CN111457961A - 一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，包括U型安装件，所述U型安装件的一侧固定有承载盒，所述承载盒内设有调节机构，所述调节机构上转动连接有两个转动杆，所述U型安装件的相对侧壁上均设有开口，所述开口内的相对侧壁之间转动连接有夹持臂，两个转动杆的一端均转动连接在夹持臂的一侧，所述U型安装件的相对一侧均固定有支撑件，两个支撑件上放置有保护盒，且两个夹持臂分别夹持在保护盒的两端。本发明中的检测终端不仅可以根据需要进行快速的安装拆卸，还能够稳定地对室内温湿度数据进行采集，可通过LCD屏实时查看温湿度数据，另外可以在受到撞击的情况下进行充分的防护和缓冲，有效的提高了实用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及物联网数据终端采集技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端。
背景技术
物联网技术已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，物联网对数据采集、处理、监控等有着很大的要求，尤其是物联网技术在日常生活领域的应用越来越多的得到发展，例如室内监测采集系统，但是，现有的室内监测采集终端多是直接固定在对应的位置处，不方便操作人员进行安装维护，同时其在意外撞击后容易受到损坏，为此，我们提出了一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，包括U型安装件，所述U型安装件的一侧固定有承载盒，所述承载盒内设有调节机构，所述调节机构上转动连接有两个转动杆，所述U型安装件的相对侧壁上均设有开口，所述开口内的相对侧壁之间转动连接有夹持臂，两个转动杆的一端均转动连接在夹持臂的一侧，所述U型安装件的相对一侧均固定有支撑件，两个支撑件上放置有保护盒，且两个夹持臂分别夹持在保护盒的两端，所述保护盒内设有两个隔板，且两个隔板将保护盒内分隔成两个缓冲腔和一个安装腔，所述安装腔内设有温湿度监控终端本体，所述温湿度监控终端本体的一端连接有显示屏，两个缓冲腔内均设有缓冲机构，所述缓冲机构的一端连接有防护板，两个防护板的相对一侧均设有卡槽，且显示屏的两端均延伸至两个卡槽内，所述防护板的两侧均设有导向机构。
优选地，所述调节机构包括贯穿设置在承载盒一侧的正反向螺杆，所述正反向螺杆的一端固定有转轮，所述承载盒内设有移动槽，所述正反向螺杆的另一端转动连接在移动槽内的一端侧壁上，所述正反向螺杆上螺纹套接有两个移动块，且两个移动块安装在移动槽内，两个转动杆的一端分别转动连接在两个移动块的一侧。
优选地，所述缓冲机构包括固定在缓冲腔内相对侧壁上的导向杆，所述导向杆上套设有两个滑套，所述导向杆上套设有两个弹簧，且弹簧的一端抵触在缓冲腔的一端侧壁上，所述弹簧的另一端抵触在滑套的一侧，所述滑套的一侧固定有滑块，所述缓冲腔内的一侧设有两个和滑块对应的滑槽，且两个滑块分别安装在两个滑槽内，所述滑套的一侧转动连接有连接杆，两个连接杆的一端共同转动连接有压块，所述压块的一端固定在同一侧的一个防护板的一侧。
优选地，所述导向机构包括固定在防护板一侧的两个插杆，所述保护盒的两侧均设有两个和插杆对应的限位槽，且四个插杆的一端均贯穿限位槽并延伸至限位槽内。
优选地，所述保护盒的两侧均固定有安装板，所述安装板的一侧设有凹槽，所述夹持臂的一端固定有夹持块，且两个夹持块均和两个凹槽对应，两个夹持块的一端延伸至两个凹槽内。
优选地，所述温湿度监控终端本体由STM微处理器、温湿度传感器模块、LCD显示及报警模块以及通信模块组成。
优选地，所述U型安装件的侧壁上设有四个安装孔。
本发明中的检测终端不仅可以根据需要进行快速的安装拆卸，还能够稳定地对室内温湿度数据进行采集，可通过LCD屏实时查看温湿度数据，另外可以在受到撞击的情况下进行充分的防护和缓冲，有效的提高了实用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端的安装结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端的外部结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端的内部结构示意图；
图4为本发明提出的温湿度监控终端本体和显示屏的连接状态图；
图5为本发明提出的温湿度监控终端本体和显示屏的缓冲腔结构示意图；
图6为本发明提出的温湿度监控终端本体和显示屏的U型安装件结构示意图。
图中：1导向杆、2滑套、3滑块、4滑槽、5弹簧、6保护盒、7限位槽、8插杆、9卡槽、10防护板、11连接杆、12压块、13温湿度监控终端本体、14显示屏、15隔板、16凹槽、17安装板、18夹持臂、19支撑件、20转动杆、21正反向螺杆、22移动块、23承载盒、24开口、25U型安装件、26转轮、27安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，在本发明中，包括U型安装件25，U型安装件25的一侧固定有承载盒23，承载盒23内设有调节机构，调节机构上转动连接有两个转动杆20，U型安装件25的相对侧壁上均设有开口24，开口24内的相对侧壁之间转动连接有夹持臂18，两个转动杆20的一端均转动连接在夹持臂18的一侧，U型安装件25的相对一侧均固定有支撑件19，两个支撑件19上放置有保护盒6，且两个夹持臂18分别夹持在保护盒6的两端，保护盒6内设有两个隔板15，且两个隔板15将保护盒6内分隔成两个缓冲腔和一个安装腔，安装腔内设有温湿度监控终端本体13，温湿度监控终端本体13的一端连接有显示屏14，两个缓冲腔内均设有缓冲机构，缓冲机构的一端连接有防护板10，两个防护板10的相对一侧均设有卡槽9，且显示屏14的两端均延伸至两个卡槽9内，防护板10的两侧均设有导向机构，用于辅助收缩。
在本发明中，调节机构包括贯穿设置在承载盒23一侧的正反向螺杆21，正反向螺杆21的一端固定有转轮26，承载盒23内设有移动槽，正反向螺杆21的另一端转动连接在移动槽内的一端侧壁上，正反向螺杆21上螺纹套接有两个移动块22，且两个移动块22安装在移动槽内，两个转动杆20的一端分别转动连接在两个移动块22的一侧，用来辅助连接。
在本发明中，缓冲机构包括固定在缓冲腔内相对侧壁上的导向杆1，导向杆1上套设有两个滑套2，导向杆1上套设有两个弹簧5，且弹簧5的一端抵触在缓冲腔的一端侧壁上，弹簧5的另一端抵触在滑套2的一侧，滑套2的一侧固定有滑块3，缓冲腔内的一侧设有两个和滑块3对应的滑槽4，且两个滑块3分别安装在两个滑槽4内，滑套2的一侧转动连接有连接杆11，两个连接杆11的一端共同转动连接有压块12，压块12的一端固定在同一侧的一个防护板10的一侧。
在本发明中，导向机构包括固定在防护板10一侧的两个插杆8，保护盒6的两侧均设有两个和插杆8对应的限位槽7，且四个插杆8的一端均贯穿限位槽7并延伸至限位槽7内，在插杆8收缩时进行限位。
在本发明中，保护盒6的两侧均固定有安装板17，安装板17的一侧设有凹槽16，夹持臂18的一端固定有夹持块，且两个夹持块均和两个凹槽16对应，两个夹持块的一端延伸至两个凹槽16内。
在本发明中，温湿度监控终端本体13由STM32微处理器、温湿度传感器模块、LCD显示及报警模块以及通信模块组成，U型安装件25的侧壁上设有四个安装孔27。
在本发明中，需要进行安装时，利用螺钉穿过安装孔27将U型安装件25固定在对应的安装位置处，然后取出保护盒6，将其放置于两个支撑件19上，转动转轮26，带动正反向螺杆21进行转动，继而带动两个移动块22朝相反的方向运动，继而带动转动杆20调节夹持臂18，将夹持臂18的夹持块插入凹槽16内，实现对保护盒6的固定，需要拆卸时，反向操作即可，当需要意外撞击时，防护板10以及14受力向一侧运动，带动压块12移动，继而带动连接杆11以及滑套2进行滑动，滑套2的滑动使得弹簧5进行缓冲，继而达到缓冲和防护的目的，在室内启动采集终端对室内温湿度进行实时检测，可以完成对温湿度数据的采集。
STM32微处理器。在综合考虑采集终端工作的稳定性以及对多种微处理器芯片进行对比之后，决定选用意法半导体公司推出的基于ARM32设计的32位嵌入式微处理STM32F103RCT6。该芯片有着强大的计算能力以及丰富的片内外设和可以进行灵活配置的接口。该芯片上集成有FLASH和SRAM，还有ADC模数转换器。最主要的是该芯片有着JATG调试端口，可以很方便的完成程序的下载与在线调试。通过STM32芯片来对采集终端各个模块进行控制，最终实现采集、显示、传输等功能。
温湿度传感器模块。选用的是AM2320数字温湿度传感器，它是一款数字信号输出的复合型传感器，并且输出温湿度数据已经补偿与校准，所以在使用中不需要再对其进行补偿校准。它有两种通信方式：单总线方式和I2C通信方式，使用单总线通信方式。其温度测量范围-40℃～+80℃，温度测量精度为±0.5℃；湿度测量范围0～99.9％，湿度测量精度为±3.0％。完全符合测量要求。
LCD显示及报警模块。LCD显示可以实现现场对于温湿度的查看。检测终端使用的3.2寸的LCD屏用来实时显示温湿度的值。利用STM32的GPIO中的16个端口与LCD屏的数据线及地址线相连接，其余控制引脚可以通过GPIO来进行连接。LCD屏的驱动芯片为ILI9341，通过对STM32的相关编程可以实现温湿度数据的显示。
4通信模块。为了适应物联网的发展以及监测系统的整体设计，采集终端必须具备有通信接口电路，设计了网络接口。网络接口使用的是ENC28J60芯片，是为了实现采集终端与PC服务器之间实现网络通信，实现在线管理。
1温湿度数据采集。STM32芯片具有多个GPIO口，传感器AM2320芯片使用的是单总线通信模式，所以在硬件上将AM2320的单总线接到STM32的一个引脚PA0上，通过对PA0口进行设定以及相关编程即可实现温湿度的采集。
对于AM2320单总线通信的编程必须严格按照其时序进行控制，才能顺利读取到温湿度数据。编程时先对GPIO初始化，再检测传感器状态，再读取温湿度值，最后就完成了温湿度测量。
2网络通信接口。系统使用的网络控制芯片ENC28J60，它符合IEEE802.3协议规范并且可以被任何具有SPI接口的单片机使用来实现网络通信。主控芯片STM32通过SPI接口与其进行连接。
此外，进行对uIP协议栈移植。uIP协议栈是专门为嵌入式处理芯片设计开发的网络通信协议，仅保留网络通信过程中必需的协议如ICMP、TCP和IP协议，将UDP协议和ARP协议当作备选的功能。这些特点使得该uIP协议栈很容易移植到STM32上，实现网络TCP/IP通信[5]。
3自定义数据传输格式。采集终端采集到数据之后需要通信接口传输，数据是按照一定的格式来进行通信的。考虑到数据传输的安全等因素，系统使用自定义的数据格式来对所传输数据进行约定。
共定义了6个字节的数据，包括一个字节的起始帧头、四个字节温湿度值、一个字节校验位。这样就能够保证我们所传输的数据的完整性与安全性。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，包括U型安装件(25)，其特征在于：所述U型安装件(25)的一侧固定有承载盒(23)，所述承载盒(23)内设有调节机构，所述调节机构上转动连接有两个转动杆(20)，所述U型安装件(25)的相对侧壁上均设有开口(24)，所述开口(24)内的相对侧壁之间转动连接有夹持臂(18)，两个转动杆(20)的一端均转动连接在夹持臂(18)的一侧，所述U型安装件(25)的相对一侧均固定有支撑件(19)，两个支撑件(19)上放置有保护盒(6)，且两个夹持臂(18)分别夹持在保护盒(6)的两端，所述保护盒(6)内设有两个隔板(15)，且两个隔板(15)将保护盒(6)内分隔成两个缓冲腔和一个安装腔，所述安装腔内设有温湿度监控终端本体(13)，所述温湿度监控终端本体(13)的一端连接有显示屏(14)，两个缓冲腔内均设有缓冲机构，所述缓冲机构的一端连接有防护板(10)，两个防护板(10)的相对一侧均设有卡槽(9)，且显示屏(14)的两端均延伸至两个卡槽(9)内，所述防护板(10)的两侧均设有导向机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，其特征在于，所述调节机构包括贯穿设置在承载盒(23)一侧的正反向螺杆(21)，所述正反向螺杆(21)的一端固定有转轮(26)，所述承载盒(23)内设有移动槽，所述正反向螺杆(21)的另一端转动连接在移动槽内的一端侧壁上，所述正反向螺杆(21)上螺纹套接有两个移动块(22)，且两个移动块(22)安装在移动槽内，两个转动杆(20)的一端分别转动连接在两个移动块(22)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，其特征在于，所述缓冲机构包括固定在缓冲腔内相对侧壁上的导向杆(1)，所述导向杆(1)上套设有两个滑套(2)，所述导向杆(1)上套设有两个弹簧(5)，且弹簧(5)的一端抵触在缓冲腔的一端侧壁上，所述弹簧(5)的另一端抵触在滑套(2)的一侧，所述滑套(2)的一侧固定有滑块(3)，所述缓冲腔内的一侧设有两个和滑块(3)对应的滑槽(4)，且两个滑块(3)分别安装在两个滑槽(4)内，所述滑套(2)的一侧转动连接有连接杆(11)，两个连接杆(11)的一端共同转动连接有压块(12)，所述压块(12)的一端固定在同一侧的一个防护板(10)的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，其特征在于，所述导向机构包括固定在防护板(10)一侧的两个插杆(8)，所述保护盒(6)的两侧均设有两个和插杆(8)对应的限位槽(7)，且四个插杆(8)的一端均贯穿限位槽(7)并延伸至限位槽(7)内。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，其特征在于，所述保护盒(6)的两侧均固定有安装板(17)，所述安装板(17)的一侧设有凹槽(16)，所述夹持臂(18)的一端固定有夹持块，且两个夹持块均和两个凹槽(16)对应，两个夹持块的一端延伸至两个凹槽(16)内。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，其特征在于，所述温湿度监控终端本体(13)由STM32微处理器、温湿度传感器模块、LCD显示及报警模块以及通信模块组成。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的模块化多路大数据采集终端，其特征在于，所述U型安装件(25)的侧壁上设有四个安装孔(27)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200728 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |