CN208459792U - 一种智能温度监控芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能温度监控芯片，包括：RFID读卡机，发射线圈，接收线圈，温度监控芯片。本实用新型在工作的时候可以自动实时记录当前环境的温度，并具有无线充电功能，可以用于冷冻食品的存储跟踪和管理。

Description

一种智能温度监控芯片

技术领域

本发明涉及无线通讯设备领域，特别是涉及一种智能温度监控芯片。

背景技术

在冷冻食品的运输存储和管理过程中，常常因为温度的影响导致食品发生质量问题，所以温度监控是个关键而重要的环节，因此需要设备能监控当前环境的温度，并且该温度要可以保存和随时查看，如果温度异常还可以发出报警信号。

发明内容

为满足上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种智能温度监控芯片，具有自动记录当前环境温度的功能，如果温度异常还可以发出报警信号，可用于冷冻食品的存储跟踪和管理，该芯片带有电池，在和外部读卡机通讯的过程中，可以利用载波信号对电池进行充电，该芯片具有无线充电功能。

为达上述及其它目的，本发明提供一种智能温度监控芯片，其包括：谐振整流电路，限幅电路，稳压电路，调制电路，解调电路，充电管理电路，电池，数字控制电路，温度传感器，模数转换模块和存储模块；谐振整流电路的天线两端和接收线圈的两端相连接，谐振整流电路的输出端分别连接至限幅电路的输入端和解调电路的输入端，限幅电路的输出端分别连接至稳压电路的输入端和充电管理电路的输入端，充电管理电路的输出端和电池的输入端连接，电池的输出端和稳压电路的输入端相连接，充电管理电路和数字控制电路互连；解调电路的输出端和数字控制电路的输入端连接，数字控制电路的输出端和调制电路的输入端连接，调制电路的输出端和谐振整流电路的输入端连接；数字控制电路的输出端和温度传感器的输入端连接，温度传感器的输出端和模数转换模块的输入端连接，模数转换模块的输出端和数字控制电路的输入端连接，数字控制电路和存储模块互连；整个芯片工作还需要包括RFID读卡机，发射线圈和接收线圈。

所述的RFID读卡机，发射线圈，接收线圈和温度监控芯片，RFID读卡机和发射天线两端相连接，接收线圈和温度监控芯片相连接，RFID读卡机和温度监控芯片之间通过线圈耦合能量和传输信号，RFID读卡机通过线圈发射出正弦波信号，一方面通过正弦波给温度监控芯片提供能量，另外一方面通过该载波和温度监控芯片之间互相传输信号，工作频率是13.56MHz；其中RFID读卡机负责读取数据和提供能量，温度异常的话读卡机也会发出报警信号；温度监控芯片其功能是采集温度进行存储并将温度传输给外部的RFID读卡机。

所述限幅电路，既给稳压电路提供能量，又同时给充电管理电路提供能量；在读卡机工作的时候，此时接收线圈可以耦合到读卡机发射出来的载波信号，此时限幅电路的其中一路直接给稳压电路提供能量，让稳压电路产生整个芯片工作所需要的电源电压，此时不需要消耗电池中的电量，限幅电路的另外一路给充电管理电路提供能量，将该能量充到电池中进行存储。

所述充电管理电路，既能自动给电池进行充电，还需要和数字控制电路进行互相通讯，自动做出一些判断和操作，如果当前环境温度过高，那么数字控制信号就发指令让充电管理电路暂停给电池充电，如果数字控制电路检测到当前的载波能量不充足，也要发指令让充电管理电路暂停充电，电池电量过低，充电管理电路要反馈给数字控制电路。

所述存储模块，在检测到温度的同时就实时存储到该模块中，而且就算该芯片由于电量过低，存储模块中存储的数据也不会丢失。

所述的电池，不是目前的锂电池等形式，而是采用大电容充当电池来储能电荷，这样就可以将电池集成在整个芯片里面。在设计的时候需要计算整个芯片工作的功耗，需要的待机时间，从而设计出符合储存电荷的电容值。

一种智能温度监控芯片，优点是可以记录当前环境的温度，并进行实时存储，然后可以将温度信息传输给外部的读卡机，而且该芯片还具有无线充电功能，在读卡机读取温度的同时可以对电池进行无线充电，电池以电容的形式存储电荷以及提供能量，完全集成在芯片内部，而不是单独外部锂电池的形式存在。

附图说明

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

图1位本发明一种智能温度监控芯片的系统框图；

图2为本发明一种智能温度监控芯片结构图。

具体实施方式

结合图1所示，包括述RFID读卡机，发射线圈，接收线圈和温度监控芯片，RFID读卡机和发射天线两端相连接，接收线圈和温度监控芯片相连接，RFID读卡机和温度监控芯片之间通过线圈耦合能量和传输信号，RFID读卡机通过线圈发射出正弦波信号，一方面通过正弦波给温度监控芯片提供能量，另外一方面通过该载波和温度监控芯片之间互相传输信号，工作频率是13.56MHz；其中RFID读卡机负责读取数据和提供能量，温度异常的话读卡机也会发出报警信号，报警的形式集成在RFID读卡机中，可以是闪灯形式，也可以是蜂鸣形式。

结合图2所示，所述一种智能温度监控芯片，包括：谐振整流电路，限幅电路，稳压电路，调制电路，解调电路，充电管理电路，电池，数字控制电路，温度传感器，模数转换模块和存储模块；温度监控芯片其功能是采集温度进行存储并将温度传输给外部的温度读取系统。

谐振整流电路，第一方面用于放大耦合到的正弦波信号，谐振放大后就可以让芯片耦合到更多的能量，可以让芯片更好的工作，多余的能量可以通过充电管理电路储存到电池中；第二方面谐振整流电路也可以将信号通过调制的方式传输给读卡机，调制信号由数字控制电路产生并送给调制电路；第三方面谐振整流电路将带有信息的载波传输给解调电路，让解调电路解调出相应的信号在送给数字控制电路。谐振整流电路的优点是通过谐振，可以获取更高效率的能量，保证能量最大效率的传输。谐振后产生的正弦波信号进行整流，交流信号就被整流成直流信号，也是个交流信号转换成直流信号的过程。谐振整流电路也是读卡机和芯片相互通讯中的重要一个模块，负责信号的接收和发送。

谐振整流电路的输出送到限幅电路中，限幅电路的作用就是对当前的谐振整流电压进行限幅，从而使得该电压不会太高以至于损坏内部器件，经限幅电路后，其电压一般在3-5V之间。限幅电路的输出在送入稳压电路中，稳压电路产生芯片工作所需要的电源电压，例如1.8V的电源电压。限幅电路的另一路输出到充电管理电路中，充电管理电路既能自动给电池进行充电，还需要和数字控制电路进行互相通讯，自动做出一些判断和操作，例如当前环境温度过高，那么数字控制信号就发指令让充电管理电路暂停给电池充电，如果数字控制电路检测到当前的载波能量不充足，也要发指令让充电管理电路暂停充电，电池电量过低，充电管理电路要反馈给数字控制电路。

数字控制电路会定时发指令给温度传感器，例如校准或者调整温度传感器的参数等，例如检测温度传感器是否还处于正常工作状态等。温度传感器会实时传输温度给模数转换模块，模数转换模块收到数据后进行处理，最后将处理好的温度转换成数字信号送入数字控制电路中。数字控制电路收到温度数据后，一方面会存储到存储模块中，另外一方面会将数据进行处理，发送给调制电路，将该信号通过谐振整流电路传输给RFID读卡机。当RFID读卡机发指令查询已经存储的温度时，数字控制电路将提取存储的温度记录通过调制电路和谐振整流电路传输给RFID读卡机。在RFID读卡机中可以设定个报警温度，例如用于食品冷冻保存中，设定一旦环境温度高于0度就发出报警信号，然后报警模块就发出相应的报警信号。

存储模块，在检测到温度的同时就实时存储到该模块中，而且就算该芯片由于电量过低，存储模块中存储的数据也不会丢失。

芯片中的电池，不是目前的锂电池等形式，而是采用大电容充当电池来储能电荷，这样就可以将电池集成在整个芯片里面。在设计的时候需要计算整个电路工作的功耗，需要的待机时间，从而设计出符合储存电荷的电容值。

虽然本发明利用具体的实施例进行说明，但是对实施例的说明并不限制本发明的范围。本领域内的熟练技术人员通过参考本发明的说明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，容易进行各种修改或者可以对实施例进行组合，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能温度监控芯片，其特征在于，包括：谐振整流电路，限幅电路，稳压电路，调制电路，解调电路，充电管理电路，电池，数字控制电路，温度传感器，模数转换模块和存储模块；谐振整流电路的天线两端和接收线圈的两端相连接，谐振整流电路的输出端分别连接至限幅电路的输入端和解调电路的输入端，限幅电路的输出端分别连接至稳压电路的输入端和充电管理电路的输入端，充电管理电路的输出端和电池的输入端连接，电池的输出端和稳压电路的输入端相连接，充电管理电路和数字控制电路互连；解调电路的输出端和数字控制电路的输入端连接，数字控制电路的输出端和调制电路的输入端连接，调制电路的输出端和谐振整流电路的输入端连接；数字控制电路的输出端和温度传感器的输入端连接，温度传感器的输出端和模数转换模块的输入端连接，模数转换模块的输出端和数字控制电路的输入端连接，数字控制电路和存储模块互连；整个芯片工作还需要包括RFID读卡机，发射线圈和接收线圈。

2.如权利要求1所述一种智能温度监控芯片，其特征在于RFID读卡机和发射天线两端相连接，接收线圈和温度监控芯片相连接，RFID读卡机和温度监控芯片之间通过线圈耦合能量和传输信号，RFID读卡机通过线圈发射出正弦波信号。

3.如权利要求1所述一种智能温度监控芯片，其特征在于：所述限幅电路，既给稳压电路提供能量，又同时给充电管理电路提供能量。

4.如权利要求1所述一种智能温度监控芯片，其特征在于：所述充电管理电路，既能自动给电池进行充电，还需要和数字控制电路进行互相通讯，自动做出一些判断和操作。

5.如权利要求1所述一种智能温度监控芯片，其特征在于：所述存储模块，在检测到温度的同时就实时存储到该模块中。

6.如权利要求1所述一种智能温度监控芯片，其特征在于：所述的电池，不是目前的锂电池形式，而是采用大电容充当电池来储能电荷。