CN102519614A - 温度测量装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种温度测量装置、方法及系统，其中，所述方法包括接收移动终端发送的第一短消息，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的客户识别模块SIM卡号；对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度查询指令；根据解析后的温度查询指令采集当前温度值；将所述当前温度值封装成第二短消息，发送给所述移动终端。因此，本发明实施例的温度测量装置具有低成本、体积小、可移动性，方便操作等优点。

Description

温度测量装置、方法及系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种温度测量装置、方法及系统。

背景技术

随着农业经济与科技发展，许多大棚温室的业主希望能随时了解大棚温室的现场实时温度数据，为现场决策工作提供技术支持。传统的实时温度远程检测都需要配一台PC机终端，接收和处理实时温度数据。

显然，这种实时温度监测系统用于各类大棚温室现场的实时温度监测将受制于PC机终端的高成本和不可移动性，以及养殖户主普遍缺乏PC机终端维护和使用技术，难以推广使用。

因此，现有的实时温度远程检测技术存在高成本且不易使用的问题。

发明内容

本发明提供一种温度测量装置、方法及系统，能够解决现有的实时温度检测技术存在高成本且不易使用的问题。

本发明实施例提供一种温度测量装置，包括：依次连接的温度采集模块、验证解析模块和收发模块；

所述收发模块，用于接收移动终端发送的第一短消息，并将所述第一短消息发送给所述验证解析模块，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的客户识别模块SIM卡号；

所述验证解析模块，用于对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度查询指令，并将解析后的所述温度查询指令发送给所述温度采集模块；

所述温度采集模块，用于根据所述解析后的温度查询指令采集当前温度值，并将所述当前温度值发送给所述验证解析模块；

所述验证解析模块，还用于将所述温度采集模块采集的所述当前温度值封装成第二短消息，并发送给所述收发模块；

所述收发模块，还用于将所述第二短消息发送给所述移动终端。

本发明实施例提供一种温度测量方法，包括：

接收移动终端发送的第一短消息，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的客户识别模块SIM卡号；

对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度查询指令；

根据解析后的温度查询指令采集当前温度值；

将所述当前温度值封装成第二短消息，发送给所述移动终端。

本发明实施例提供一种温度测量系统，包括：移动终端和上述温度测量装置；

所述移动终端，用于向所述温度测量装置发送第一短消息，并接收所述温度测量装置发送的第二短消息。

本实施例的温度测量装置采用接收移动终端发送温度查询指令的技术手段，实现对现场温度的检测，并将检测的温度值通过短消息的形式发送给移动终端，解决了现有的实时温度远程检测技术存在高成本且不易使用的问题，因此，本实施例的温度检测系统测量装置具有实时性，方便使用等优点。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的温度测量装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的温度测量装置的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的温度测量方法的流程示意图；

图4为本发明实施例四提供的温度测量方法的流程示意图；

图5为本发明实施例五提供的温度测量系统的结构示意图；

图6为本发明实施例二的温度测量装置具体应用的原理示意图；

图7为GSM无线收发模块的外围接口电路的示意图；

图8为DS18B20单总线数字温度传感器的外围接口电路的示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例一提供的温度测量装置的结构示意图；本实施例的温度测量装置具有温度查询功能，即在任意时刻，用户可通过移动终端向温度测量装置发送温度查询指令来获取当前最新的温度值。如图1所示，包括：依次连接的温度采集模块11、验证解析模块12和收发模块13；

收发模块13，用于接收移动终端发送的第一短消息，并将所述第一短消息发送给验证解析模块12，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的客户识别模块(Subscriber Identity Model，简称SIM)卡号；

验证解析模块12，用于对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度查询指令，并将解析后的所述温度查询指令发送给温度采集模块11；

温度采集模块11，用于根据所述解析后的温度查询指令采集当前温度值，并将所述当前温度值发送给验证解析模块12；

验证解析模块12，还用于将温度采集模块11采集的所述当前温度值封装成第二短消息，并发送给收发模块13；

收发模块13，还用于将所述第二短消息发送给所述移动终端。

本实施例中，温度测量装置与移动终端无线连接，在任意时刻，用户可通过移动终端发送短消息的形式向温度测量装置发送温度查询指令，来获取当前最新的温度值。温度测量装置中的收发模块接收到移动终端发送的温度查询指令后，验证解析模块通过串口将指令读入，首先对发送该指令的移动终端进行身份识别，如果是非法用户则不处理该指令，如果是合法用户，则对指令数据按照SMS协议规范进行一系列转换、解码，以读出其中的短消息内容。温度采集模块根据指令采集当前温度值，通过收发模块以短信息的方式发送回移动终端。

本实施例的温度测量装置采用接收通过移动终端发送短消息的形式温度查询指令的技术手段，实现对现场温度的检测，并将检测的温度值通过短消息的形式发送给移动终端，解决了现有的实时温度远程检测技术存在高成本且不易使用可移动性的问题，因此，本实施例的温度检测系统测量装置具有实时性，方便使用等优点。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的温度测量装置的结构示意图；如图2所示，本实施例是在图1所示装置基础上的进一步扩展。

本实施例中的温度测量装置还具有定时温度查询功能，即用户可以自己设定定时时间，每当所设定的时间到时，温度测量装置会自动定时将最新的温度数据以短消息的方式发回用户的移动终端。具体包括：

收发模块13，用于接收移动终端发送的所述第一短消息，所述第一短消息包括温度查询指令，所述温度查询指令包括定时信息；

举例来说，收发模块可以采用GSM无线收发模块来实现。

验证解析模块12，具体用于在验证通过后，解析包含定时信息的温度查询指令，并将解析后的包含所述定时信息的查询指令发送给温度采集模块11；

举例来说，验证解析模块可采用单片机检测与控制模块来实现，如MCS-51单片机。

温度采集模块11，具体用于根据解析后的包含所述定时信息的温度查询指令，定时采集所述当前温度值，将所述当前温度值发送给验证解析模块12。

举例来说，本实施例的温度采集模块可以采用温度数据采集模块，如DS18B20单总线数字温度传感器。

本实施例中的温度测量装置还具有温度报警功能，即用户可以根据自己的现场温度的需要，通过移动终端向温度测量装置发送设定上、下阈值的温度报警指令，在任意时刻，一旦现场温度超出设定的温度上、下阈值，温度测量装置能够主动发送短消息或呼叫合法用户的移动终端，发出温度报警消息。具体包括：

收发模块13，还用于接收所述移动终端发送的第三短消息，并将所述第三短消息发送给验证解析模块12，所述第三短消息包括温度报警指令和所述SIM卡号，所述温度报警指令包括温度上限值、温度下限值；

验证解析模块12，还用于对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度报警指令，并将解析后的所述温度报警指令发送给温度采集模块11；

温度采集模块11，还用于根据所述解析后的温度报警指令保存所述温度上限值与所述温度下限值。

温度采集模块11，还用于若确定采集到的当前温度值不在所述温度上限值与温度下限值之间，则生成温度报警消息并发送给验证解析模块12；

验证解析模块12，还用于将所述温度报警消息封装成第四短消息，发送给收发模块13；

收发模块13，还用于将所述第四短消息发送给所述移动终端。

本实施例中的温度测量装置还具有温度控制模式，即用户通过移动终端发送温度控制指令给温度测量装置，温度测量装置根据温度控制指令，向与温度测量装置连接的继电器发送开关操作指令。具体包括：

收发模块13，还用于接收所述移动终端发送的第五短消息，并将所述第五短消息发送给验证解析模块12，所述第五短消息包括温度控制指令和所述SIM卡号；

验证解析模块12，还用于对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度控制指令，生成开关操作指令并发送给继电器14；

所述装置还包括：继电器14，用于将根据所述开关操作指令执行开关操作，以调节所述当前温度值。

其中，本实施例的验证解析模块12包括：依次连接的验证单元121和解析单元122；

验证单元121，用于识别所述第一短消息中包含的所述移动终端的SIM卡号，对所述SIM卡号进行验证，验证通过后将所述第一短消息发送给所述解析单元；

解析单元122，用于从所述第一短消息中解析出所述温度查询指令，对所述温度查询指令进行转换和解码后发送给所述温度采集模块。

本实施例的验证单元121，还用于识别所述第三短消息和所述第五短消息中包含的所述移动终端的SIM卡号，对所述SIM卡号进行验证，验证通过后将所述第三短消息和所述第五短消息发送给所述解析单元122；

解析单元122，用于从所述第三短消息中解析温度报警指令和从所述第五短消息中解析温度控制指令，对所述温度查询指令、温度报警指令进行转换和解码后发送给温度采集模块11，将温度控制指令进行转换和解码后发送给收发模块13。

本实施例的温度采集模块11包括：采集单元111、与采集单元111连接的储存单元112和报警单元113；

采集单元111，用于根据验证解析模块12发送的温度查询指令或温度查询指令和定时信息，采集当前温度值；

储存单元112，用于储存所述温度报警指令中的所述温度上限值、温度下限值；

报警单元113，用于若确定采集单元111采集的当前温度值不在所述温度上限值与温度下限值之间，则发送温度报警消息给验证解析模块12。

图6为本发明实施例二的温度测量装置具体应用的原理示意图；图7为GSM无线收发模块的外围接口电路的示意图；图8为DS18B20单总线数字温度传感器的外围接口电路的示意图。

如图6所示，本实施例的收发模块采用GSM无线收发模块，如TCi35i模块来实现；验证解析模块采用单片机检测与控制模块，如U3 89C51单片机来实现，作为本实施例的温度测量装置的控制核心，主要处理温度采样数据，控制GSM无线收发模块收发短消息，检验短消息内容并加以处理等；温度采集模块采用温度数据采集模块，如DS18B20单总线数字温度传感器来实现。

如图7所示，TCi35i模块通过TCi35i模块接口与U3 89C51单片机进行数据通信，通信速率为9600kb/s，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位。其中，TCi35i模块接口的18脚串行口输入RXD与U3 89C51单片机的10脚RXD、TCi35i模块接口的19脚串行口输出TXD与U389C51单片机的11脚TXD实现电路接口，该接口用于U3 89C51单片机发送收发短消息的指令给TCi35i模块。

TCi35i模块接口的16～17和20～23脚为数据输入/输出接口，符合ITU-T RS 232接口标准，该接口实际上是一个串行异步收发器，用于在U389C51单片机与TCi35i模块之间传输短消息，如，TCi35i模块接收到U3 89C51单片机发送的接收短消息指令后，将从移动终端接收到的包含温度查询指令的短消息通过该数据输入/输出接口发送给U3 89C51单片机，或者，TCi35i模块接收到U3 89C51单片机发送的发送短消息指令后，通过该数据输入/输出接口接收U3 89C51单片机发送的包含温度值的短消息，并将该包含温度值的短消息发送给移动终端。

U3 89C51单片机的1脚P10是温度采集接口，与温度采集模块连接。

如图8所示，DS18B20单总线数字温度传感器通过DQ引脚作为数据输入/输出(Input/Output，简称I/O)接口与U3 89C51单片机1脚P10实现电路接口，并进行数据通信。

TCi35i模块接口的15脚与TCi35i模块复位电路连接，U3 89C51单片机的2脚P11与TCi35i模块复位电路连接，其中，TCi35i模块复位电路可以用于恢复所述温度测量装置的原始状态或者恢复上一次状态，当突然断电时，TCi35i模块复位电路还具有上电复位功能，即能临时保存断电前的数据。

本实施例的短消息包括语音、彩信等短消息形式，本实施例的继电器可以为恒温器的继电器。

本实施例中，移动终端发送给温度测量装置的短消息中可包括如下指令：温度查询指令、温度报警指令和温度控制指令。

在温度查询模式下，在任意时刻，用户可通过移动终端向温度测量装置发送温度查询指令来获取当前最新的温度值。温度查询指令还可以包括定时信息，用户可以自己设定定时时间，每当所设定的时间到时，温度测量装置会自动定时将最新的温度数据以短消息的方式发回用户的移动终端。

在温度报警模式下，用户可以根据自己的现场温度的需要，通过移动终端向温度测量装置发送设定上、下阈值的温度报警指令，在任意时刻，一旦现场温度超出设定的温度上、下阈值，温度测量装置能够主动发送短消息或呼叫合法用户的移动终端，发出温度报警消息。

在温度控制模式下，用户通过移动终端发送温度控制指令给温度测量装置，温度测量装置根据温度控制指令，向与温度测量装置连接的继电器发送开关操作指令。

本实施例的温度测量装置中的单片机通过AT命令使用TCi35i GSM模块收发短消息指令，根据GSM 07.05的定义，SMS短信息的发送和接收模式共有3种：块Block模式、文本Text模式和协议数据单元(Protocol Data Unit，简称PDU)模式。采用Text模式发送接收短信息的步骤分为初始化GSM模块、发送文本短信息和接收短信息。指令格式：

发送标志

密码

本条指令功能

操作

具体地，密码是移动终端和温度测量装置的收发模块之间约定的密钥，本条指令功能表示该指令针对的具体功能，比如实时温度查询功能、温度报警功能，操作表示是开通还是关闭功能。举例来说，开通实时温度查询功能的实时温度查询指令可以为：P123TEMPl，“P”为发送标志，123”为密码，“TEMP”表示实时温度查询功能，“1”表示开通。

本实施例的温度测量装置可以实时或定时测量现场温度值，若测量的当前温度过热或过冷，可通过移动终端发送短消息的形式，实现对现场温度的进行控制，因此，本实施例的温度测量装置具有可控性、实时性，方便使用、可移动性、既能数码显示又能语音提示等优点。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的温度测量方法的流程示意图；如图3所示，包括：

步骤301、接收移动终端发送的第一短消息，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的客户识别模块SIM卡号。

步骤302、对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度查询指令。

步骤303、根据解析后的温度查询指令采集当前温度值。

步骤304、将所述当前温度值封装成第二短消息，发送给所述移动终端。

本实施例的短消息包括语音、彩信等短消息形式。

本实施例通过移动终端发送短消息的形式，实现对现场温度的检测，并将检测的温度值通过短消息的形式发送给移动终端，因此，本实施例的温度测量方法具有实时性，方便使用、可移动性、既能数码显示又能语音提示等优点。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的温度测量方法的流程示意图；在图3所示方法实施例的基础上，本实施例进一步扩展为：

步骤401、接收移动终端发送的第三短消息，所述第三短消息包括温度报警指令和所述SIM卡号，所述温度报警指令包括温度上限值、温度下限值。

步骤402、对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度报警指令。

步骤403、根据所述解析后的温度报警指令保存所述当前温度值与所述温度上限值。

步骤404、接收移动终端发送的第一短消息，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的SIM卡号，所述温度查询指令包括定时信息。

步骤405、验证所述SIM卡号，验证通过后解析包含定时信息的温度查询指令。

步骤406、根据包含定时信息的温度查询指令，定时采集所述当前温度值。

步骤407、若确定采集到的当前温度值不在所述温度上限值与温度下限值之间，则生成温度报警消息。

步骤408、将所述温度报警消息封装成第四短消息，发送给所述移动终端。

步骤409、接收所述移动终端发送的第五短消息，所述第五短消息包括温度控制指令和所述SIM卡号。

步骤410、对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度控制指令，生成开关操作指令。

步骤411、将所述开关操作指令发送给继电器，以调节所述当前温度值。

本实施例的短消息包括语音、彩信等短消息形式，本实施例的继电器可以为恒温器的继电器。

本实施例中，温度测量装置可以根据移动终端发送的温度报警指令设置温度报警阈值，若检测的当前温度过热或过冷，用户还可以通过移动终端发送温度控制指令，实现对现场温度的控制，因此，本实施例的温度检测系统具有可控性、实时性，方便使用、可移动性、既能数码显示又能语音提示等优点。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的温度测量系统的结构示意图；包括：移动终端51和温度测量装置52；

温度测量装置52如图1或图2所示实施例的温度测量装置；

移动终端51，用于向所述温度测量装置发送第一短消息、第三短消息和第五短消息，并接收所述温度测量装置发送的第二短消息、第四短消息。

本实施例所述系统可以执行图3或图4方法实施例所述的温度测量方法，其实现原理和技术效果不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种温度测量装置，其特征在于，包括：依次连接的温度采集模块、验证解析模块和收发模块；

所述收发模块，用于接收移动终端发送的第一短消息，并将所述第一短消息发送给所述验证解析模块，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的客户识别模块SIM卡号；

所述验证解析模块，用于对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度查询指令，并将解析后的所述温度查询指令发送给所述温度采集模块；

所述温度采集模块，用于根据所述解析后的温度查询指令采集当前温度值，并将所述当前温度值发送给所述验证解析模块；

所述验证解析模块，还用于将所述温度采集模块采集的所述当前温度值封装成第二短消息，并发送给所述收发模块；

所述收发模块，还用于将所述第二短消息发送给所述移动终端。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度查询指令包括定时信息，所述验证解析模块，具体用于在验证通过后，解析包含定时信息的温度查询指令，并将解析后的包含所述定时信息的查询指令发送给所述温度采集模块；

所述温度采集模块，具体用于根据解析后的包含所述定时信息的温度查询指令，定时采集所述当前温度值，将所述当前温度值发送给所述验证解析模块。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述收发模块，还用于接收所述移动终端发送的第三短消息，并将所述第三短消息发送给所述验证解析模块，所述第三短消息包括温度报警指令和所述SIM卡号，所述温度报警指令包括温度上限值、温度下限值；

所述验证解析模块，还用于对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度报警指令，并将解析后的所述温度报警指令发送给所述温度采集模块；

所述温度采集模块，还用于根据所述解析后的温度报警指令保存所述温度上限值与所述温度下限值。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述温度采集模块还用于，若确定采集到的当前温度值不在所述温度上限值与温度下限值之间，则生成温度报警消息并发送给所述验证解析模块；

所述验证解析模块，还用于将所述温度报警消息封装成第四短消息，发送给所述收发模块；

所述收发模块，还用于将所述第四短消息发送给所述移动终端。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：继电器；

所述收发模块，还用于接收所述移动终端发送的第五短消息，并将所述第五短消息发送给所述验证解析模块，所述第五短消息包括温度控制指令和所述SIM卡号；

所述验证解析模块，还用于对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度控制指令，生成开关操作指令并发送给所述继电器；

所述继电器，用于将根据所述开关操作指令执行开关操作，以调节所述当前温度值。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述验证解析模块包括：依次连接的验证单元和解析单元；

所述验证单元，用于识别所述第一短消息中包含的所述移动终端的SIM卡号，对所述SIM卡号进行验证，验证通过后将所述第一短消息发送给所述解析单元；

所述解析单元，用于从所述第一短消息中解析出所述温度查询指令，对所述温度查询指令进行转换和解码后发送给所述温度采集模块。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述温度采集模块包括：采集单元、与所述采集单元连接的储存单元和报警单元；

所述采集单元，用于根据所述验证解析模块发送的温度查询指令，采集当前温度值；

所述储存单元，用于储存所述温度报警指令中的所述温度上限值、温度下限值；

所述报警单元，用于若确定所述采集单元采集的当前温度值不在所述温度上限值与温度下限值之间，则发送温度报警消息给所述验证解析模块。

8.一种温度测量方法，其特征在于，包括：

接收移动终端发送的第一短消息，所述第一短消息包括温度查询指令、所述移动终端的客户识别模块SIM卡号；

对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度查询指令；

根据解析后的温度查询指令采集当前温度值；

将所述当前温度值封装成第二短消息，发送给所述移动终端。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述温度查询指令包括定时信息，所述验证通过后还包括：

解析包含定时信息的温度查询指令，并将解析后的包含定时信息的温度查询指令发送给所述温度采集模块；

所述根据解析后的温度查询指令采集当前温度值具体包括：

根据解析后的包含定时信息的温度查询指令，定时采集所述当前温度值。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述根据解析后的温度查询指令采集当前温度值之前还包括：

接收所述移动终端发送的第三短消息，所述第三短消息包括温度报警指令和所述SIM卡号，所述温度报警指令包括温度上限值、温度下限值；

对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度报警指令；

根据所述解析后的温度报警指令保存所述当前温度值与所述温度上限值；

所述根据解析后的温度查询指令采集当前温度值之后还包括：

若确定采集到的当前温度值不在所述温度上限值与温度下限值之间，则生成温度报警消息；

将所述温度报警消息封装成第四短消息，发送给所述移动终端。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述将所述温度报警消息封装成第四短消息，发送给所述移动终端之后还包括：

接收所述移动终端发送的第五短消息，所述第五短消息包括温度控制指令和所述SIM卡号；

对所述SIM卡号进行验证，验证通过后解析所述温度控制指令，生成开关操作指令；

将所述开关操作指令发送给继电器，以调节所述当前温度值。

12.一种温度测量系统，其特征在于，包括移动终端和如权利要求1～7中任一项所述的温度测量装置；

所述移动终端，用于向所述温度测量装置发送第一短消息，并接收所述温度测量装置发送的第二短消息。

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