CN114900446B - 高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热电阻数据采集无线传输技术领域，解决了目前热电阻数据采集设备供电高功耗以及数据传输方式不便于广泛应用的技术问题，尤其涉及一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，包括以下过程：通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；将MUC寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。本发明在减小了电能消耗的同时，应用范围大幅度扩大，而且免除了有线连接的电缆铺设工作，大大降低了人工和物料成本，非常契合数据变化快、精度相对要求高的场所。

Description

高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及热电阻数据采集无线传输技术领域，尤其涉及高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法、系统及设备。

背景技术

目前，我国4G基站达到548.8万个，从网络覆盖完善性看终端发展，发展Cat.1正当时，能够使得相较CAT1市场获得更好的通信能力，比如支持VoLTE，使得面向移动IoT市场获得对4G支持的最优解。

而目前在热电阻数据采集设备的应用中，传统的热电阻数据采集设备供电方式比较方便，数据传输抗干扰能力强，但主要存在以下缺点：

供电方面，采用电源供电模式，虽然设计、使用方便，但是此类设计很少考虑低功耗的情况，而且对于某些无法直接供电的应用场所，使用更为受限或者无法使用；数据传输方面通常采用有线传输，但是有线传输必须铺设电缆，大大增加了项目成本，而在某些不合适铺设电缆的环境下，显得尤为不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法、系统及设备，解决了目前热电阻数据采集设备供电高功耗以及数据传输方式不便于广泛应用的技术问题，本发明在减小了电能消耗的同时，应用范围大幅度扩大，而且免除了有线连接的电缆铺设工作，大大降低了人工和物料成本，非常契合数据变化快、精度相对要求高的场所。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，包括以下过程：

通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；

确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；

若无线网络连接尚未建立，则向CAT1模块发送AT复位指令进行复位，重新建立无线网络连接；

若无线网络连接建立成功，则读取模数转换模块寄存器中的数据，并将读取的数据存入MCU寄存器中；

接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；

将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。

进一步地，在通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求之前，还包括：自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环。

本发明还提供了一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，包括以下过程：

接收CAT1模块发出的建立无线网络连接请求；

向CAT1模块通过无线网络发出报文；

判断CAT1模块是否将报文发送至MCU进行识别；

若CAT1模块未将报文发送给MCU，则继续扫描I/O端口状态；

若MCU未接收报文达到60秒，MCU向CAT1模块发送AT复位指令进行复位，重新建立无线网络连接；

接收CAT1模块发送的MCU寄存器中的数据。

本发明还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的装置，包括：

请求发出模块，所述请求发出模块用于通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；

确认模块，所述确认模块用于确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；

接收并识别模块，所述接收并识别模块用于接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；

数据发送模块，所述数据发送模块用于将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。

进一步地，该装置还包括系统初始化模块，所述系统初始化模块用于自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环。

本发明还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的装置，包括：

连接请求接收模块，所述连接请求接收模块用于接收CAT1模块发出的建立无线网络连接请求；

报文发出模块，所述报文发出模块用于向CAT1模块通过无线网络发出报文；

判断并识别模块，所述判断并识别模块用于判断CAT1模块是否将报文发送至MCU进行识别；

数据接收模块，所述数据接收模块用于接收CAT1模块发送的MCU寄存器中的数据。

本发明还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的系统，包括：

MCU，所述MCU用于控制整个数据采集无线传输系统并进行数据处理；

CAT1模块，所述MCU通过电压驱动电路与CAT1模块连接，所述CAT1模块用于通过CAT1网络与远端服务器建立无线网络连接，并将MCU寄存器中的数据实时发送至远端服务器；

信号发生装置，所述信号发生装置用于模拟热电阻传感器产生电阻信号；

信号输入端口模块，所述信号输入端口模块与信号发生装置通过导线建立电阻信号传输连接，所述信号输入端口模块用于作为模数转换模块热电阻传感器采集引脚的接线端子；

模数转换模块，所述模数转换模块用于将热电阻传感器产生的电阻信号转换成数字信号的数据并写入MCU的寄存器中；

电源模块，所述电源模块的输出端分别接入MCU和CAT1模块，所述电源模块用于为MCU和CAT1模块提供电源，并将电源电压转换至MCU和CAT1模块的工作电压；

USB端口模块，所述USB端口模块通过通讯模块与MCU建立数据通信连接，所述USB端口模块用于与PC端通讯并完成程序下载与硬件升级，所述USB端口模块作为通讯模块的供电电源，在没有其他供电电源的情况下作为电源模块的供电电源；

通讯模块，所述通讯模块与MCU建立数据通信连接，所述通讯模块用于根据内置协议向MCU传输由USB端口模块输入的各项数据；

复位模块，所述复位模块分别与MCU和CAT1模块建立通讯控制连接，所述复位模块用于MCU和CAT1模块的程序复位。

本发明还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的设备，包括：

主控MCU，所述主控MCU用于控制整个数据采集无线传输设备并进行数据处理；

CAT1，所述CAT1用于与远端服务器建立无线网络连接，并将主控MCU发送至CAT1的数据实时传输至远端服务器；

模数转换器，所述模数转换器用于将热电阻传感器的电阻信号转换成数字信号的数据；

通讯端口，所述通讯端口由端口DI0、DI1、DI2、DI3、DI4和DI5组成，所述通讯端口用于将模数转换器转换的数字信号的数据传输至主控MCU；

热电阻传感器，所述热电阻传感器包括Rt1、Rt2、Rt3和Rt4，所述热电阻传感器Rt1、Rt2、Rt3和Rt4通过导线将电阻信号传递至模数转换器；

复位电路，两个所述复位电路分别由K1、C1和K2、C2组成，用于分别为主控MCU和CAT1提供硬件复位功能；

通讯单元，所述通讯单元用于根据内置协议向主控MCU传输由USB输入的各项数据；

工作电压电源，所述工作电压电源用于将供电电源E所供应的直流电源转换为三个稳定且精确的电压VCC1、VCC2、VCC3并分别为主控MCU、CAT1和通讯单元供电。

借由上述技术方案，本发明提供了高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法、系统及设备，至少具备以下有益效果：

1、本发明能够进行开关量信号采集与传输，低功耗模式下可用电池或移动电源进行供电，减小了电能消耗的同时，应用范围大幅度扩大；而采用CAT1网络，一方面免除了有线连接的电缆铺设工作，大大降低了人工和物料成本，另一方面CAT1具有功耗低、低延迟、高上/下行速率、覆盖广、信号强的特点，非常契合数据变化快、精度相对要求高的场所。

2、本发明在无需低功耗环境下，可直接采用电源供电，而在低功耗或无法直接电源供电情况下，可采用电池供电；而主要数据传输使用的无线CAT1芯片，拥有成本低、功耗低、延迟低、带宽高、覆盖广等特点，完美解决有线传输带来的问题。

3、本发明采用CAT1模块与远端服务器建立无线网络连接进行无线数据通讯，可做到低成本、低功耗、低延迟；采用集成热电阻转换集成芯片的模数转换模块，可适配二线制、三线制、四线制热电阻；可实现四路独立热电阻同时或任意采集其中一路或多路热电阻。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一中热电阻数据采集无线传输方法的流程图；

图2为本发明实施例一中热电阻数据采集无线传输装置的原理框图；

图3为本发明热电阻数据采集无线传输系统的原理框图；

图4为本发明热电阻数据采集无线传输设备的原理框图；

图5为本发明实施例二中热电阻数据采集无线传输方法的流程图；

图6为本发明实施例二中热电阻数据采集无线传输装置的原理框图；

图7为本发明实施例三中热电阻数据采集无线传输方法的流程图；

图8为本发明实施例三中热电阻数据采集无线传输装置的原理框图；

图9为本发明热电阻数据采集无线传输设备运行的流程图；

图10为本发明热电阻数据采集无线传输系统中MCU的电路图；

图11为本发明热电阻数据采集无线传输系统中CAT1模块的电路图；

图12为本发明热电阻数据采集无线传输系统中模数转换模块的电路图；

图13为本发明热电阻数据采集无线传输系统中通讯模块和USB端口模块的电路图；

图14为本发明热电阻数据采集无线传输系统中电源模块的电路图。

图中：100、MCU；200、CAT1模块；300、信号发生装置；400、信号输入端口模块；500、模数转换模块；600、电源模块；700、USB端口模块；800、通讯模块；900、复位模块；10、系统初始化模块；11、请求发出模块；12、确认模块；13、接收并识别模块；14、数据发送模块；101、主控MCU；102、CAT1；103、模数转换器；104、通讯端口；105、热电阻传感器；106、复位电路；107、通讯单元；108、工作电压电源。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

实施例一

请参照图1，示出了根据本发明实施例一的一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，包括以下过程：

S11、通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；

S12、确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；

若无线网络连接尚未建立，则向CAT1模块发送AT复位指令进行复位，重新建立无线网络连接；

若无线网络连接建立成功，则读取模数转换模块寄存器中的数据，并将读取的数据存入MCU寄存器中；

S13、接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；

S14、将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。

请参照图2，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的装置，包括：

请求发出模块11用于通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；确认模块12用于确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；接收并识别模块13用于接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；数据发送模块14用于将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。

请参照图3，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的系统，包括：

MCU100，MCU100用于控制整个数据采集无线传输系统并进行数据处理；

CAT1模块200，MCU100通过电压驱动电路与CAT1模块200连接，CAT1模块200用于通过CAT1网络与远端服务器建立无线网络连接，并将MCU100寄存器中的数据实时发送至远端服务器；

信号发生装置300，信号发生装置300用于模拟热电阻传感器产生电阻信号；

信号输入端口模块400，信号输入端口模块400与信号发生装置300通过导线建立电阻信号传输连接，信号输入端口模块400用于作为模数转换模块500热电阻传感器采集引脚的接线端子；

模数转换模块500，模数转换模块500用于将热电阻传感器产生的电阻信号转换成数字信号的数据并写入MCU100的寄存器中；

电源模块600，电源模块600的输出端分别接入MCU100和CAT1模块200，电源模块600用于为MCU100和CAT1模块200提供电源，并将电源电压转换至MCU100和CAT1模块200的工作电压；

USB端口模块700，USB端口模块700通过通讯模块800与MCU100建立数据通信连接，USB端口模块700用于与PC端通讯并完成程序下载与硬件升级，USB端口模块700作为通讯模块800的供电电源，在没有其他供电电源的情况下作为电源模块600的供电电源；

通讯模块800，通讯模块800与MCU100建立数据通信连接，通讯模块800用于根据内置协议向MCU100传输由USB端口模块700输入的各项数据；

复位模块900，复位模块900分别与MCU100和CAT1模块200建立通讯控制连接，复位模块900用于MCU100和CAT1模块200的程序复位。

请参照图4，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的设备，包括：

主控MCU101，主控MCU101用于控制整个数据采集无线传输设备并进行数据处理；

CAT1102，CAT1102用于与远端服务器建立无线网络连接，并将主控MCU101发送至CAT1102的数据实时传输至远端服务器；

模数转换器103，模数转换器103用于将热电阻传感器105的电阻信号转换成数字信号的数据；

通讯端口104，通讯端口104由端口DI0、DI1、DI2、DI3、DI4和DI5组成，通讯端口104用于将模数转换器103转换的数字信号的数据传输至主控MCU101；

热电阻传感器105，热电阻传感器105包括Rt1、Rt2、Rt3和Rt4，热电阻传感器105Rt1、Rt2、Rt3和Rt4通过导线将电阻信号传递至模数转换器103；

复位电路106，两个复位电路106分别由K1、C1和K2、C2组成，用于分别为主控MCU101和CAT1102提供硬件复位功能；

通讯单元107，通讯单元107用于根据内置协议向主控MCU101传输由USB输入的各项数据，USB为普通USB接口，经通讯模块，将程序下载至主控MCU101以及硬件升级使用；

工作电压电源108，工作电压电源108用于将供电电源E所供应的直流电源转换为三个稳定且精确的电压VCC1、VCC2、VCC3并分别为主控MCU101、CAT1102和通讯单元107供电。

通过本实施例，能够进行开关量信号采集与传输，低功耗模式下可用电池或移动电源进行供电，减小了电能消耗的同时，应用范围大幅度扩大；而采用CAT1网络，一方面免除了有线连接的电缆铺设工作，大大降低了人工和物料成本，另一方面CAT1具有功耗低、低延迟、高上/下行速率、覆盖广、信号强的特点，非常契合数据变化快、精度相对要求高的场所。

实施例二

请参照图5，示出了根据本发明实施例二的一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，包括以下过程：

S21、自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环；

S22、通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；

S23、确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；

若无线网络连接尚未建立，则向CAT1模块发送AT复位指令进行复位，重新建立无线网络连接；

若无线网络连接建立成功，则读取模数转换模块寄存器中的数据，并将读取的数据存入MCU寄存器中；

S24、接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；

S25、将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器：

请参照图6，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的装置，包括：

系统初始化模块10用于自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环；请求发出模块11用于通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求，确认模块12用于确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；接收并识别模块13用于接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；数据发送模块14用于将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。

请参照图3，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的系统，包括：

MCU100，MCU100用于控制整个数据采集无线传输系统并进行数据处理；

CAT1模块200，MCU100通过电压驱动电路与CAT1模块200连接，CAT1模块200用于通过CAT1网络与远端服务器建立无线网络连接，并将MCU100寄存器中的数据实时发送至远端服务器；

信号发生装置300，信号发生装置300用于模拟热电阻传感器产生电阻信号；

信号输入端口模块400，信号输入端口模块400与信号发生装置300通过导线建立电阻信号传输连接，信号输入端口模块400用于作为模数转换模块500热电阻传感器采集引脚的接线端子；

模数转换模块500，模数转换模块500用于将热电阻传感器产生的电阻信号转换成数字信号的数据并写入MCU100的寄存器中；

电源模块600，电源模块600的输出端分别接入MCU100和CAT1模块200，电源模块600用于为MCU100和CAT1模块200提供电源，并将电源电压转换至MCU100和CAT1模块200的工作电压；

USB端口模块700，USB端口模块700通过通讯模块800与MCU100建立数据通信连接，USB端口模块700用于与PC端通讯并完成程序下载与硬件升级，USB端口模块700作为通讯模块800的供电电源，在没有其他供电电源的情况下作为电源模块600的供电电源；

通讯模块800，通讯模块800与MCU100建立数据通信连接，通讯模块800用于根据内置协议向MCU100传输由USB端口模块700输入的各项数据；

复位模块900，复位模块900分别与MCU100和CAT1模块200建立通讯控制连接，复位模块900用于MCU100和CAT1模块200的程序复位。

请参照图4，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的设备，包括：

主控MCU101，主控MCU101用于控制整个数据采集无线传输设备并进行数据处理；

CAT1102，CAT1102用于与远端服务器建立无线网络连接，并将主控MCU101发送至CAT1102的数据实时传输至远端服务器；

模数转换器103，模数转换器103用于将热电阻传感器105的电阻信号转换成数字信号的数据；

通讯端口104，通讯端口104由端口DI0、DI1、DI2、DI3、DI4和DI5组成，通讯端口104用于将模数转换器103转换的数字信号的数据传输至主控MCU101；

热电阻传感器105，热电阻传感器105包括Rt1、Rt2、Rt3和Rt4，热电阻传感器105Rt1、Rt2、Rt3和Rt4通过导线将电阻信号传递至模数转换器103；

复位电路106，两个复位电路106分别由K1、C1和K2、C2组成，用于分别为主控MCU101和CAT1102提供硬件复位功能；

通讯单元107，通讯单元107用于根据内置协议向主控MCU101传输由USB输入的各项数据，USB为普通USB接口，经通讯模块，将程序下载至主控MCU101以及硬件升级使用；

工作电压电源108，工作电压电源108用于将供电电源E所供应的直流电源转换为三个稳定且精确的电压VCC1、VCC2、VCC3并分别为主控MCU101、CAT1102和通讯单元107供电。

在本实施例中，通过加入自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环这一步骤，能够在热电阻数据采集无线传输设备通电之后首先进行系统初始化，由此能够提高整个系统在后续使用中的流畅性，并保证对于热电阻数据采集的实时性以及准确性，同时提升数据传输的稳定性，具有功耗低、低延迟、高上/下行速率、覆盖广、信号强的优点。

实施例三

请参照图7，示出了根据本发明实施例三的一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，包括以下过程：

S31、接收CAT1模块发出的建立无线网络连接请求；

S32、向CAT1模块通过无线网络发出报文；

S33、判断CAT1模块是否将报文发送至MCU进行识别；

若CAT1模块未将报文发送给MCU，则继续扫描I/O端口状态；

若MCU未接收报文达到60秒，MCU向CAT1模块发送AT复位指令进行复位，重新建立无线网络连接；

S34、接收CAT1模块发送的MCU寄存器中的数据。

请参照图8，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的装置，包括：

连接请求接收模块21用于接收CAT1模块发出的建立无线网络连接请求；报文发出模块22用于向CAT1模块通过无线网络发出报文；判断并识别模块23用于判断CAT1模块是否将报文发送至MCU进行识别；数据接收模块24用于接收CAT1模块发送的MCU寄存器中的数据：

请参照图3，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的系统，包括：

MCU100，MCU100用于控制整个数据采集无线传输系统并进行数据处理；

CAT1模块200，MCU100通过电压驱动电路与CAT1模块200连接，CAT1模块200用于通过CAT1网络与远端服务器建立无线网络连接，并将MCU100寄存器中的数据实时发送至远端服务器；

信号发生装置300，信号发生装置300用于模拟热电阻传感器产生电阻信号；

信号输入端口模块400，信号输入端口模块400与信号发生装置300通过导线建立电阻信号传输连接，信号输入端口模块400用于作为模数转换模块500热电阻传感器采集引脚的接线端子；

模数转换模块500，模数转换模块500用于将热电阻传感器产生的电阻信号转换成数字信号的数据并写入MCU100的寄存器中；

电源模块600，电源模块600的输出端分别接入MCU100和CAT1模块200，电源模块600用于为MCU100和CAT1模块200提供电源，并将电源电压转换至MCU100和CAT1模块200的工作电压；

USB端口模块700，USB端口模块700通过通讯模块800与MCU100建立数据通信连接，USB端口模块700用于与PC端通讯并完成程序下载与硬件升级，USB端口模块700作为通讯模块800的供电电源，在没有其他供电电源的情况下作为电源模块600的供电电源；

通讯模块800，通讯模块800与MCU100建立数据通信连接，通讯模块800用于根据内置协议向MCU100传输由USB端口模块700输入的各项数据；

复位模块900，复位模块900分别与MCU100和CAT1模块200建立通讯控制连接，复位模块900用于MCU100和CAT1模块200的程序复位。

在无需低功耗环境下，可直接采用电源供电，而在低功耗或无法直接电源供电情况下，可采用电池供电；而主要数据传输使用的无线CAT1芯片，拥有成本低、功耗低、延迟低、带宽高、覆盖广等特点，完美解决有线传输带来的问题。

请参照图4，本实施例还提供了一种应用于上述电阻数据采集无线传输方法的设备，包括：

主控MCU101，主控MCU101用于控制整个数据采集无线传输设备并进行数据处理；

CAT1102，CAT1102用于与远端服务器建立无线网络连接，并将主控MCU101发送至CAT1102的数据实时传输至远端服务器；

模数转换器103，模数转换器103用于将热电阻传感器105的电阻信号转换成数字信号的数据；

通讯端口104，通讯端口104由端口DI0、DI1、DI2、DI3、DI4和DI5组成，通讯端口104用于将模数转换器103转换的数字信号的数据传输至主控MCU101；

热电阻传感器105，热电阻传感器105包括Rt1、Rt2、Rt3和Rt4，热电阻传感器105Rt1、Rt2、Rt3和Rt4通过导线将电阻信号传递至模数转换器103；

复位电路106，两个复位电路106分别由K1、C1和K2、C2组成，用于分别为主控MCU101和CAT1102提供硬件复位功能；

通讯单元107，通讯单元107用于根据内置协议向主控MCU101传输由USB输入的各项数据，USB为普通USB接口，经通讯模块，将程序下载至主控MCU101以及硬件升级使用；

工作电压电源108，工作电压电源108用于将供电电源E所供应的直流电源转换为三个稳定且精确的电压VCC1、VCC2、VCC3并分别为主控MCU101、CAT1102和通讯单元107供电。

通过采用CAT1模块与远端服务器建立无线网络连接进行无线数据通讯，可做到低成本、低功耗、低延迟；采用集成热电阻转换集成芯片的模数转换模块，可适配二线制、三线制、四线制热电阻；可实现四路独立热电阻同时或任意采集其中一路或多路热电阻。

通过本实施例，在无需低功耗环境下，可直接采用电源供电，而在低功耗或无法直接电源供电情况下，可采用电池供电；而主要数据传输使用的无线CAT1芯片，拥有成本低、功耗低、延迟低、带宽高、覆盖广等特点，完美解决有线传输带来的问题。

请参照图10-图14，公开了本发明热电阻数据采集无线传输系统中MCU、CAT1模块、模数转换模块、通讯模块和USB端口模块以及电源模块的电路图，作为已知的现有技术在此不再详细赘述。

请参照图9，电阻数据采集无线传输系统上电后首先进行系统初始化，其中包含看门狗初始化，时钟初始化，I/O初始化，UART初始化等。CAT1模块的初始化都要按照协定的各个参数进行初始化。初始化完成后打开系统中断，进入程序主循环。

CAT1模块与远端服务器建立无线网络连接，MCU接收CAT1模块返回数据确认连接是否建立，若连接尚未建立，MCU向CAT1模块发送AT复位指令，进行软件复位，重新建立无线网络连接；若连接建立成功，MCU读取模数转换模块的寄存器数据，将数据存入MCU的寄存器。

当服务器报文通过无线网络发送至CAT1模块，CAT1模块通过串口将报文发送至MCU，MCU识别报文中的信息并将寄存器中的数据发送给CAT模块，CAT1模块通过建立的无线网络发送至远端服务器，若有未将远端服务器报文发送给MCU，继续扫描I/O口状态；若MCU未接报文达到60秒，MCU向CAT1模块发送AT复位指令，进行软件复位，重新建立无线网络连接。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可。对于以上各实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上实施方式对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，其特征在于，包括以下过程：

自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环；

通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；

确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；

若无线网络连接尚未建立，则向CAT1模块发送AT复位指令进行复位，重新建立无线网络连接；

若无线网络连接建立成功，则读取模数转换模块寄存器中的数据，并将读取的数据存入MCU寄存器中；

接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；

将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。

2.一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输方法，其特征在于，包括以下过程：

自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环；

接收CAT1模块发出的建立无线网络连接请求；

向CAT1模块通过无线网络发出报文；

判断CAT1模块是否将报文发送至MCU进行识别；

若CAT1模块未将报文发送给MCU，则继续扫描I/O端口状态；

若MCU未接收报文达到60秒，MCU向CAT1模块发送AT复位指令进行复位，重新建立无线网络连接；

接收CAT1模块发送的MCU寄存器中的数据。

3.一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输装置，其特征在于，包括：

系统初始化模块（10），所述系统初始化模块（10）用于自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环；

请求发出模块（11），所述请求发出模块（11）用于通过CAT1模块发出与远端服务器建立无线网络连接请求；

确认模块（12），所述确认模块（12）用于确认CAT1模块与远端服务器之间的无线网络连接是否建立；

接收并识别模块（13），所述接收并识别模块（13）用于接收远端服务器通过无线网络发出的报文并识别报文中的信息；

数据发送模块（14），所述数据发送模块（14）用于将MCU寄存器中的数据通过CAT1模块发送至远端服务器。

4.一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输装置，其特征在于，包括：

系统初始化模块（10），所述系统初始化模块（10）用于自动进行系统初始化，系统初始化完成后打开系统中断进入程序主循环；

连接请求接收模块（21），所述连接请求接收模块（21）用于接收CAT1模块发出的建立无线网络连接请求；

报文发出模块（22），所述报文发出模块（22）用于向CAT1模块通过无线网络发出报文；

判断并识别模块（23），所述判断并识别模块（23）用于判断CAT1模块是否将报文发送至MCU进行识别；

数据接收模块（24），所述数据接收模块（24）用于接收CAT1模块发送的MCU寄存器中的数据。

5.一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输系统，其特征在于，包括：

MCU（100），所述MCU（100）用于控制整个数据采集无线传输系统并进行数据处理；

CAT1模块（200），所述MCU（100）通过电压驱动电路与CAT1模块（200）连接，所述CAT1模块（200）用于通过CAT1网络与远端服务器建立无线网络连接，并将MCU（100）寄存器中的数据实时发送至远端服务器；

信号发生装置（300），所述信号发生装置（300）用于模拟热电阻传感器产生电阻信号；

信号输入端口模块（400），所述信号输入端口模块（400）与信号发生装置（300）通过导线建立电阻信号传输连接，所述信号输入端口模块（400）用于作为模数转换模块（500）热电阻传感器采集引脚的接线端子；

模数转换模块（500），所述模数转换模块（500）用于将热电阻传感器产生的电阻信号转换成数字信号的数据并写入MCU（100）的寄存器中；

电源模块（600），所述电源模块（600）的输出端分别接入MCU（100）和CAT1模块（200），所述电源模块（600）用于为MCU（100）和CAT1模块（200）提供电源，并将电源电压转换至MCU（100）和CAT1模块（200）的工作电压；

USB端口模块（700），所述USB端口模块（700）通过通讯模块（800）与MCU（100）建立数据通信连接，所述USB端口模块（700）用于与PC端通讯并完成程序下载与硬件升级，所述USB端口模块（700）作为通讯模块（800）的供电电源，在没有其他供电电源的情况下作为电源模块（600）的供电电源；

通讯模块（800），所述通讯模块（800）与MCU（100）建立数据通信连接，所述通讯模块（800）用于根据内置协议向MCU（100）传输由USB端口模块（700）输入的各项数据；

复位模块（900），所述复位模块（900）分别与MCU（100）和CAT1模块（200）建立通讯控制连接，所述复位模块（900）用于MCU（100）和CAT1模块（200）的程序复位。

6.一种高效率低延迟热电阻数据采集无线传输设备，其特征在于，包括：

主控MCU（101），所述主控MCU（101）用于控制整个数据采集无线传输设备并进行数据处理；

CAT1（102），所述CAT1（102）用于与远端服务器建立无线网络连接，并将主控MCU（101）发送至CAT1（102）的数据实时传输至远端服务器；

模数转换器（103），所述模数转换器（103）用于将热电阻传感器（105）的电阻信号转换成数字信号的数据；

通讯端口（104），所述通讯端口（104）由端口DI0、DI1、DI2、DI3、DI4和DI5组成，所述通讯端口（104）用于将模数转换器（103）转换的数字信号的数据传输至主控MCU（101）；

热电阻传感器（105），所述热电阻传感器（105）包括Rt1、Rt2、Rt3和Rt4，所述热电阻传感器（105）Rt1、Rt2、Rt3和Rt4通过导线将电阻信号传递至模数转换器（103）；

复位电路（106），两个所述复位电路（106）分别由K1、C1和K2、C2组成，用于分别为主控MCU（101）和CAT1（102）提供硬件复位功能；

通讯单元（107），所述通讯单元（107）用于根据内置协议向主控MCU（101）传输由USB输入的各项数据；

工作电压电源（108），所述工作电压电源（108）用于将供电电源E所供应的直流电源转换为三个稳定且精确的电压VCC1、VCC2、VCC3并分别为主控MCU（101）、CAT1（102）和通讯单元（107）供电。