CN107643780B - 一种可远程控制的温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可远程控制的温度控制系统，包括通过互联网相互通讯的设备服务器和微信服务器，还包括多个均与设备服务器连接的接收终端以及与微信服务器通过无线网络连接的控制终端；接收终端包括箱体以及用于调节箱体温度的控制器；控制器包括温控主板以及分别与温控主板连接的固态继电器控制电路和可控硅调压电路；箱体内设有加热装置和制冷装置；其中，固态继电器控制电路与加热装置连接，可控硅调压电路与制冷装置连接。本发明可远程控制的温度控制系统能够实现对箱体在‑26℃～150℃范围的温度调控，同时可通过微信公众号对温控箱体进行远程的温度控制和实时温度数据的读取，实现试验场景的自动化和智能化。
Description
技术领域
本发明涉及一种可远程控制的温度控制系统，属于智能仪器技术领域。
背景技术
在现代科研领域，环境温度往往是重要的一项试验指标，通常也是影响实验结果的重要因素，在很多实验场景下，要求环境温度能在较长时间内随试验要求具有较为灵敏的响应。在危险试验场景及较长试验周期的条件下，需要试验温度能够随需要进行调控，并能做到随时随地对试验温度进行控制和记录，即使调控实现智能化。随着物联网兴起，这一概念也越来越多地引入到仪器科学领域。微信平台自身具有三个非常友好的基本条件：一是成熟的平台技术，二是庞大的用户群，三是开放的用户平台，这三个条件为微信成为物联网智能设备的用户控制终端奠定了基础。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种可远程控制的温度控制系统，该温度控制系统能够实现根据需要温度远程对试验箱体中的温度进行调控。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种可远程控制的温度控制系统，包括通过互联网相互通讯的设备服务器和微信服务器，还包括多个均与设备服务器连接的接收终端以及与微信服务器通过无线网络连接的控制终端；所述接收终端包括箱体以及用于调节箱体温度的控制器；所述控制器固定在箱体外侧壁上；所述控制器包括温控主板以及分别与温控主板连接的固态继电器控制电路和可控硅调压电路；所述箱体内设有加热装置和制冷装置；其中，所述固态继电器控制电路与加热装置连接，所述可控硅调压电路与制冷装置连接。
其中，还包括与温控主板连接的电源模块和串口电路，所述箱体内的加热装置和制冷装置通过电源模块供电，所述温控主板通过串口总线与设备服务器连接。
其中，所述设备服务器由主板芯片和以太网收发芯片组成；主板芯片的型号为STM32f103ZET6，以太网收发芯片的型号为ENC28J60。
其中，所述箱体内还设有温度传感器，所述温度传感器与温控主板连接。
其中，所述箱体由双层铁镍合金钢板围合而成，所述双层铁镍合金钢板之间填充有气凝胶毡。
其中，所述加热装置为硅橡胶加热板，所述硅橡胶加热板位于箱体内；所述制冷装置为压缩机，所述压缩机固定于箱体外侧壁上，压缩机的铜管布置于箱体内。
其中，所述固态继电器控制电路中含有光耦隔离器，温控主板经光耦隔离器隔离后，通过固态继电器与硅橡胶加热板相连，温控主板通过控制固态继电器的开合控制硅橡胶加热板的加热温度。
其中，所述可控硅调压电路由双向可控硅和数字电位器组成，温控主板通过可控硅调压电路调节接入交流压缩机中电机的电压。
与现有技术相比，本发明技术方案具有的有益效果是：
本发明可远程控制的温度控制系统能够满足试验箱体中-26℃～150℃范围的温度调控，同时可通过微信公众号对温控箱体进行远程的温度控制和实时温度数据的读取，实现试验场景的自动化和智能化；即操作人员可通过微信公众号发送设备号及设定温度值达到设定试验箱体特定试验温度的目的，实现无人值守试验目的。
附图说明
图1为本发明可远程控制的温度控制系统的系统图；
图2为本发明可远程控制的温度控制系统中温控主板的模块框图；
图3为本发明可远程控制的温度控制系统中箱体的俯视图；
图4为本发明可远程控制的温度控制系统中箱体的剖视图；
图5为本发明温控主板控制芯片的电路原理图；
图6为本发明固态继电器控制电路的电路原理图；
图7为本发明可控硅调压电路的电路原理图；
图8为本发明串口转USB电路的电路原理图；
图9为本发明电源模块的电路原理图；
图10为本发明温度采集接口的电路原理图；
图11为本发明OLED显示接口的电路原理图；
图12为本发明可远程控制的温度控制系统的系统原理框图；
图13为本发明可远程控制的温度控制系统远程控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1～4所示，本发明可远程控制的温度控制系统，包括通过互联网相互通讯的设备服务器和微信服务器，还包括多个均与设备服务器连接的接收终端以及与微信服务器通过无线网络连接的控制终端；接收终端包括箱体1以及用于调节箱体温度的控制器2；控制器2固定在箱体1外侧壁上，控制器2通过绝缘螺栓固定于箱体1上；控制器2包括温控主板以及分别与温控主板连接的固态继电器控制电路和可控硅调压电路；箱体1内设有加热装置3和制冷装置；其中，固态继电器控制电路与加热装置3连接，可控硅调压电路与制冷装置连接；加热装置3为硅橡胶加热板，硅橡胶加热板3位于箱体1内，在箱体内部的前后壁上各贴有一张硅橡胶加热板3用于制热；制冷装置为交流压缩机4，交流压缩机4固定于箱体1外侧壁上，交流压缩机4的铜管5布置于箱体1内，箱体1内缠绕有三圈交流压缩机4伸出的铜管5用于制冷。
该箱体1为试验箱体，用于放置需要在特定温度下进行温度试验或应力试验的试验器件，箱体1为密封箱体，箱体1上设有保温盖，保温盖通过铰链与箱体1铰接；箱体1上还设有用于放置或安装应力装置的安装孔9。箱体1由双层铁镍合金钢板围合而成，双层铁镍合金钢板之间填充有气凝胶毡6；为了保证在温度控制过程中箱体1内部与空气发生较小的热交换，选用新型材料气凝胶毡6作为隔热材料，气凝胶毡6与外层铁镍合金钢板7和内层铁镍合金钢板8之间的空隙采用胶密封，保证密封完好。
本实施例中接收终端只有一个设备Device001(即只有一个温控箱体)。
如图5所示，温控主板选用的控制芯片U7型号为STM32f103ZET6，其17、52、39、62、72、84、95、108、121、131、144引脚均为VDD，连接控制芯片的供电电压端VCC3.3，其16、38、51、61、71、83、94、107、120、130、143引脚均为VSS，连接地GND，其PC14-OSC32IN引脚和PCI5OSC32OUT引脚两侧连接32.768KHz的晶振Y2，晶振Y2两侧分别连接10μF的瓷片电容C13、C14后接地GND；其33引脚VDDA连接10R的电阻R10后连接VCC3.3，33引脚和30引脚之间连接10μF的电容C11和104电容C12。设备服务器中的主板芯片(STM32f103ZET6)与温控主板的控制芯片(STM32f103ZET6)为同一型号的芯片。
如图6所示，固态继电器控制电路为防止交流220V对温控主板芯片STM32f103ZET6产生电磁干扰或因绝缘不当损坏温控主板，由光耦隔离器将直流控制电路与交流执行电路隔离，三极管S8050用作开关，当S8050工作于放大区时，固态继电器SSR-D3805HK-E的直流输入端IN导通，从而其交流输出端OUT导通。硅橡胶加热板N线常接于电网N线，当SSR-D3805HK-E的OUT导通时，硅橡胶加热板的L线与电网L线连接，硅橡胶加热板开始工作。固态继电器控制电路采用的是固态继电器U4，型号为SSR_D3805HK_E，该继电器无机械触点，避免了传统机械式继电器吸合时的火花，能够具有较高的动作频率。为避免交流驱动电路对直流控制电路造成影响，同时避免因绝缘不当交流电路对温控主板造成损坏，固态继电器U4和控制芯片U7之间采用型号为TLP521-1的光耦隔离器U5进行光电隔离，U5的引脚1经510R的电阻R2之后连接VCC5，U5的引脚2连接控制芯片U7的10号引脚PF0，U5的引脚4连接VCC5，U5的引脚3经510R电阻R3后连接NPN型三级管Q2，三级管Q2的型号为S8050，Q2的C极连接固态继电器U4的4号引脚，E极接地，E极同时与B极之间用4.7K的电阻R4连接；U4的3号引脚连接VCC5，U4的1号引脚连接硅橡胶加热板接线端子P2的2号引脚，U4的2号引脚连接电网火线；当控制芯片STM32f103ZET6使用GPIO_RESET语句控制其10号引脚PF0为低电平时，U5的二极管发光，U5的3、4号引脚相连，使得三极管Q2工作于放大区，电流从U4的3号引脚进入，4号引脚流出，从而U4的3号引脚和4号引脚导通，硅橡胶加热板的火线与电网的火线相连，硅橡胶加热板开始加热。
如图7所示，可控硅调压控制电路由双向可控硅Q1(型号为BTA16-600B)和高精度数字电位器U3组成，Q1的A极连接电网火线，K极连接交流压缩机接线端子P3的2号引脚，G极连接U3的3号引脚；数字电位器U3型号为X9C103，其8号引脚接电源VCC5，4号引脚接地GND，5号引脚和6号引脚经4.7K电阻R1后连接电网火线，1号引脚连接控制芯片U7的13号引脚PF3，2号引脚连接控制芯片U7的12号引脚PF2，7号引脚连接U7的11号引脚PF1。当控制芯片STM32f103ZET6控制U3的7号引脚(CS引脚)为低电平，2号引脚(U/D引脚)为低电平，1号引脚(1NC引脚)为低电平，则数字电位器U3接入电路的阻值即3号引脚和5号引脚之间的阻值会增大，通过控制双向可控硅Q1A极和G极之间阻值大小可实现对可控硅Q1导通角的调节，从而达到调节电压的目的(即达到调节接入交流压缩机电机交流电压值大小的目的)。由公式可知，当接入交流压缩机电机的交流电压Us改变时，电机电磁转矩Te以相同的比例变化，从而电机转速n改变，因电压最大时为额定转矩，故可采用降低接入电压来调节电机的转速，当转速降低时，制冷功率降低，从而实现对箱体低温温度值的控制。
如图8所示，串口转USB电路由PNP型三极管S8550、NPN型三极管S8050、二极管1N4148、两个1K电阻、标称值103电容、两个104电容、12MHz晶振Y1、CH340G芯片和Micro-USB接口组成，芯片CH340G的2号引脚和3号引脚分别连接控制芯片的PA9和PA10引脚；串口转USB电路采用的芯片U6型号为CH340G，其16号引脚连接VCC5并经104电容C6和10μF电容C7之后接地GND，14号引脚连接三极管Q3的E极，13号引脚经1K电阻R7之后连接三极管Q3的B极，1号引脚接地GND，4号引脚经104电容C8之后连接地GND，5号引脚连接(U6的)3号引脚，6号引脚连接(U6的)2号引脚，7号引脚和8号引脚之间连接12MHz的晶振Y1，晶振Y1两侧分别连接22μF的电容C9、C10用于起振，两电容的另一侧地接GND；二极管D1的阳极连接控制芯片U7的25号引脚，阴极连接Q3的C极，且经10K电阻R5之后连接VCC3.3；三极管Q4的E极连接VCC3.3，C极经10R电阻R9之后连接控制芯片U7的138号引脚，B极经1K电阻R8连接三极管Q3的E极。
如图9所示，温控主板的电源模块可提供220V交流电、5V直流电和3.3V直流电三种电压值。电源模块的接线端子连接220V电网，为硅橡胶加热板和制冷压缩机供电，通过型号为HLK-PM01的超小型AC220V-DC5V隔离开关电源为供电板提供电源，由AMS1117-3.3稳压芯片、104电容和220μF电容组成的降压模块将5V直流电源降压为3.3V直流电源供控制芯片STM32f103ZET6使用。电源模块220V交流电可直接由电网提供，硅橡胶加热板接线端子P2的1号引脚和压缩机接线端子P3的1号引脚均与电网零线相连，硅橡胶加热板接线端子P2和交流压缩机接线端子P3的2号接口与内部电路相连，经控制可与电网的火线间接相连；U1为超小型AC220V-DC5V隔离开关电源芯片，型号为HLK-PM01，其1号引脚与电网火线L相连，2号引脚与电网零线N相连，3号引脚接地GND，4号引脚接VCC5(输出5V电压)，3号引脚与4号引脚之间连接10μF的电容C1滤除杂波，经测试，3号和4号引脚间的杂波峰值小于20mV，满足温控主板的使用要求；U2为3.3V稳压芯片，型号为AMS1117-3.3，其3号引脚与U1的4号引脚相连，1号引脚与U1的3号引脚相连，2号引脚输出3.3V电压，2号引脚与地GND之间连接102电容C2和220μF电容U3用于滤除杂波。
如图10所示，温度传感器DS18B20通过温度采集接口与温控主板连接；温度采集接口的1号引脚连接VCC3.3，2号引脚DQ连接控制芯片U7的46号引脚PB0，2号引脚经4.7K上拉电阻R6连接VCC3.3，3号引脚接地，使用时，可用3pin端子直接安插在接口上，方便安装和拆卸。
如图11所示，显示模块含有OLED显示屏接口，OLED显示屏接口为18pin接口，其1号引脚接地，2号引脚连接VCC3.3，1号引脚和2号引脚之间连接104电容C5。其3号引脚为I2C总线的时钟线，连接控制芯片U7的117号引脚，其4号引脚为FIFO写复位线，连接控制芯片U7的122号引脚，其5号引脚为I2C数据线，连接控制芯片U7的128号引脚，其6号引脚为FIFO度复位线，连接控制芯片U7的129号引脚，其8号引脚为FIFO使能线，连接控制芯片U7的132号引脚；其7、10、9、12、11、14、13、16号引脚为OLED并口数据线D0～D7，分别对应连接控制芯片U7的26、27、28、29、44、45、96、97引脚；其15号引脚为FIFO读时钟线，连接控制芯片U7的134号引脚，其17号引脚为FIFO写使能线，连接控制芯片U7的133号引脚，其18号引脚VSYNC为垂直帧同步口，连接控制芯片U7的100号引脚。使用时，可将ALENITEK的0.96寸OLED显示屏的排针插脚直接插在显示屏接口处，OLED显示屏可显示温控主板芯片STM32f103ZET6与ENC28J60以太网收发芯片的连接状态、设备工作状态及串口数据传输间的丢包数量。
如图12所示，网络连接部分，设备服务器由STM32f103ZET6芯片和ENC28J60以太网收发芯片组成，将串口转为以太网口。当用户需要进行远程操作时，向微信公众号发送例如“Device001，TEMP20”这样的字段，微信服务器接收到这样的数据，并且设备服务器与微信服务器验证成功之后，微信服务器将此字符串发送到设备服务器，设备服务器使用ser.write语句将此字符串打包发送至温控主板芯片STM32f103ZET6，然后温控主板芯片STM32f103ZET6以“Devicexxx，TEMPxxx”的格式严格解包，并且回传给设备服务器0xFF指令代表接收成功，若200ms之后设备服务器没有接收到0xFF指令，则表示丢包；同时，温控主板芯片STM32f103ZET6接受DS18B20通过one-wire总线发送的温度数据，设备服务器通过ser.read语句将温度数据读取并以字典的数据格式保存在MongoDB数据库中。当用户需要查询当前时刻以及历史时刻温控箱体内的温度时，可向微信公众号发送字段”Device001，查询温度”，此字符串经微信服务器发送到设备服务器，程序通过正则表达式检测到字符串中含有“Device”、“查询温度”字段，设备服务器通过微信服务器向公众号发送消息“查询Device001当前温度(now)还是历史温度(history)”，当用户发送“now”，则设备服务器通过ser.read读取当前时刻的温度，并通过微信服务器发送到微信公众号；当用户发送“history”时，设备服务器按键“001”查找相应的值，其值也为字典类型，键为时间，值为温度值，通过微信服务器将时间和温度值发送到微信公众号。
如图13所示，远程控制箱体温度的操作人员无需下载APP，只需关注微信公众号，在微信公众号中输入设备号、温度值，微信公众号将数据发送到微信服务器，微信服务器通过接口URL将数据发送到设备服务器ENC28J60以太网收发芯片，设备服务器ENC28J60以太网收发芯片通过串口将数据发送给温控主板芯片STM32f103ZET6，温控主板芯片STM32f103ZET6通过PID算法，控制硅橡胶加热板从而调节温控箱的高温值，或控制可控硅调压电路调节压缩机进而调节温控箱的低温值。操作人员还可通过微信公众号向温控主板发送控制指令，同时可通过微信公众号查询温控箱体的当前温度和历史温度。控制终端含有微信客户端，控制终端通过微信客户端向微信服务器发送指令。
本发明系统中设备服务器提供接口URL，微信服务器通过GET方式向设备服务器请求数据，GET请求携带signamre，timestamp，nonce，echostr参数，设备服务器接收到参数后将token，timestamp，nonce三个参数进行字典排序，并拼接成一个字符串进行sha1加密，将获得加密后的字符串与signature对比，标识该请求源自微信服务器后设备服务器即可与微信服务器进行数据交换。设备服务器提供接受和发送微信数据的接口URL。
温控主板芯片STM32f103ZET6的串口与芯片CH340G组成的串口电路相连，将串口转换成USB2.0方式方便与计算机相连进行调试以及相关html文件的传输，设备服务器由STM32f103ZET6芯片与ENC28J60以太网收发芯片组成。温控主板芯片STM32f103ZET6通过one-wire总线电路与型号为DS18B20的温度传感器连接，温度传感器置于箱体内，用于测量箱体的环境温度；温控主板含有OLED显示连接电路，可用来安装OLED显示屏，OLED显示屏显示连接状态和系统工作状态参数，温控主板中的电源模块能同时为系统中的装置(温控主板、硅橡胶加热板和交流压缩机)进行供电，该系统使用的电压包含220V交流电，5V直流电和3.3V直流电。
本发明可通过关注微信公众号向指定的设备(试验箱体)设定温度值，并实时将温度数据发送到设备服务器上供用户查询，同时设备服务器能够存储一定时间内温控箱箱体内的温度值，用户可查询到此时间段内箱体内温度变化的过程。本发明采用基于微信平台的互联网连接方式，打破空间限制，能够使用一台联网的手机对温控箱进行温度控制。本发明可使用户通过微信公众号向温控主板发送控制指令，同时可通过微信公众号查询温控箱体的当前温度和历史温度。
Claims (1)
1.一种可远程控制的温度控制系统，其特征在于：包括通过互联网相互通讯的设备服务器和微信服务器，还包括多个均与设备服务器连接的接收终端以及与微信服务器通过无线网络连接的控制终端；接收终端包括箱体以及用于调节箱体温度的控制器；控制器固定在箱体外侧壁上，控制器通过绝缘螺栓固定于箱体上；控制器包括温控主板以及分别与温控主板连接的固态继电器控制电路和可控硅调压电路；箱体内设有加热装置和制冷装置；其中，固态继电器控制电路与加热装置连接，可控硅调压电路与制冷装置连接；加热装置为硅橡胶加热板，硅橡胶加热板位于箱体内，在箱体内部的前后壁上各贴有一张硅橡胶加热板用于制热；制冷装置为交流压缩机，交流压缩机固定于箱体外侧壁上，交流压缩机的铜管布置于箱体内，箱体内缠绕有三圈交流压缩机伸出的铜管用于制冷；还包括与温控主板连接的电源模块和串口电路，所述箱体内的加热装置和制冷装置通过电源模块供电，所述温控主板通过串口总线与设备服务器连接；所述设备服务器由主板芯片和以太网收发芯片组成；所述箱体内还设有温度传感器，所述温度传感器与温控主板连接；
所述箱体为试验箱体，用于放置需要在特定温度下进行温度试验或应力试验的试验器件，箱体为密封箱体，箱体上设有保温盖，保温盖通过铰链与箱体铰接；箱体上还设有用于放置或安装应力装置的安装孔；箱体由双层铁镍合金钢板围合而成，双层铁镍合金钢板之间填充有气凝胶毡；气凝胶毡与外层铁镍合金钢板和内层铁镍合金钢板之间的空隙采用胶密封；
温控主板选用的控制芯片U7型号为STM32f103ZET6，其17、52、39、62、72、84、95、108、121、131、144引脚均为VDD，连接控制芯片的供电电压端VCC3.3，其16、38、51、61、71、83、94、107、120、130、143引脚均为VSS，连接地GND，其PC14-OSC32_IN引脚和PC15_OSC32_OUT引脚两侧连接32.768KHz的晶振Y2，晶振Y2两侧分别连接10μF的瓷片电容C13、C14后接地GND；其33引脚VDDA连接10R的电阻R10后连接VCC3.3，33引脚和30引脚之间连接10μF的电容C11和104电容C12；
固态继电器控制电路为防止交流220V对温控主板芯片STM32f103ZET6产生电磁干扰或因绝缘不当损坏温控主板，由光耦隔离器将直流控制电路与交流执行电路隔离，三极管S8050用作开关，当S8050工作于放大区时，固态继电器SSR-D3805HK-E的直流输入端IN导通，从而其交流输出端OUT导通；硅橡胶加热板N线常接于电网N线，当SSR-D3805HK-E的OUT导通时，硅橡胶加热板的L线与电网L线连接，硅橡胶加热板开始工作；固态继电器控制电路采用的是固态继电器U4，型号为SSR_D3805HK_E；固态继电器U4和控制芯片U7之间采用型号为TLP521-1的光耦隔离器U5进行光电隔离，U5的引脚1经510R的电阻R2之后连接VCC5，U5的引脚2连接控制芯片U7的10号引脚PF0，U5的引脚4连接VCC5，U5的引脚3经510R电阻R3后连接NPN型三级管Q2，三级管Q2的型号为S8050，Q2的C极连接固态继电器U4的4号引脚，E极接地，E极同时与B极之间用4.7K的电阻R4连接；U4的3号引脚连接VCC5，U4的1号引脚连接硅橡胶加热板接线端子P2的2号引脚，U4的2号引脚连接电网火线；当控制芯片STM32f103ZET6使用GPIO_RESET语句控制其10号引脚PF0为低电平时，U5的二极管发光，U5的3、4号引脚相连，使得三极管Q2工作于放大区，电流从U4的3号引脚进入，4号引脚流出，从而U4的3号引脚和4号引脚导通，硅橡胶加热板的火线与电网的火线相连，硅橡胶加热板开始加热；
可控硅调压控制电路由双向可控硅Q1和高精度数字电位器U3组成，Q1型号为BTA16-600B，Q1的A极连接电网火线，K极连接交流压缩机接线端子P3的2号引脚，G极连接U3的3号引脚；数字电位器U3型号为X9C103，其8号引脚接电源VCC5，4号引脚接地GND，5号引脚和6号引脚经4.7K电阻R1后连接电网火线，1号引脚连接控制芯片U7的13号引脚PF3，2号引脚连接控制芯片U7的12号引脚PF2，7号引脚连接U7的11号引脚PF1；当控制芯片STM32f103ZET6控制U3的7号引脚为低电平，2号引脚为低电平，1号引脚为低电平，则数字电位器U3接入电路的阻值，即3号引脚和5号引脚之间的阻值会增大，通过控制双向可控硅Q1A极和G极之间阻值大小实现对可控硅Q1导通角的调节，从而达到调节电压的目的，即达到调节接入交流压缩机电机交流电压值大小的目的；由公式可知，当接入交流压缩机电机的交流电压Us改变时，电机电磁转矩Te以相同的比例变化，从而电机转速n改变，因电压最大时为额定转矩，采用降低接入电压来调节电机的转速，当转速降低时，制冷功率降低，从而实现对箱体低温温度值的控制；
网络连接部分，设备服务器由STM32f103ZET6芯片和ENC28J60以太网收发芯片组成，将串口转为以太网口；当用户需要进行远程操作时，向微信公众号发送“Device001,TEMP20”字段，微信服务器接收到这样的数据，并且设备服务器与微信服务器验证成功之后，微信服务器将此字符串发送到设备服务器，设备服务器使用ser.write语句将此字符串打包发送至温控主板芯片STM32f103ZET6，然后温控主板芯片STM32f103ZET6以“Devicexxx,TEMPxxx”的格式严格解包，并且回传给设备服务器0xFF指令代表接收成功，若200ms之后设备服务器没有接收到0xFF指令，则表示丢包；同时，温控主板芯片STM32f103ZET6接受DS18B20通过one-wire总线发送的温度数据，设备服务器通过ser.read语句将温度数据读取并以字典的数据格式保存在MongoDB数据库中；当用户需要查询当前时刻以及历史时刻温控箱体内的温度时，向微信公众号发送字段”Device001,查询温度”，此字符串经微信服务器发送到设备服务器，程序通过正则表达式检测到字符串中含有“Device”、“查询温度”字段，设备服务器通过微信服务器向公众号发送消息“查询Device001当前温度(now)还是历史温度(history)”，当用户发送“now”，则设备服务器通过ser.read读取当前时刻的温度，并通过微信服务器发送到微信公众号；当用户发送“history”时，设备服务器按键“001”查找相应的值，其值也为字典类型，键为时间，值为温度值，通过微信服务器将时间和温度值发送到微信公众号；
远程控制箱体温度的操作人员无需下载APP，只需关注微信公众号，在微信公众号中输入设备号、温度值，微信公众号将数据发送到微信服务器，微信服务器通过接口URL将数据发送到设备服务器ENC28J60以太网收发芯片，设备服务器ENC28J60以太网收发芯片通过串口将数据发送给温控主板芯片STM32f103ZET6，温控主板芯片STM32f103ZET6通过PID算法，控制硅橡胶加热板从而调节温控箱的高温值，或控制可控硅调压电路调节压缩机进而调节温控箱的低温值；操作人员通过微信公众号向温控主板发送控制指令，同时通过微信公众号查询温控箱体的当前温度和历史温度；控制终端含有微信客户端，控制终端通过微信客户端向微信服务器发送指令；
设备服务器提供接口URL，微信服务器通过GET方式向设备服务器请求数据，GET请求携带signature,timestamp,nonce,echostr参数，设备服务器接收到参数后将token,timestamp,nonce三个参数进行字典排序，并拼接成一个字符串进行sha1加密，将获得加密后的字符串与signature对比，标识该请求源自微信服务器后设备服务器与微信服务器进行数据交换；设备服务器提供接受和发送微信数据的接口URL。
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