70033，控制管理直流电源BT1的输出；U4为无线射频芯片CC1100，实现无线方式通信；U5为感温元件DS18B20；U6为单片机ATMEGA48V；D2为红外感光管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过电流互感器从高压设备的内部导线上获取电量，不须设置电源插头，结构简单，使用灵活，单片机一般处于休眠状态，节约电量消耗，当环境温度到一定程序触发红外感光管，使单片机被唤醒驱动感温元件读取温度信号并通过无线射频芯片与上位机进行通信传输温度及系统组别编码数据，设计新颖智能化，温度检测精度高，价格低廉，使用安全可靠。

附图说明

图1是本发明实施例电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本发明红外无线数据钮实施例电路原理示意图，通过电流互感器T1感应电源电量，单片机U6一般处于睡眠状态，当红外感光管D2受到红外线触发后唤醒单片机U6，单片机U6驱动感温元件U5读取温度信号并通过无线射频芯片U4与上位机进行通信传输温度及系统组别编码数据，U1为电量收集芯片LTC3588-1，实现T1电流互感器的感应电源电量收集，电能存于电容C2中；U2为电源管理芯片TLV70033，控制管理电容C2中电量的输出；U3为TLV70033，控制管理直流电源BT1的输出；U4为无线射频芯片CC1100，实现无线方式通信；U5为感温元件DS18B20；U6为单片机ATMEGA48V；D2为红外感光管，

具体电路原理结构如下：

电流互感器T1的一个输出端分别与双向TVS管D3的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R2的一端与U1的10脚相连，电流互感器T1的另一个输出端分别与双向TVS管D3的另一端、电阻R1的另一端、U1的1脚相连，U1的2脚分别与电容C1的一端、C3的一端相连，电容C3的另一端与U1的9脚相连，U1的3脚与电感L6的一端相连，电感L6的另一端分别与电容C2的正极、U2的1脚、U1的8脚相连，U1的4脚、5脚、7脚相连，电容C2的负极与电容C1的另一端、U2的2脚共同接到GND；

U6的2脚与U2的3脚相连，U6的3脚、5脚、21脚接地，U6的4脚、6脚、18脚与U2的5脚相连，U6的7脚与晶振X2的一端、电容C4的一端相连，U6的8脚与晶振X2的另一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端接地，电容C4的另一端分别与红外感光管D2的2脚相连并接地，红外感光管D2的1脚分别与U6的17脚和电阻R3的一端相连，U6的11脚与U2的5脚之间设有电阻R11，U6的11脚还与U5的2脚相连，U6的12脚与发光二极管LED的阴极之间串联电阻R12，U6的14脚与发光二极管LED1的阴极之间串联电阻R10，发光二极管LED的阳极与发光二极管LED1的阳极均接地，U6的29脚分别与电阻R13的一端和电容C18的一端相连，电阻R13的另一端与U6的18脚相连，电容C18的另一端与地相连，U6的22脚分别与电阻R4的一端和电阻R5的一端相连，电阻R4的另一端与U1的6脚相连，电阻R5的另一端接地，U6的20脚与电容C7的一端相连，电容C7的另一端分别与电容C6的一端和U6的21脚相连，电容C6的另一端和U6的18脚相连，U6的23脚与U4的7脚、电阻R6的一端相连，U6的24脚与U4的6脚、电阻R7的一端相连，U6的25脚与U4的20脚、电阻R9的一端相连，U6的26脚和U4的1脚、电阻R7的另一端相连，U6的27脚与U4的3脚相连，U6的28脚与U4的2脚相连，U6的15脚与U3的3脚和电阻R14一端相连，电阻R14的另一端与BT1正极和U3的1脚相连；

U3的1脚与直流电源BT1的正极相连，直流电源BT1的负极分别与U3的2脚和地相连，U3的5脚分别与U2的5脚、U4的18脚、电阻R7的一端、U4的4脚、电阻R3的另一端、电阻R6的另一端、U4的9脚、电阻R9的另一端、U4的18脚、U4的11脚、U4的14脚、U4的15脚相连；

U4的8脚与晶振X1的一端、电容C8的一端相连，U4的10脚与晶振X1的另一端和电容C9的一端相连，电容C8的另一端和电容C9的另一端共同接地，U4的19脚接地，U4的17脚与地之间串联电阻R8，U4的12脚与地之间串联电感L1，U4的12脚与电容C10的一端相连，电容C10的另一端分别与U4的13脚、电容C11的一端、电感L2的一端相连，电容C11的另一端接地，电感L2的另一端与电容C12的一端相连，电容C12的另一端分别与电感L3的一端、电容C13的一端相连，电感L3的另一端分别与电容C13的另一端、电容C16的一端、电容C14的一端、电感L4的一端相连，电容C14的另一端分别与U4的16脚、电容C15的一端相连，电容C15的另一端分别与电感L14的另一端、电容C16的另一端、电容C17的一端、电感L5的一端相连，电感L5的另一端与电容C17的另一端分别接天线；U5的1脚、3脚均接地，上述所有地为公共地。

实施例中，BT1为电池，U3为电源管理芯片，其使能管脚EN连接至U6的15脚，经电阻R14上拉至高电平，即单片机U6一上电由电源BT1供电工作。

U1设计时采用3.3V电源采集芯片，在投入现场运行时，实时采集电流互感器T1的线圈感应电压，收集起来的电能，为大容量电容C2充电，在一段时间充满电后，U1的6脚输出高电平，此信号经R4、R5构成分压电路，送至U6的22脚A/D7转换。U6平时检测电源电压如果没有达到要求时，由电池BT1供电，一旦达到要求，U6的2脚PD4使能，输出高电平，此时，电容C2经过电源管理芯片U2给单片机U6供电，同时U6单片机拉低管脚MOSI，电源管理芯片U3停止供电，此时电源BT1休眠。红外感光管D2，处于被动接收状态，当值班人员发出红外测量信号时，单片机立即响应外部中断，执行温度测量，利用无线射频芯片U4发射无线温度及系统组别数据流，实现人员到点的巡检要求。

Claims (1)

1.红外无线数据钮，其特征在于，通过电流互感器感应电量，单片机处于休眠状态，当红外感光管受到操作者发出的红外线触发后唤醒单片机，单片机驱动感温元件读取温度信号并通过无线射频芯片与上位机进行通信传输温度及系统组别编码数据，具体电路原理结构如下：

电流互感器T1的一个输出端分别与双向TVS管D3的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R2的一端与U1的10脚相连，电流互感器T1的另一个输出端分别与双向TVS管D3的另一端、电阻R1的另一端、U1的1脚相连，U1的2脚分别与电容C1的一端、C3的一端相连，电容C3的另一端与U1的9脚相连，U1的3脚与电感L6的一端相连，电感L6的另一端分别与电容C2的正极、U2的1脚、U1的8脚相连，U1的4脚、5脚、7脚相连，电容C2的负极与电容C1的另一端、U2的2脚共同接到GND；

U6的2脚与U2的3脚相连，U6的3脚、5脚、21脚接地，U6的4脚、6脚、18脚与U2的5脚相连，U6的7脚与晶振X2的一端、电容C4的一端相连，U6的8脚与晶振X2的另一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端接地，电容C4的另一端分别与红外感光管D2的2脚和地相连，红外感光管D2的1脚分别与U6的17脚和电阻R3的一端相连，U6的11脚与U2的5脚之间设有电阻R11，U6的11脚还与U5的2脚相连，U6的12脚与发光二极管LED的阴极之间串联电阻R12，U6的14脚与发光二极管LED1的阴极之间串联电阻R10，发光二极管LED的阳极与发光二极管LED1的阳极均接地，U6的29脚分别与电阻R13的一端和电容C18的一端相连，电阻R13的另一端与U6的18脚相连，电容C18的另一端与地相连，U6的22脚分别与电阻R4的一端和电阻R5的一端相连，电阻R4的另一端与U1的6脚相连，电阻R5的另一端接地，U6的20脚与电容C7的一端相连，电容C7的另一端分别与电容C6的一端和U6的21脚相连，电容C6的另一端和U6的18脚相连，U6的23脚与U4的7脚、电阻R6的一端相连，U6的24脚与U4的6脚、电阻R7的一端相连，U6的25脚与U4的20脚、电阻R9的一端相连，U6的26脚和U4的1脚、电阻R7的另一端相连，U6的27脚与U4的3脚相连，U6的28脚与U4的2脚相连，U6的15脚与U3的3脚和电阻R14一端相连，电阻R14的另一端与BT1正极和U3的1脚相连；

U3的1脚与直流电源BT1的正极相连，直流电源BT1的负极分别与U3的2脚和地相连，U3的5脚分别与U2的5脚、U4的18脚、电阻R7的一端、U4的4脚、电阻R3的另一端、电阻R6的另一端、U4的9脚、电阻R9的另一端、U4的18脚、U4的11脚、U4的14脚、U4的15脚相连；

U4的8脚与晶振X1的一端、电容C8的一端相连，U4的10脚与晶振X1的另一端和电容C9的一端相连，电容C8的另一端和电容C9的另一端共同接地，U4的19脚接地，U4的17脚与地之间串联电阻R8，U4的12脚与地之间串联电感L1，U4的12脚与电容C10的一端相连，电容C10的另一端分别与U4的13脚、电容C11的一端、电感L2的一端相连，电容C11的另一端接地，电感L2的另一端与电容C12的一端相连，电容C12的另一端分别与电感L3的一端、电容C13的一端相连，电感L3的另一端分别与电容C13的另一端、电容C16的一端、电容C14的一端、电感L4的一端相连，电容C14的另一端分别与U4的16脚、电容C15的一端相连，电容C15的另一端分别与电感L14的另一端、电容C16的另一端、电容C17的一端、电感L5的一端相连，电感L5的另一端与电容C17的另一端分别接天线；U5的1脚、3脚均接地，上述所有地为公共地；

所述U1为电量收集芯片LTC3588-1，实现T1电流互感器的感应电源电量收集，电能存于电容C2中；U2为电源管理芯片TLV70033，控制管理电容C2中电量的输出；U3为电源管理芯片TLV70033，控制管理直流电源BT1的输出；U4为无线射频芯片CC1100，实现无线方式通信；U5为感温元件DS18B20；U6为单片机ATMEGA48V；D2为红外感光管。

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