CN105004434A - 具有反接保护功能的无线温度采集装置 - Google Patents

Abstract

具有反接保护功能的无线温度采集装置，包括单片机、温度采集模块、无线数据收发模块、电源模块、防反接保护模块和两个控制开关；防反接保护模块连接在单片机和电源模块之间；单片机包括定时器、AD转换模块、微处理器，所述微处理器同时连接定时器、AD转换模块；温度采集模块、无线通信模块各通过一个控制开关与微处理器相连；温度采集模块与AD转换模块的输入端相连，所述无线数据收发模块与微处理器相连。本发明通过单片机精确计算各个模块工作时段并控制无线数据收发模块和温度采集模块的供电方式，降低系统功耗，节约电能，延长装置可持续工作时间；单片机与电源模块之间设置了防反接保护模块，提高整个装置的可靠性。

Description

具有反接保护功能的无线温度采集装置

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，具体地，涉及一种具有反接保护功能的无线温度采集装置。

背景技术

温度测量被广泛应用于电力系统中。传统的测温方式是有线数字化温度监测，但由于该方法依赖于有线式数据传输，所以在很大程度上限制了监测环境，在特定场合下监测点分散、环境封闭或存在高电压，很多测量方式根本无法实现测量工作，并且大量铺设电缆也造成了资源的浪费。所以无线测温技术就应运而生了。

在无线测温过程中，无线通信模块需要采集的数据发送出去，该无线通信模块需要单独供电，因此整个测温装置的功耗较高，同时无线测温装置的可靠性需要进一步提高。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种低功耗、高可靠性的具有反接保护功能的无线温度采集装置。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

具有反接保护功能的无线温度采集装置，包括单片机、温度采集模块、无线数据收发模块、与电源模块、防反接保护模块和两个控制开关；所述防反接保护模块连接在单片机和电源模块之间；所述单片机包括定时器、AD转换模块、微处理器，所述微处理器同时连接定时器、AD转换模块；所述温度采集模块、无线通信模块各通过一个控制开关与微处理器相连；所述温度采集模块与AD转换模块的输入端相连，所述无线数据收发模块与微处理器相连。

作为本发明的进一步改进，所述防反接保护模块为一个二极管，二极管的正极连接电源模块的输出端、负极连接单片机。

优选的，所述温度采集模块为温度传感器或热电偶。

优选的，所述控制开关为三极管开关电路或Mos管开关电路。

优选的，所述温度采集模块采用LM75A型号的温度传感器、所述单片机采用MSP430F1232 单片机、所述无线数据收发模块采用Si4432型号的无线收发芯片。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明通过单片机精确计算各个模块工作时段并控制无线数据收发模块和温度采集模块的供电方式，降低系统功耗，节约电能，延长装置可持续工作时间；

2、本发明为单片机设置了防反接保护模块，防止电源反接对单片机及整个电路造成损坏，提高整个装置的可靠性；

3、本发明具有结构简单，易于实现、运行可靠、测量精确等优点。

附图说明

图1是本发明的电路结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，具有反接保护功能的无线温度采集装置，包括单片机、温度采集模块、无线数据收发模块、电源模块、两个控制开关、防反接保护模块和两个控制开关；所述防反接保护模块连接在单片机和电源模块之间；所述单片机包括定时器、AD转换模块、微处理器，所述微处理器同时连接定时器、AD转换模块；所述温度采集模块、无线通信模块各通过一个控制开关与微处理器相连；所述温度采集模块与AD转换模块的输入端相连，所述无线数据收发模块与微处理器相连。

所述温度采集模块可以采用温度传感器或热电偶，所述控制开关可以采用三极管开关电路或Mos管开关电路。

本实施例中，所述防反接保护模块为一个二极管，二极管的正极连接电源模块的输出端、负极连接单片机，主要用于防止电源反接对整个电路和单片机造成损坏，二极管实现防反接功能具有成本低、控制方便、电路简单的特点；所述温度采集模块采用LM75A型号的温度传感器、所述单片机采用MSP430F1232 单片机、所述无线数据收发模块采用Si4432型号的无线收发芯片，相应的电源模块采用3.3V直流电源，控制开关采用三极管9013构成的电子开关。

本实施例的具有反接保护功能的无线温度采集装置工作原理如下：

单片机在睡眠模式和正常工作模式两种模式之间交替运作 ，两种工作方式的时间比例可以通过定时器进行设置。睡眠模式中，两个控制开关断开，电源模块不对无线数据收发模块和温度采集模块供电，以节约系统供电。

在睡眠模式下，单片机通过定时器中断激活后进人正常工作模式 ，在正常工作模式中通过计数方式判断是否到达开启温度采集和数据传输的时间 ，若没有到达，则继续进入睡眠，若已经到达，则先给其它外部电路（无线数据收发模块和温度采集模块）上电，使整个系统正常工作，当一次完整的数据采集发送完成后单片机先关掉其它外部电路电源，然后再次进入睡眠模式，由定时器开始计时，在此模式下，系统整体平均工作电流大约为 10μA。

正常工作模式下，依次完整的数据采集流程如下：

定时器中断激活微处理器，微处理器判断是否到达开启温度采集和数据传输的时间，未达到则进入睡眠模式，达到则微处理器控制两个电路开关闭合，供电电源给无线数据收发模块和温度采集模块供电，然后微处理器控制温度采集模块进行温度采集，采集的温度数据发送到AD转换模块中进行模数转换后发送给微处理器，微处理器对数据进行存储、压缩、封装等处理后打开无线数据收发模块，将数据无线发送到上位机，完成一次完整的工作，然后关断无线数据收发模块和温度采集模块，无线数据收发模块和温度采集模块进入睡眠模式等待下一次温度采集工作。

本发明通过单片机控制无线数据收发模块和温度采集模块的电源方式及精确计算各个工作模块工作时间方式降低系统功耗，进一步节约电能，延长装置可持续工作时间。具有结构简单，易于实现、运行可靠、测量精确等优点。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.具有反接保护功能的无线温度采集装置，包括单片机、温度采集模块、无线数据收发模块、电源模块，其特征在于，还包括防反接保护模块和两个控制开关；所述防反接保护模块连接在单片机和电源模块之间；所述单片机包括定时器、AD转换模块、微处理器，所述微处理器同时连接定时器、AD转换模块；所述温度采集模块、无线通信模块各通过一个控制开关与微处理器相连；所述温度采集模块与AD转换模块的输入端相连，所述无线数据收发模块与微处理器相连。

2.根据权利要求1所述的具有反接保护功能的无线温度采集装置，其特征在于，所述防反接保护模块为一个二极管，二极管的正极连接电源模块的输出端、负极连接单片机。

3.根据权利要求1或2所述的具有反接保护功能的无线温度采集装置，其特征在于，所述温度采集模块为温度传感器或热电偶。

4.根据权利要求1或2所述的具有反接保护功能的无线温度采集装置，其特征在于，所述控制开关为三极管开关电路或Mos管开关电路。

5.根据权利要求1或2所述的具有反接保护功能的无线温度采集装置，其特征在于，所述温度采集模块采用LM75A型号的温度传感器、所述单片机采用MSP430F1232 单片机、所述无线数据收发模块采用Si4432型号的无线收发芯片。