CN208063247U - 基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块 - Google Patents
基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，包括电源电路、与电源电路相连接的主控电路，还包括与主控电路相连接的RS485通讯电路、风机控制电路和GPRS电路，还设置有与RS485通讯电路相连接的RS485通讯接口、与风机控制电路相连接的风机接口、220V电源接口和与主控电路相连接的传感器接口，主控电路通过RS485通讯电路与烤房控制器相连接，主控电路通过传感器接口与烤房内设置的传感器相连接。本实用新型的结构设置合理，可有效的提高其适用范围，同时其可以实现烤温度湿度的远程监测，又能够实现对风机电机的远程控制与调速，有利于提高使用便捷性与稳定可靠性，实用性好。
Description
技术领域
本实用新型属于烟叶烘烤技术领域，具体涉及一种基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块。
背景技术
在烟草专卖局2010年颁布的国烟办综[2009]418号文件密集烤房技术规范(试行)中定义“…烤房控制仪预留两个RS485接口，可支持Modbus(RTU)协议。一个用于集中控制，一个用于和变频器通讯。”
在烟草专卖局2018年颁布的《密集烤房生物质颗粒成型燃料燃烧机技术规范(试行)》中对通信接口有如下定义：
两个RS485接口，支持Modbus(RTU)协议。一个用于物联网通讯(包含数据和图像采集)，一个用于变频器通讯(改为内置)。
通过485接口和外部wifi/2g/3g/4g模块连接，实现物联网通讯。在烤房设备较分散区域，采用一机一卡，通过电信、移动、联通网络，使用2g/3g/4g模式通信；在烤房设备较集中区域，采用有线网络，同时配合现场wifi网络覆盖，使用wifi模式通信。将现场实时数据或图像传输到管理人员手机上。
以上两个文件相继定义了烤房控制仪的RS485通讯接口的功能，但是在文章和专利中并没有相关的物联网通讯模块出现。
近年来，对烟叶烘烤过程中风机调速的研究较为广泛，并得出结论：风机在1440转/分和960转/分这两种高低转速之间切换，此时烟叶烘烤效果更好。但是在实际使用中，调速模块大多为外接式，和烤房控制仪的兼容性不好，并且需要手工控制，不能实现远程和自动控制。
同时在在烟叶烘烤中需要对烤温、湿度进行实时采集，但是传统技术中无法实现远程控制及风机调速，故而如果将上三种结构相结合并应用烟叶烘烤中则是本技术领域技术人员需要解决的技术难题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构设置合理且实现远程的监控的基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，包括电源电路、与所述电源电路相连接的主控电路，还包括与所述主控电路相连接的RS485通讯电路、风机控制电路和GPRS电路，还设置有与所述RS485通讯电路相连接的RS485通讯接口、与所述风机控制电路相连接的风机接口、220V电源接口和与所述主控电路相连接的传感器接口，所述主控电路通过RS485通讯电路与烤房控制器相连接，所述主控电路通过传感器接口与烤房内设置的传感器相连接，所述风机控制电路通过风机接口与烤房风机相连接，所述风机控制电路包括控制继电器、可控硅、控制三极管、第十电阻、第十一电阻、第十九电阻和第九电阻，所述220V电源接口的第一引脚与风机接口的第一引脚相连接，所述220V电源接口的第二引脚通过可控硅与风机接口的第二引脚相连接，所述220V电源接口的第二引脚连接第十九电阻，所述第十电阻与第十一电阻并联后连接在可控硅的控制端，所述第十九电阻通过控制继电器开关连接第十电阻或第十一电阻，所述控制继电器线圈连接在控制三极管的集电极且控制三极管的发射极接地，控制三极管的基极通过第九电阻连接在主控电路上。
所述电源电路包括将5V电压转换成3.3V电压为主控电路供电的第一电源电路和将5V电压转换成4.2V电压为GPRS电路供电的第二电源电路，所述电源电路的输入端连接在RS485通讯接口上并从RS485通讯接口取电。
所述主控电路包括型号为C8051F340的主芯片及与主芯片相连接的晶振电路、下载接口、指示灯电路和板载温度传感器电路。
所述GPRS电路的主芯片型号为SIM800C，所述RS485通讯电路的主芯片型号为MAX3485。
所述第一电源电路的主芯片号为XC6206P331MR，所述第二电源电路的主芯片型号为TP4056。
本实用新型具有积极的效果：本实用新型的结构设置合理，其即可以兼容第一代密集烤房控制器和新能源烤房控制器，也可以兼容各厂家的不同型号的控制仪，可有效的提高其适用范围，同时其可以实现烤温度湿度的远程监测，又能够实现对风机电机的远程控制与调速，有利于提高使用便捷性与稳定可靠性，实用性好。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型中风机控制电路的具体电路图；
图3为本实用新型中主控制电路的具体电路图；
图4为本实用新型中电源电路的具体电路图；
图5为本实用新型中GPRS电路的具体是路图；
图6为本实用新型中RS485通讯电路的具体电路图；
图7为本实用新型中温度传感器接口电路、SIM卡电路及环境温度检测电路。
具体实施方式
(实施例1)
图1至图7显示了本实用新型的一种具体实施方式，其中图1为本实用新型的结构框图；图2为本实用新型中风机控制电路的具体电路图；图3为本实用新型中主控制电路的具体电路图；图4为本实用新型中电源电路的具体电路图；图5为本实用新型中GPRS电路的具体是路图；图6为本实用新型中RS485通讯电路的具体电路图；图7为本实用新型中温度传感器接口电路、SIM卡电路及环境温度检测电路。
见图1至图7，一种基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，包括电源电路1、与所述电源电路1相连接的主控电路2，还包括与所述主控电路2相连接的RS485通讯电路3、风机控制电路4和GPRS电路5，还设置有与所述RS485通讯电路3相连接的RS485通讯接口J5、与所述风机控制电路4相连接的风机接口J4、220V电源接口J3和与所述主控电路2相连接的传感器接口J1、J2，所述主控电路2通过RS485通讯电路3与烤房控制器6(烤房控制器为现有技术的结构，其只是与本通讯模块相连接，并不是本模块的组成部分)相连接，所述主控电路2通过传感器接口J1、J2与烤房内设置的传感器相连接，所述风机控制电路4通过风机接口J4与烤房风机7相连接，所述风机控制电路4包括控制继电器K1、可控硅Q、控制三极管T2、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十九电阻R19和第九电阻R9，所述220V电源接口J3的第一引脚与风机接口J4的第一引脚相连接，所述220V电源接口J3的第二引脚通过可控硅Q与风机接口J4的第二引脚相连接，所述220V电源接口J3的第二引脚连接第十九电阻R19，所述第十电阻R10与第十一电阻R11并联后连接在可控硅Q的控制端，所述第十九电阻R19通过控制继电器开关连接第十电阻或第十一电阻，所述控制继电器线圈连接在控制三极管T2的集电极且控制三极管T2的发射极接地，控制三极管T2的基极通过第九电阻R9连接在主控电路上。本实施例中，传感器接口采用四路DS18B20电路，可以连接烤房中温度传感器、湿度传感器。
所述电源电路包括将5V电压转换成3.3V电压为主控电路供电的第一电源电路11和将5V电压转换成4.2V电压为GPRS电路供电的第二电源电路12，所述电源电路的输入端连接在RS485通讯接口上并从RS485通讯接口取电。
所述主控电路包括型号为C8051F340的主芯片及与主芯片相连接的晶振电路、下载接口、指示灯电路和板载温度传感器电路。
所述GPRS电路的主芯片型号为SIM800C，所述RS485通讯电路的主芯片型号为MAX3485。
所述第一电源电路的主芯片号为XC6206P331MR，所述第二电源电路的主芯片型号为TP4056。
将本申请中的烟叶烘烤物联网通讯模块使用在烟杆叶烘烤中的操作方法；在烟叶烘烤的过程中，需要调节各个阶段的温湿度值，使烤房处于升温或稳温状态，目前国内的烤房控制仪都实现了自动控制，即：四路DS18B20采集烤房温湿度值，操作人员在控制仪面板上设置目标值(烘烤温湿度和时间)，通过闭环控制自动调整烤房温湿度。四路DS18B20采集的烤房温湿度信号首先输入主控电路，通过主控电路的处理后再输出到烤房控制仪；而用户只需将烘烤全过程的温湿度值设定为恒定值(比如烤房温度设定为40度)，如果我们需要烤房升温，就通过主控电路向烤房控制仪输出一个高于40度的温度，烤房控制仪检测出烤房实际温度低于设定温度，于是自动启动鼓风机对烤房进行升温；如果烤房温度达到要求，需要稳温，就通过主控电路向烤房控制仪输出40度，此时烤房控制仪检测出烤房温度与设定值相等，就会停止鼓风机。通过主控电路向烤房控制仪发送“假”信号的方法，再配合烤房控制仪全程设定为恒定值的操作，就可以在不更换烤房控制仪的情况下，通过本申请中的烟叶烘烤物联网通讯模块即可实现操作。
本实用新型的结构设置合理，其即可以兼容第一代密集烤房控制器和新能源烤房控制器，也可以兼容各厂家的不同型号的控制仪，可有效的提高其适用范围，同时其可以实现烤温度湿度的远程监测，又能够实现对风机电机的远程控制与调速，有利于提高使用便捷性与稳定可靠性，实用性好。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，包括电源电路、与所述电源电路相连接的主控电路，其特征在于：还包括与所述主控电路相连接的RS485通讯电路、风机控制电路和GPRS电路，还设置有与所述RS485通讯电路相连接的RS485通讯接口、与所述风机控制电路相连接的风机接口、220V电源接口和与所述主控电路相连接的传感器接口，所述主控电路通过RS485通讯电路与烤房控制器相连接，所述主控电路通过传感器接口与烤房内设置的传感器相连接，所述风机控制电路通过风机接口与烤房风机相连接，所述风机控制电路包括控制继电器、可控硅、控制三极管、第十电阻、第十一电阻、第十九电阻和第九电阻，所述220V电源接口的第一引脚与风机接口的第一引脚相连接，所述220V电源接口的第二引脚通过可控硅与风机接口的第二引脚相连接，所述220V电源接口的第二引脚连接第十九电阻，所述第十电阻与第十一电阻并联后连接在可控硅的控制端，所述第十九电阻通过控制继电器开关连接第十电阻或第十一电阻，所述控制继电器线圈连接在控制三极管的集电极且控制三极管的发射极接地，控制三极管的基极通过第九电阻连接在主控电路上。
2.根据权利要求1所述的基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，其特征在于：所述电源电路包括将5V电压转换成3.3V电压为主控电路供电的第一电源电路和将5V电压转换成4.2V电压为GPRS电路供电的第二电源电路，所述电源电路的输入端连接在RS485通讯接口上并从RS485通讯接口取电。
3.根据权利要求2所述的基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，其特征在于：所述主控电路包括型号为C8051F340的主芯片及与主芯片相连接的晶振电路、下载接口、指示灯电路和板载温度传感器电路。
4.根据权利要求3所述的基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，其特征在于：所述GPRS电路的主芯片型号为SIM800C，所述RS485通讯电路的主芯片型号为MAX3485。
5.根据权利要求4所述的基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块，其特征在于：所述第一电源电路的主芯片号为XC6206P331MR，所述第二电源电路的主芯片型号为TP4056。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110839082A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-25 | 中国烟草总公司河南省公司 | 基于双通讯模块的烤房参数远程监控系统 |
| CN112367207A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-12 | 中国烟草总公司河南省公司 | 一种适用于烟叶烘烤控制器的通用物联网设备及匹配方法 |
| CN112634598A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-09 | 西南大学 | 无线数据采集装置、采集方法、自适应方法及使用方法 |
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