CN207965580U - 一种室温检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及温度检测设备领域，具体涉及一种室温检测系统，是为了解决现有的室温检测装置通过SIM进行通信，会导致流量费用过高，且缺少浪涌保护电路，导致硬件电路易损耗的缺点而提出的，室温检测系统具有外壳，外壳上设置有五孔插孔以及显示屏，外壳围成的封闭区域内设置有单片机、温度传感器、具有物联卡功能的射频收发器以及声音报警器；其中温度传感器的输出引脚与单片机的检测接收引脚连接；射频收发器的数据传输引脚与单片机的数据传输引脚连接；声音报警器的输入引脚与单片机的报警使能引脚连接；显示屏通过显示驱动电路与单片机的显示输出引脚连接。本实用新型适用于制作室温检测系统。
Description
技术领域
本发明涉及温度检测设备领域，具体涉及一种室温检测系统。
背景技术
室温检测装置是能够实现插座和温度传感器功能的设备，往往用于智能家居或者供热企业。目前市面上已有的的室温检测装置有些通过SIM与外部进行通信，这种通信方式会导致流量费用过高，具有局限性。并且已有的室温检测装置往往没有合适的浪涌保护电路，导致装置在接通或断开的过程中会对硬件电路造成较大损耗。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的室温检测装置通过SIM进行通信，会导致流量费用过高，且缺少浪涌保护电路，导致硬件电路易损耗的缺点，而提出一种室温检测系统。
本发明的室温检测系统具有外壳，外壳上设置有五孔插孔以及显示屏，外壳围成的封闭区域内设置有单片机、温度传感器、具有物联卡功能的射频收发器以及声音报警器；其中温度传感器的输出引脚与单片机的检测接收引脚连接；射频收发器的数据传输引脚与单片机的数据传输引脚连接；声音报警器的输入引脚与单片机的报警使能引脚连接；显示屏通过显示驱动电路与单片机的显示输出引脚连接。
本发明的有益效果为：1、待机功耗小，大部分时间内整机的待机功耗为3.5-4mW之间，实现了零待机功耗(按照IEC 62301第4.5条规定，低于5mW的待机功率视为零功耗)；2、由于待机功耗极低，使得测温插座内部的温升很小，这样使得测量的温度数据准确性大大提高，这样使得本套系统的测量部分可以既做到电池供电设备的测温精度又可以实现常规插座类测温盒不需要定期充电免维护的优势；3、可支持短信修改参数，所有通过设置电缆能够修改的参数全部都可以短信设置，即便发生需要修改固定IP的情况也只需要一个短信群发就可以快速实现，因而参数设置方式很灵活；4、具有浪涌保护电路，抗干扰能力强，一次性安装完毕后不需要大量的后期维护工作。
附图说明
图1为本发明的室温检测系统的一个实施例的外形结构示意图；
图2为本发明的室温检测系统的一个实施例的内部电路结构示意图；
图3为本发明具体实施方式二中温度传感器与单片机连接关系的电路结构图；其中U1为单片机，U2为温度传感器；R1、R2为电阻，C1、C2、C3为电容；X1为用于提供晶振的晶体；RST为开关；
图4为具体实施方式十中浪涌保护电路的电路结构图；U3为LT4356芯片，VR为TVS二极管，R3、R4、R5、R6、R7为电阻，C4、C5、C6为电容，D1为MOSFET管；Vin为电压输入端，Vout为电压输出端；
图5为具体实施方式五中声音报警器与单片机连接的电路结构图，其中U4为声音报警器，具体为ISD2590芯片；A1为运算放大器，C7至C13均为电容，R8至R10为电阻，Rx为电位器，LS为扬声器；
图6为具体实施方式一中显示屏通过显示驱动电路与单片机连接的结构图；U5为译码器，U6为显示驱动电路，DS10、DS11、DS12、DS13均为液晶数码管。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的室温检测系统，如图1和图2所示，具有外壳10，外壳10上设置有五孔插孔11以及显示屏12，外壳10围成的封闭区域内设置有单片机20、温度传感器21、具有物联卡功能的射频收发器22以及声音报警器23；其中温度传感器21的输出引脚与单片机20的检测接收引脚连接；射频收发器22的数据传输引脚与单片机20的数据传输引脚连接；声音报警器23的输入引脚与单片机20的报警使能引脚连接；显示屏12通过显示驱动电路24与单片机20的显示输出引脚连接。图1中外壳10上还具有栅装开口13，用于使声音报警器23发出的声音能够从外壳中传播出来。
显示屏12、显示驱动电路24以及单片机20的连接关系如图6所示。
本实施方式提供的系统，能够实时采集用户室内实际温度，并通过无线通讯(GPRS)方式实时将采集到的温度传输到监测中心平台软件中，管理者可随时查看用户室温的变化趋势，对室温不达标的用户及时采取措施，减少供热用户投诉。通过室温数据统计分析，可以对热网平衡进行辅助分析与决策，实现均衡供热，为供热企业的节能增效做出贡献。
由于具有射频收发器，因此当射频收发器为能够提供移动、电信服务的芯片时，则用户能够通过短信修改室温检测系统的一部分软硬件参数，原理可以是当短信发送至信号站时，信号站根据短信的内容生成信号，发送给射频收发器，射频收发器根据信号内容确定需要修改的参数。这一过程仅涉及信号收发，通过纯硬件就能实现，不需要依赖软件。
本发明的一个具体的实施例的系统，可以采用间歇工作的方式，每到定时器预先设定的温度发射周期(常用30分钟或1小时)，系统唤醒，通过gprs网络和后台服务器通讯，发送住户家室内环境数据。其余绝大多数时间整个系统处于休眠状态，此状态下整机的待机功耗为3.5-4mW之间，实现了零待机功耗(按照IEC 62301第4.5条规定，低于5mW的待机功率视为零功耗，当前绝大多数功率类电测仪表对小于10mW的电气设备是检测不出来的，显示为0)，而市面上同类的插座式测温仪通常的待机功耗都大于100mW。达到这种效果的待机功耗之后的好处就是首先用户家耗费的电量完全可以忽略(每年耗电量小于0.1度)。其次因为待机功耗极低，使得测温插座内部的温升很小，这样使得测量的温度数据准确性大大提高(同类型其他公司的产品在不通风的墙体内部自身温升个别可以达到2摄氏度以上，为达到预期精度需要安装到住户家之后要定期修正温度偏差或者将传感器通过电缆引出影响美观和增加安装难度)。这样使得本套系统的测量部分可以既做到电池供电设备的测温精度又可以实现常规插座类测温盒不需要定期充电免维护的特点。
现在其他公司的类似产品普遍采用参数出厂前通过转用设置电缆设置参数的方式。采用这种方式的最主要弊端就是一旦用户测控中心的服务器外网固定IP地址变更之后所有的测温仪必须从住户家挨家拆下来由生产厂家来人逐一再设置IP地址，一旦大面积安装之后需要修改IP的时候工作量异常巨大而且会影响用户一段时间测数据采集，而本发明的一个实施例的系统具备传统的设置方式以外还支持短信修改参数，所有通过设置电缆能够修改的参数全部都可以短信设置，即便发生需要修改固定IP的情况也只需要一个短信群发就可以快速实现。测温盒不仅支持通过固定IP访问后台服务器还支持通过动态域名访问的方式，这样对于一些小型的供热公司本身不具备外网固定IP的单位可以节省一大笔固定IP的使用费，测温仪内部可以自动识别是通过IP还是域名访问服务器,如果是域名则自动启动域名解析功能来登录服务器。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：温度传感器21的型号为DS18B20，连接关系如图3所示。单片机的型号为STC89C52。
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：射频收发器22的型号为nRF2402芯片。射频收发器与单片机的连接关系属于常见的连接，在数字电路教材中有详尽的记载。
其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：射频收发器22的型号为LMS6002D芯片。LMS6002D芯片能够实现物联卡功能，物联卡是中国移动面向物联网用户提供的移动通信接入业务，为物联网终端提供无线数据、语音、短信等基础通信服务，并为物联网客户提供通信连接管理、终端管理等运营服务，更加稳定，资费更加便宜。
LMS6002D芯片相对于一般SIM卡的区别是，SIM可以打电话和上网，但有一点上网的费用太高了，这点就有局限性，不如物联卡方便。另外物联卡不能打电话，仅仅作为上网的工作用，独特的特性，独特的优点，用途也很广。并且物联卡使用的是单独的信道，与语音不冲突，通信更加稳定。LMS6002D的连接方式与nRF2402类似，依照产品使用说明手册进行连接即可。
其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：声音报警器23为ISD2590芯片，连接关系如图5所示。
其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：本发明的室温检测系统还包括时钟芯片。
其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：时钟芯片为DS1302芯片。由于DS1302芯片和单片机的连接关系属于常规连接，在一般的数字电路教科书中有详尽记载，因此没有给出具体的电路图。本领域人员能够知晓时钟芯片与单片机的连接关系，因此不再赘述。
其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：本发明的室温检测系统还包括与射频收发器进行无线通信的服务器。
其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：本发明的室温检测系统还包括抗浪涌保护电路，所述抗浪涌保护电路的电压输入端与220V交流电连接，电压输出端与单片机和显示屏连接。
其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：抗浪涌保护电路包括电压输入端、电压输出端、LT4356芯片，APL502L元件以及TVS二极管，其中电压输入端的第一支路通过TVS二极管与LT4356的SHON引脚连接，电压输入端的第二支路通过APL502L元件的漏极连接，APL502L元件的栅极与LT4356的GATE引脚连接；APL502L元件的源极与电压输出端连接。电路连接关系如图4所示。
其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种室温检测系统，其特征在于，具有外壳(10)，外壳(10)上设置有五孔插孔(11)以及显示屏(12)，外壳(10)围成的封闭区域内设置有单片机(20)、温度传感器(21)、具有物联卡功能的射频收发器(22)以及声音报警器(23)；其中温度传感器(21)的输出引脚与单片机(20)的检测接收引脚连接；射频收发器(22)的数据传输引脚与单片机(20)的数据传输引脚连接；声音报警器(23)的输入引脚与单片机(20)的报警使能引脚连接；显示屏(12)通过显示驱动电路(24)与单片机(20)的显示输出引脚连接。
2.根据权利要求1所述的室温检测系统，其特征在于，温度传感器(21)的型号为DS18B20。
3.根据权利要求2所述的室温检测系统，其特征在于，射频收发器(22)的型号为nRF2402芯片。
4.根据权利要求2所述的室温检测系统，其特征在于，射频收发器(22)的型号为LMS6002D芯片。
5.根据权利要求4所述的室温检测系统，其特征在于，声音报警器(23)为ISD2590芯片。
6.根据权利要求5所述的室温检测系统，其特征在于，还包括时钟芯片。
7.根据权利要求6所述的室温检测系统，其特征在于，所述时钟芯片为DS1302芯片。
8.根据权利要求7所述的室温检测系统，其特征在于，还包括与射频收发器进行无线通信的服务器。
9.根据权利要求8所述的室温检测系统，其特征在于，还包括抗浪涌保护电路，所述抗浪涌保护电路的电压输入端与220V交流电连接，电压输出端与单片机和显示屏连接。
10.根据权利要求9所述的室温检测系统，其特征在于，抗浪涌保护电路包括电压输入端、电压输出端、LT4356芯片，APL502L元件以及TVS二极管，其中电压输入端的第一支路通过TVS二极管与LT4356的SHON引脚连接，电压输入端的第二支路通过APL502L元件的漏极连接，APL502L元件的栅极与LT4356的GATE引脚连接；APL502L元件的源极与电压输出端连接。
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