CN108593011A - 一种基于nfc技术的温湿度记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种基于NFC技术的温湿度记录装置，属于温湿度记录装置技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于NFC技术的温湿度记录装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括壳体，所述壳体具体为卡片形状，所述壳体包括上盖、下盖和边框，所述下盖的一端设置有电路板，所述下盖的另一端设置有锂电池，所述下盖的表面延电路板设置有至少两个电路板固定柱，所述电路板通过电路板固定柱与下盖连接固定；所述下盖的内侧面延盖边还设置有固定柱；所述边框的内沿、上盖的内侧面均设置有定位孔，所述上盖、边框、下盖可以通过固定柱和定位孔盖合在一起；所述上盖的一端还开设有显示屏窗口和按键孔；本发明应用于温湿度监测记录的场所。

Description

一种基于NFC技术的温湿度记录装置
技术领域
本发明一种基于NFC技术的温湿度记录装置，属于温湿度记录装置技术领域。
背景技术
温湿度记录仪被广泛应用于气象、生物医学、农林牧、建筑及精密工业领域；目前使用的温湿度记录仪的数据导出方式，多数以USB接口向电脑导出数据，少数以无线数据传输到特殊设备然后再由特定设备导入数据到电脑；在特定的使用环境中，需要使用温湿度记录装置进行多次记录，需要温湿度记录仪表具备多次使用的功能，以便增加其使用寿命；在温湿度环境比较苛刻的环境中，还需要温湿度记录仪本身具备防湿的能力，以维持其正常稳定的工作；在温湿度高敏感应用场合，还需要温湿度记录仪表具有数据分析的功能，以实现温湿度超限报警，而这些功能都是目前的温湿度记录装置所不具备的，需要对其进行改进。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于NFC技术的温湿度记录装置；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于NFC技术的温湿度记录装置，包括壳体，所述壳体具体为卡片形状，所述壳体包括上盖、下盖和边框，所述下盖的一端设置有电路板，所述下盖的另一端设置有锂电池，所述下盖的表面延电路板设置有至少两个电路板固定柱，所述电路板通过电路板固定柱与下盖连接固定；
所述下盖的内侧面延盖边还设置有固定柱；
所述边框的内沿、上盖的内侧面均设置有定位孔，所述上盖、边框、下盖可以通过固定柱和定位孔盖合在一起；
所述上盖的一端还开设有显示屏窗口和按键孔；
所述电路板上设置有中央控制器、OLED显示屏、控制键盘、电源模块、温湿度采样模块和NFC通信标签；
所述中央控制器的信号输入端与控制键盘、温湿度采样模块相连；
所述中央控制器的信号输出端与OLED显示屏、NFC通信标签相连；
所述中央控制器的电源输入端与电源模块相连；
所述NFC通信标签通过NFC场与监控终端无线连接；
所述中央控制器使用的芯片为控制芯片U1，所述电源模块使用的芯片为稳压芯片U2，所述温湿度采样模块使用的芯片为传感器芯片U3，所述NFC通信标签使用的芯片为标签芯片U4。
所述电源模块的电路结构为：
所述稳压芯片U2的1脚并接稳压芯片U2的3脚，电容C24的一端后接锂电池的正极；
所述稳压芯片U2的2脚并接电容C24的另一端，锂电池的负极后接地；
所述稳压芯片U2的4脚接地；
所述稳压芯片U2的5脚并接电容C27的一端后与VCC电源输出端相连，所述电容C27的另一端接地。
所述中央控制器的电路结构为：
所述控制芯片U1的1脚、32脚串接状态显示灯和电阻R1后接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的2脚、3脚、4脚、5脚、6脚与OLED显示屏的信号输入端相连；
所述控制芯片U1的8脚接地；所述控制芯片U1的9脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的17脚串接显示屏控制开关S1后接地；
所述控制芯片U1的18脚与传感器芯片U3的1脚相连；
所述控制芯片U1的19脚与传感器芯片U3的6脚相连；
所述传感器芯片U3的2脚、3脚、4脚均接地，所述传感器芯片U3的5脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的20脚与标签芯片U4的7脚相连；
所述控制芯片U1的21脚与标签芯片U4的6脚相连；
所述控制芯片U1的22脚与标签芯片U4的5脚相连；
所述标签芯片U4的2脚、3脚接NFC通信标签的通信天线；
所述标签芯片U4的4脚接地；
所述标签芯片U4的8脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的24脚接地；
所述控制芯片U1的25脚和29脚接VCC输入电源。
所述控制芯片U1具体为STM32L系列的控制芯片；所述稳压芯片U2具体为LDO稳压芯片；所述传感器芯片U3的型号为HDC1080；所述标签芯片U4的型号为ST25DV。
所述OLED显示屏的型号为OLED12864。
所述壳体的厚度为3-5mm。
所述固定柱的数量为六个。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的温湿度记录装置主要包括温湿度采集模块、温湿度分析处理模块、人机交互模块、数据采集传输模块、电源模块五大部分，可以进行温湿度记录，结构简单紧凑，成本低，且具备重复使用能力，寿命长；本发明由于各个工作模块都具备体积小、低功耗等特点，因此可将所有模块集成在一块小小的电路板上，使得装置制作成本低；整个温湿度记录装置无需外接电源，使用时只需轻触按键即可完成温湿度的采样，使用和携带都非常方便。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明封装前的结构示意图；
图2为本发明封装后的结构示意图；
图3为本发明的电路结构示意图；
图4为本发明中央控制器的电路图；
图5为本发明电源模块的电路图；
图中：1为壳体、2为上盖、3为下盖、4为边框、5为电路板、6为锂电池、7为电路板固定柱、8为固定柱、9为定位孔、10为中央控制器、11为OLED显示屏、12为控制键盘、13为电源模块、14为温湿度采样模块、15为NFC通信标签、16为监控终端。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明一种基于NFC技术的温湿度记录装置，包括壳体1，所述壳体1具体为卡片形状，所述壳体1包括上盖2、下盖3和边框4，所述下盖3的一端设置有电路板5，所述下盖3的另一端设置有锂电池6，所述下盖3的表面延电路板5设置有至少两个电路板固定柱7，所述电路板5通过电路板固定柱7与下盖3连接固定；
所述下盖3的内侧面延盖边还设置有固定柱8；
所述边框4的内沿、上盖2的内侧面均设置有定位孔9，所述上盖2、边框4、下盖3可以通过固定柱8和定位孔9盖合在一起；
所述上盖2的一端还开设有显示屏窗口和按键孔；
所述电路板5上设置有中央控制器10、OLED显示屏11、控制键盘12、电源模块13、温湿度采样模块14和NFC通信标签15；
所述中央控制器10的信号输入端与控制键盘12、温湿度采样模块14相连；
所述中央控制器10的信号输出端与OLED显示屏11、NFC通信标签15相连；
所述中央控制器10的电源输入端与电源模块13相连；
所述NFC通信标签15通过NFC场与监控终端16无线连接；
所述中央控制器10使用的芯片为控制芯片U1，所述电源模块13使用的芯片为稳压芯片U2，所述温湿度采样模块14使用的芯片为传感器芯片U3，所述NFC通信标签15使用的芯片为标签芯片U4。
所述电源模块13的电路结构为：
所述稳压芯片U2的1脚并接稳压芯片U2的3脚，电容C24的一端后接锂电池6的正极；
所述稳压芯片U2的2脚并接电容C24的另一端，锂电池6的负极后接地；
所述稳压芯片U2的4脚接地；
所述稳压芯片U2的5脚并接电容C27的一端后与VCC电源输出端相连，所述电容C27的另一端接地。
所述中央控制器10的电路结构为：
所述控制芯片U1的1脚、32脚串接状态显示灯和电阻R1后接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的2脚、3脚、4脚、5脚、6脚与OLED显示屏11的信号输入端相连；
所述控制芯片U1的8脚接地；所述控制芯片U1的9脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的17脚串接显示屏控制开关S1后接地；
所述控制芯片U1的18脚与传感器芯片U3的1脚相连；
所述控制芯片U1的19脚与传感器芯片U3的6脚相连；
所述传感器芯片U3的2脚、3脚、4脚均接地，所述传感器芯片U3的5脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的20脚与标签芯片U4的7脚相连；
所述控制芯片U1的21脚与标签芯片U4的6脚相连；
所述控制芯片U1的22脚与标签芯片U4的5脚相连；
所述标签芯片U4的2脚、3脚接NFC通信标签15的通信天线；
所述标签芯片U4的4脚接地；
所述标签芯片U4的8脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的24脚接地；
所述控制芯片U1的25脚和29脚接VCC输入电源。
所述控制芯片U1具体为STM32L系列的控制芯片；所述稳压芯片U2具体为LDO稳压芯片；所述传感器芯片U3的型号为HDC1080；所述标签芯片U4的型号为ST25DV。
所述OLED显示屏11的型号为OLED12864。
所述壳体1的厚度为3-5mm。
所述固定柱8的数量为六个。
本发明属于对温湿度环境数据进行采集、存储、发送操作的一种装置，整个装置由壳体1封装完成，所述壳体1具体为卡片形状，厚度较为轻薄，在壳体1内部设置有相应的控制电路板5和锂电池6，为提高固定效果，除了使用电路板固定柱7对电路板5进行固定，还可以在下盖的内表面设置有方形的电路板盒子，方便电路板5的放置与收纳，可以满足温湿度记录装置体积小巧、易于操作的要求；
本发明使用的电路板7上设置有相应的应用模块，其中温湿度采样模块14具体为温湿度传感器，该温湿度传感器通过IIC总线与中央控制器10相连；所述中央控制器10具体为温湿度数据分析处理模块，可以接收温湿度采样模块14发送的温湿度数据并进行处理；所述中央控制器10另外连接有相应的人机交互模块，包括OLED显示屏11和控制键盘12，其中OLED显示屏11通过SPI总线与中央控制器10相连，所述OLED显示屏11可以显示当前环境中的温湿度数据，工作人员可通过控制键盘12实现相应操作，包括开始采集，数据存储，数据上传等操作；根据实际操作的需要，可以另外在上盖2的一端设置显示屏控制按键S1，使中央控制器10可以直接对OLED显示屏11进行开关控制；所述NFC通信标签15同时具备对温湿度存储和无线传输的功能，可将采集处理后的温湿度数据通过NFC场无线发送给监控终端16；
所述NFC通信标签15由ST25DV集成电路芯片U4及外围电路组成，该标签芯片U4是一款动态NFC标签芯片,它支持RF和有源双接口供电，具备数据快速传输、能量收集、功能可配置等功能，采用复杂的64位密码保护可以增强数据保护功能；外界设备监控终端16可通过I2C总线，或相应读卡器，或支持NFC无线传输的手机对标签芯片U4发送数据进行读写；所述标签芯片U4具备很高的读写和耐用性，擦写次数可达100万次，在25摄氏度的环境下数据可保存40年，采用1.8V-5.5V的宽范围I2C供电电压，可以在功耗敏感型设备或便携设备上都消耗最小的能量，甚至在待机模式下该标签芯片还可以保持能量收集与数据传输应用不中断。
所述电源模块13由LDO集成电路芯片及外围电路组成，支持通过无线方式给锂电池充电，所述电容C24和C27的功能为滤波，电源模块13可以为整个电路板5供电。
本发明将温湿度记录装置做成卡片形状便于使用、成本低廉、体积小巧、使用无损耗，可以在任何时间或地点进行使用，该记录装置可以配合相应监控终端16进行使用，所述监控终端内置相应智能终端管控软件，使其具备异常参数报警、实现监控的温湿度数据即时记录、历史监控信息查询等功能，为温湿度环境参数变化提供参数依据，广泛适用于温湿度监测记录领域。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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 (7)

1.一种基于NFC技术的温湿度记录装置，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）具体为卡片形状，所述壳体（1）包括上盖（2）、下盖（3）和边框（4），所述下盖（3）的一端设置有电路板（5），所述下盖（3）的另一端设置有锂电池（6），所述下盖（3）的表面延电路板（5）设置有至少两个电路板固定柱（7），所述电路板（5）通过电路板固定柱（7）与下盖（3）连接固定；
所述下盖（3）的内侧面延盖边还设置有固定柱（8）；
所述边框（4）的内沿、上盖（2）的内侧面均设置有定位孔（9），所述上盖（2）、边框（4）、下盖（3）可以通过固定柱（8）和定位孔（9）盖合在一起；
所述上盖（2）的一端还开设有显示屏窗口和按键孔；
所述电路板（5）上设置有中央控制器（10）、OLED显示屏（11）、控制键盘（12）、电源模块（13）、温湿度采样模块（14）和NFC通信标签（15）；
所述中央控制器（10）的信号输入端与控制键盘（12）、温湿度采样模块（14）相连；
所述中央控制器（10）的信号输出端与OLED显示屏（11）、NFC通信标签（15）相连；
所述中央控制器（10）的电源输入端与电源模块（13）相连；
所述NFC通信标签（15）通过NFC场与监控终端（16）无线连接；
所述中央控制器（10）使用的芯片为控制芯片U1，所述电源模块（13）使用的芯片为稳压芯片U2，所述温湿度采样模块（14）使用的芯片为传感器芯片U3，所述NFC通信标签（15）使用的芯片为标签芯片U4。
2.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的温湿度记录装置，其特征在于：所述电源模块（13）的电路结构为：
所述稳压芯片U2的1脚并接稳压芯片U2的3脚，电容C24的一端后接锂电池（6）的正极；
所述稳压芯片U2的2脚并接电容C24的另一端，锂电池（6）的负极后接地；
所述稳压芯片U2的4脚接地；
所述稳压芯片U2的5脚并接电容C27的一端后与VCC电源输出端相连，所述电容C27的另一端接地。
3.根据根据权利要求2所述的一种基于NFC技术的温湿度记录装置，其特征在于：所述中央控制器（10）的电路结构为：
所述控制芯片U1的1脚、32脚串接状态显示灯和电阻R1后接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的2脚、3脚、4脚、5脚、6脚与OLED显示屏（11）的信号输入端相连；
所述控制芯片U1的8脚接地；所述控制芯片U1的9脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的17脚串接显示屏控制开关S1后接地；
所述控制芯片U1的18脚与传感器芯片U3的1脚相连；
所述控制芯片U1的19脚与传感器芯片U3的6脚相连；
所述传感器芯片U3的2脚、3脚、4脚均接地，所述传感器芯片U3的5脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的20脚与标签芯片U4的7脚相连；
所述控制芯片U1的21脚与标签芯片U4的6脚相连；
所述控制芯片U1的22脚与标签芯片U4的5脚相连；
所述标签芯片U4的2脚、3脚接NFC通信标签（15）的通信天线；
所述标签芯片U4的4脚接地；
所述标签芯片U4的8脚接VCC输入电源；
所述控制芯片U1的24脚接地；
所述控制芯片U1的25脚和29脚接VCC输入电源。
4.根据权利要求3所述的一种基于NFC技术的温湿度记录装置，其特征在于：所述控制芯片U1具体为STM32L系列的控制芯片；所述稳压芯片U2具体为LDO稳压芯片；所述传感器芯片U3的型号为HDC1080；所述标签芯片U4的型号为ST25DV。
5.根据权利要求4所述的一种基于NFC技术的温湿度记录装置，其特征在于：所述OLED显示屏（11）的型号为OLED12864。
6.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的温湿度记录装置，其特征在于：所述壳体（1）的厚度为3-5mm。
7.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的温湿度记录装置，其特征在于：所述固定柱（8）的数量为六个。
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