CN102506960A - 宠物笼舍环境状态无线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了宠物笼舍环境状态无线监测装置,包括现场检测指示部分和无线数据接收报警部分，所述现场检测指示部分包括第一微处理模块和与其相连并受其控制的第一LCD显示模块、传感器模块、第一无线收发模块和第一键盘；所述无线数据接受报警部分包括第二微处理模块和与其相连并受其控制的第二LCD显示模块、报警蜂鸣器、时钟模块、第二无线收发模块和第二键盘；所述第一无线收发模块和第二无线收发模块可相互通信；所述传感器模块包括温湿度感应模块、饮水量检测模块和铺垫物湿度检测模块。
Description
技术领域
本发明涉及一种宠物笼舍环境状态无线监测装置。
背景技术
随着生活节奏的加快，人际关系的复杂，各种宠物越来越多的进入人们的生活，成为人们的亲密伙伴，然而当人在树下悠然的放松休息，听着鸟儿的鸣叫时却往往忽略了鸟笼是否处于过高的环境温度下，是不是缺水了？当外界环境处于寒冷或者炎热的夜晚，你的宠物的窝里面温度和湿度是否合适，铺垫物是否太湿。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种宠物笼舍环境状态无线监测装置，在宠物笼舍装上环境状态检测装置，用户手边带着无线数据接收报警装置，免除了为自己宠物担心及一些烦恼。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
宠物笼舍环境状态无线监测装置,包括现场检测指示部分和无线数据接收报警部分，所述现场检测指示部分包括第一微处理模块和与其相连并受其控制的第一LCD显示模块、传感器模块、第一无线收发模块和第一键盘；所述无线数据接受报警部分包括第二微处理模块和与其相连并受其控制的第二LCD显示模块、报警蜂鸣器、时钟模块、第二无线收发模块和第二键盘；所述第一无线收发模块和第二无线收发模块可相互通信；所述传感器模块包括温湿度感应模块、饮水量检测模块和铺垫物湿度检测模块。
作为可选方案，第一微处理模块采用看门狗定时唤醒的间歇工作方式，其间隔时间设定为1~5分钟，所述第一微处理模块在每一个休眠周期对所述传感器模块进行检测并同时刷新所述第一LCD显示模块或/和第二LCD显示模块；所述第一键盘模块可中断唤醒所述第一微处理器模块。
作为可选方案，所述温湿度模块一体化的微功耗数字式温湿度传感器，所述第一微处理器模块通过I/O直接对其驱动供电，所述温湿度模块在休眠器件无电源进行供电。
作为可选方案，所述饮水量检测模块和所述铺垫物湿度检测模块均采用双金属棒形式，所述双金属棒成直径2mm，裸露长度10mm，间距10mm，所述第一微处理器模块通过I/O直接对两者驱动供电。
作为可选方案，所述第一无线收发模块采用433MHz或者其它公用频道的集成数字通讯模块，且仅当所述第一微处理器模块采样周期温湿度、饮水状态或铺垫物状态发生变化才向所述无线数据接收报警部分发送信息。
作为可选方案，所述第二微处理器模块采用看门狗定时唤醒的间歇工作方式，间歇时间设定为1秒且每一个休眠周期对时钟模块检测一次，刷新时钟信息，并且允许第二键盘或第二无线收发模块中断唤醒所述微处理器模块，以便进行设定及数据接收，所述微处理模块采用TI的MSP430F413芯片。
作为可选方案，第二无线收发模块采用433MHz或者其它公用频道的集成数字通讯模块，并且处于被动接收状态。
作为可选方案，上述现场检测指示部分和无线数据接受报警部分的电源模块包括干电池组和LDO稳压器，所述LDO稳压器采用holtek的HT7130芯片，所述检测装置平均工作电流可小于100μA。
本发明的有益效果在于：
1.监测宠物生活环境中的温度、湿度、饮水量和铺垫物湿度；
2、装置分为现场检测指示部分和无线数据接收报警部分，现场指示通过LCD显示宠物生活环境中的温度、湿度、饮水量和铺垫物湿度参数，无线接收报警部分可以在距离现场检测装置50米距离内接收信息，数据在LCD上显示，超过正常范围则使用声光报警；
3、现场检测及无线报警两个部分可采用三节五号碱性干电池供电，并且电池使用寿命1年以上；
4、温湿度传感器采用微功耗一体化数字传感器；水量检测与铺垫物湿度检测采用最简单的电极式传感器，水作为弱导电体，短路电极的时候会产生明显电阻变化；
5、现场检测部分可以作为通用产品自行配置到宠物笼舍中，也可以与生产笼舍的厂家合作，一体化制作；
6、无线报警部分可以设计成手机形式，卡通宠物形式，或者钟表形式，也可以直接附带数字钟表功能。
附图说明
图1为本发明现场检测指示部分结构图；
图2为本发明无线数据接收报警部分。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
宠物笼舍环境状态无线监测装置,包括现场检测指示部分和无线数据接收报警部分，所述现场检测指示部分包括第一微处理模块和与其相连并受其控制的第一LCD显示模块、传感器模块、第一无线收发模块和第一键盘；所述无线数据接受报警部分包括第二微处理模块和与其相连并受其控制的第二LCD显示模块、报警蜂鸣器、时钟模块、第二无线收发模块和第二键盘；所述第一无线收发模块和第二无线收发模块可相互通信；所述传感器模块包括温湿度感应模块、饮水量检测模块和铺垫物湿度检测模块。
如图1所示，现场检测指示部分设计，现场检测指示部分由电源模块及检测系统两部分组成。
电源模块采用3节碱性5号干电池，通过微功耗LDO(低压差线性稳压器)为系统提供3V供电，典型常用的3V小功率LDO芯片是HT7130，工作电流仅2μA。
第一微处理器模块的MCU采用微功耗8位单片机，支持LCD驱动及多种休眠方式，典型的MCU为TI的MSP430F413，为保持整个系统的低功耗，设计中，MCU采用看门狗定时唤醒的间歇工作方式，间歇时间设定为1~5分钟，第一微处理器模块每一个休眠周期对外界环境参数检测一次，同时刷新第一LCD显示模块即LCD显示器或者通过第一通讯模块与第二通讯模块的通讯更新第二LCD显示模块。第一微处理器模块允许第一键盘中断唤醒MCU，以便进行设定。对外围耗电量相对比较大的温湿度模块、饮水量检测及铺垫物湿度均采用I/O进行电源控制，休眠期间关闭电源。
第一LCD显示模块为自行设计的段式显示器，显示内容包含：温度、湿度、饮水量报警状态及铺垫物湿度报警状态。
第一键盘为简单按键，主要用于参数设定。设定的参数有第一微处理器模块休眠时间，本机无线寻址地址等参数。
温湿度模块采用一体化的微功耗数字式温湿度传感器，典型的模块为DTH11，可以提供1℃的温度分辨率和1%的湿度分辨率，工作电流仅200μA，能够满足设计需要。此模块电源由第一微处理器模块的I/O直接驱动供电，休眠期间切断电源。
饮水量检测及铺垫物湿度检测均采用简单的双金属棒形式，双金属棒设计成直径2mm，裸露长度10mm，间距10mm。当双金属棒浸入水中，或者插入含水铺垫物中时，双金属棒之间的电阻由无穷大变为几十到几百千欧姆。使用微功耗的比较器检测这种电阻的明显变化就可以检测宠物的饮水容器中水位是否达标，铺垫物是否潮湿。这部分两个模块的电源由第一微处理器模块的MCU的I/O直接驱动供电，休眠期间切断电源。
第一无线收发模块使用433MHz或者其它公用频道的集成数字通讯模块，典型的模块为RFM12B。此模块为SPI接口，最大工作距离可以达到100米以上，完全可以保障家庭内部使用。它的静态功耗小于1μA，为节省发射消耗，软件设计为仅当本采样周期温湿度发生变化，或者饮水状态与铺垫物状态发生变化才向无线数据接收报警部分发送新信息。
整体设计平均工作电流小于100μA，普通三节5号碱性干电池可以连续工作一年以上时间。
如图2所示为无线数据接收报警部分设计，无线数据接收报警部分由电源模块及检测系统两部分组成。
电源模块采用3节碱性5号干电池，通过微功耗LDO为小系统提供3V供电。典型常用的3V小功率LDO芯片是HT7130，工作电流仅2μA。
第二微处理器模块的MCU采用微功耗8位单片机，支持LCD驱动及多种休眠方式，典型的MCU为TI的MSP430F413。为保持整个系统的低功耗，设计中，MCU采用看门狗定时唤醒的间歇工作方式，间歇时间设定为1秒，小系统每一个休眠周期对时钟芯片检测一次，刷新时钟信息。允许第二键盘中断与无线收发模块中断唤醒MCU，以便进行设定及数据接收。
第二LCD显示模块为自行设计的段式显示器，显示内容包含：温度、湿度、饮水量报警状态及铺垫物湿度报警状态，另外一个主要内容是显示时钟状态，包含：年、月、日、星期、时分、秒及闹钟等信息。
第二键盘为简单按键，主要用于第二微处理器模块参数设定，如：温湿度报警值及本机无线寻址地址的设定等参数。
时钟模块采用微功耗芯片，典型为DS1302，提供闰年自动时钟，工作电流小于1μA。
第二无线收发模块使用433MHz或者其它公用频道的集成数字通讯模块，典型的模块为RFM12B，它处于被动接收状态。
报警采用压电蜂鸣器，设计成与闹铃相似的工作方式。现场检测指示部分发来数据报警后，蜂鸣器连续鸣叫10秒钟后停止。
整体装置设计平均工作电流小于100μA，普通三节5号碱性干电池可以连续工作一年以上时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。
Claims (8)
1.宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，包括现场检测指示部分和无线数据接收报警部分，所述现场检测指示部分包括第一微处理模块和与其相连并受其控制的第一LCD显示模块、传感器模块、第一无线收发模块和第一键盘；所述无线数据接受报警部分包括第二微处理模块和与其相连并受其控制的第二LCD显示模块、报警蜂鸣器、时钟模块、第二无线收发模块和第二键盘；所述第一无线收发模块和第二无线收发模块可相互通信；所述传感器模块包括温湿度感应模块、饮水量检测模块和铺垫物湿度检测模块。
2.根据权利要求1所述的宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，第一微处理模块采用看门狗定时唤醒的间歇工作方式，其间隔时间设定为1~5分钟，所述第一微处理模块在每一个休眠周期对所述传感器模块进行检测并同时刷新所述第一LCD显示模块或/和第二LCD显示模块；所述第一键盘模块可中断唤醒所述第一微处理器模块。
3.根据权利要求2所述的宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，所述温湿度模块一体化的微功耗数字式温湿度传感器，所述第一微处理器模块通过I/O直接对其驱动供电，所述温湿度模块在休眠器件无电源进行供电。
4.根据权利要求1所述的宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，所述饮水量检测模块和所述铺垫物湿度检测模块均采用双金属棒形式，所述双金属棒可以成直径2mm，裸露长度10mm，间距10mm，所述第一微处理器模块通过I/O直接对两者驱动供电。
5.根据权利要求1所述的宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，所述第一无线收发模块采用433MHz或者其它公用频道的集成数字通讯模块，且仅当所述第一微处理器模块采样周期温湿度、饮水状态或铺垫物状态发生变化才向所述无线数据接收报警部分发送信息。
6.根据权利要求1所述的宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，所述第二微处理器模块采用看门狗定时唤醒的间歇工作方式，间歇时间设定为1秒且每一个休眠周期对时钟模块检测一次，刷新时钟信息，并且允许第二键盘或第二无线收发模块中断唤醒所述微处理器模块，以便进行设定及数据接收，所述微处理模块可以采用TI的MSP430F413芯片。
7.根据权利要求6所述的宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，第二无线收发模块采用433MHz或者其它公用频道的集成数字通讯模块，并且处于被动接收状态。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的宠物笼舍环境状态无线监测装置,其特征在于，所述现场检测指示部分和无线数据接受报警部分的电源模块包括干电池组和LDO稳压器，所述LDO稳压器可以采用holtek的HT7130芯片，所述检测装置平均工作电流可小于100μA。
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