CN209326800U - 多功能温度采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能温度采集装置，包括壳体，所述壳体内安装有电子电路模块，所述电子电路模块包括主芯片、存储电路、温度采集电路和NB模块；壳体前侧安装有液晶显示屏；装置还包括电源模块，所述电源模块包括外接电源插口、充电电路、锂电池、电源切换电路、稳压模块和供电电路。本实用新型采用外接电源和内置锂电池双供电方式，还具备充电功能，确保装置供电稳定，无需更换电池；液晶显示屏可以显示温度、时间等多种信息，功能多样。

Description

多功能温度采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种温度采集装置。

背景技术

室内温度是用户和供热单位都关注的终极问题。对于热用户，这是最终的消费指标，也是衡量供热服务质量的重要内容之一。监测用户室温状况还是供热企业实现按需供热的重要手段——供热单位既要保证用户室温达标，又要防止超标供热造成能源浪费，同时还要杜绝欠供造成用户投诉现象的发生。因此室温的采集尤为重要。

现有技术中的室温采集装置存在以下缺陷：（1）采用电池供电，供电方式单一，需要关注电量及时更换电池；（2）仅通过ZigBee、红外等方式向控制器或监测服务器传输温度数据，传输距离近，耗电大，信号容易受到干扰。

实用新型内容

本实用新型提出了一种新型多功能温度采集装置，其目的是：（1）解决现有室温采集装置供电方式单一、需要经常更换电池的问题；（2）解决传统室温采集装置功耗高、传输距离受限和信号弱的问题。

本实用新型技术方案如下：

一种多功能温度采集装置，包括壳体，所述壳体内安装有电子电路模块，所述电子电路模块包括主芯片以及与主芯片相连接的存储电路，所述电子电路模块还包括与所述主芯片分别相连接的温度采集电路和通讯模块，所述温度采集电路用于采集室内的温度，所述通讯模块用于与控制器相连接实现温度数据的传输，其特征在于：

所述壳体为板状，前侧安装有液晶显示屏，所述液晶显示屏与主芯片相连接；

所述通讯模块包括与所述主芯片相连接的NB模块，所述NB模块还连接有SIM卡电路；

所述壳体背侧设有与壳体内腔相通的凹槽，所述凹槽中设有SIM卡插槽，凹槽上安装有盖板；所述SIM卡插槽与所述SIM卡电路相连接；

所述壳体背侧还通过转轴安装有用于支撑壳体的立板；

所述电子电路模块还包括电源模块，所述电源模块包括外接电源插口、充电电路、锂电池、电源切换电路、稳压模块和供电电路；

所述外接电源插口设置在壳体背部的侧面，用于连接供电线；所述外接电源插口通过充电电路与所述锂电池相连接，所述锂电池和外接电源插口还分别与所述电源切换电路的两路输入端相连接，所述电源切换电路的输出端通过稳压模块与主芯片相连接以实现对主芯片的供电，所述电源切换电路的输出端还通过供电电路与所述NB模块相连接以实现对NB模块的供电；

所述壳体背部还安装有按键模块，所述按键模块与所述主芯片相连接。

作为该装置的进一步改进：所述电子电路模块还包括电源关断电路，所述主芯片通过电源关断电路与所述供电电路相连接以实现对NB模块供电时间的控制。

作为该装置的进一步改进：所述通讯模块还包括与所述主芯片相连接的485通讯电路。

相对于现有技术，本实用新型具有以下积极效果：（1）本实用新型采用外接电源和锂电池双供电方式，通过电源切换电路选择供电方式，当接入外接电源时，直接使用外接的电源供电，同时为内部的锂电池充电，断开外接电源后，使用内置锂电池供电，确保装置供电稳定，无需关注电量或者频繁地更换电池；（2）采用NB模块作为通讯模块，NB-IOT具有功耗低、广覆盖、高吞吐率等优越性，克服了耗电高、传输距离近、信号易受干扰等问题，确保温度数据可以及时、准确地传输到控制器或服务器上，延长了设备的使用时间；（3）采用类似电子万年历的结构形式，通过立板可支撑壳体，方便观察温度，还可以在液晶显示屏上显示时间、日历等信息，功能强大，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型电路部分的拓扑结构示意图。

图2为本实用新型的前侧结构示意图。

图3为本实用新型的背侧结构示意图。

图4为主芯片的示意图。

图5为液晶显示屏的驱动电路示意图。

图6为温度采集电路的示意图。

图7为存储电路的结构示意图。

图8为NB模块的电路示意图。

图9为SIM卡电路的结构示意图。

图10为电源切换电路的结构示意图。

图11为充电电路示意图。

图12为供电电路示意图。

图13为稳压电路示意图。

图14为电源关断电路的示意图。

图15为按键模块的电路示意图。

图16为485通讯电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1至3，一种多功能温度采集装置，包括板状的壳体100，所述壳体100内安装有电子电路模块。

所述电子电路模块包括主芯片10以及与主芯片10相连接的存储电路11，所述电子电路模块还包括与所述主芯片10分别相连接的温度采集电路12和通讯模块，所述温度采集电路12用于采集室内的温度，所述通讯模块用于与控制器相连接实现温度数据的传输。

如图4，所述主芯片10采用型号为MSP430F5418A的德州仪器16位超低功耗微控制器，具有128KB闪存、16KBRAM、12位ADC、2个USCI和32位HW乘法器，配置包括三个16位计时器、一个高性能12位ADC、多达四个USCI、一个硬件乘法器、DMA、具有报警功能的RTC模块和多达87个I/O引脚，低电源电压范围：3.6V 到低至 1.8V。

如图6，所述温度采集电路12基于DHT12数字温湿度传感器，测量精度高达±0.5℃，测量范围达到-10℃到+75℃（实际值），且独立的传感器测量装置不受自身设备温度影响，抗干扰能力强，适应各种环境的温度测量要求。

如图7，所述存储电路11基于FM24CL64铁电存储器。

如图1和2，所述壳体100前侧安装有液晶显示屏6，所述液晶显示屏6与主芯片10相连接。

如图5，所述液晶显示屏6的驱动电路基于BU9792 段式液晶驱动芯片等芯片，液晶显示屏6不仅可以显示温度数据，还可以显示时间、天气等数据。

如图1，所述通讯模块包括与所述主芯片10相连接的NB模块9，所述NB模块9还连接有SIM卡电路15。如图8，所述NB模块9基于中移动M5310芯片模组。NB-IoT是物联网技术的重要分支，其可靠的性能、超强的通讯能力及超低的功耗非常符合智慧供热、节能降耗的发展需求。

如图3，所述壳体100背侧设有与壳体100内腔相通的凹槽，所述凹槽中设有SIM卡插槽，SIM卡插槽采用翻盖式卡座，用于安装SIM卡，类似手机卡的安装。凹槽上还通过螺钉安装有盖板102，其结构类似于数码装置上常见的电池盖结构；所述SIM卡插槽与如图9所示的SIM卡电路15相连接。

通过SIM卡和NB模块9，可以实现GPRS/CDMA远传，不受距离、区域的限制，温度实时测量传输，还能接收上位机、控制器等其它装置的数据。

所述壳体100背侧还通过转轴安装有用于支撑壳体100的立板，立板顶部有凸起，打开立板后，凸起顶到壳体100上，可以将本装置立放到桌面上，类似于电子万年历或电子相框的形式，放下立板后，本装置成平板形状，可以水平放置使用。

如图1，所述电子电路模块还包括电源模块，所述电源模块包括外接电源插口1、充电电路2、锂电池4、电源切换电路3、稳压模块5和供电电路7。

如图3，所述外接电源插口1设置在壳体100背部的侧面，用于连接5V供电线，供电线的另一端连接变压器。如图1，所述外接电源插口1通过充电电路2与所述锂电池4相连接，所述锂电池4和外接电源插口1还分别与所述电源切换电路3的两路输入端相连接，所述电源切换电路3的输出端通过稳压模块5与主芯片10相连接以实现对主芯片10的供电，所述电源切换电路3的输出端还通过供电电路7与所述NB模块9相连接以实现对NB模块9的供电,。

所述锂电池4为采用4000MAH锂电池4，可保证两个供暖季的使用。

所述电源切换电路3如图10所示，其基于德州仪器的CSD25310Q2晶体管搭建；所述充电电路2如图11所示，基于德州仪器的BQ24090——具有10kΩNTC的1A单输入单节锂离子电池充电器搭建；所述稳压模块5如图13所示，基于德州仪器的TPS63031高效单电感升压/降压转换器搭建；所述供电电路7如图12所示，基于德州仪器的TPS63020开关电流限制升压/降压转换器搭建。

本实用新型采用外接电源和锂电池4双供电方式，通过电源切换电路3选择供电方式，当接入外接电源时，直接使用外接的电源供电，同时为内部的锂电池4充电，断开外接电源后，使用内置锂电池4供电，确保装置供电稳定，无需关注电量或者频繁地更换电池，极大地延长了使用时间。

如图3，所述壳体100背部还安装有按键模块14，所述按键模块14与所述主芯片10相连接。

按键模块14的电路图如图15所示，本实施例具有4个按键，分别为加键、减键、功能键和复位键。正常显示状态下按加减键无任何操作；短按复位键设备重启；正常显示状态下长按功能键3S以上可修改时间，短按功能键可调整要设置的内容，短按加减键可调整数据，无任何操作6S后自动保存。按键高级功能：同时长按加减功能三个按键3S以上可以设置上传开关，屏幕显示UP on或者UP off，短按功能键调整开关状态，退出时在on状态会立刻上线一次，该功能仅限工作人员调试使用。按键操作的软件逻辑与常见的电子万年历等数码装置没有实质性区别，并非本专利所要保护的创新点，在此不做赘述。

如图1，所述电子电路模块还包括如图14所示的电源关断电路8，所述主芯片10通过电源关断电路8与所述供电电路7相连接以实现对NB模块9供电时间的控制。

如图1，所述通讯模块还包括与所述主芯片10相连接的485通讯电路13，所述485通讯电路13如图16所示，基于型号为MAX3471EUA的RS-485/RS-422半双工差分收发器搭建，实现485通讯功能。打开盖板102，将掌上电脑通讯线对应AB顺序进行485连接，可读取和设置通讯参数。

本装置在非供暖期还能自动休眠，根据设定可以一个月连接一次自动校时，不仅降低了成本，使用寿命也比普通室温采集器更长。

本装置显示功能多样化，可以利用大尺寸的液晶显示屏6显示温度、湿度、日期及时间、信号强度、电池电量等信息，还可显示上位机软件通过网络推送的天气预报、风力、空气质量、PM2.5等实时信息。

本装置具备与全省供热监管信息平台数据交换的功能，形成供热监管信息平台统一数据库，实现供热监管信息平台对室温监测数据处理、分析以及对供热效果评价等功能。

Claims (3)

1.一种多功能温度采集装置，包括壳体（100），所述壳体（100）内安装有电子电路模块，所述电子电路模块包括主芯片（10）以及与主芯片（10）相连接的存储电路（11），所述电子电路模块还包括与所述主芯片（10）分别相连接的温度采集电路（12）和通讯模块，所述温度采集电路（12）用于采集室内的温度，所述通讯模块用于与控制器相连接实现温度数据的传输，其特征在于：

所述壳体（100）为板状，前侧安装有液晶显示屏（6），所述液晶显示屏（6）与主芯片（10）相连接；

所述通讯模块包括与所述主芯片（10）相连接的NB模块（9），所述NB模块（9）还连接有SIM卡电路（15）；

所述壳体（100）背侧设有与壳体（100）内腔相通的凹槽，所述凹槽中设有SIM卡插槽，凹槽上安装有盖板（102）；所述SIM卡插槽与所述SIM卡电路（15）相连接；

所述壳体（100）背侧还通过转轴安装有用于支撑壳体（100）的立板；

所述电子电路模块还包括电源模块，所述电源模块包括外接电源插口（1）、充电电路（2）、锂电池（4）、电源切换电路（3）、稳压模块（5）和供电电路（7）；

所述外接电源插口（1）设置在壳体（100）背部的侧面，用于连接供电线；所述外接电源插口（1）通过充电电路（2）与所述锂电池（4）相连接，所述锂电池（4）和外接电源插口（1）还分别与所述电源切换电路（3）的两路输入端相连接，所述电源切换电路（3）的输出端通过稳压模块（5）与主芯片（10）相连接以实现对主芯片（10）的供电，所述电源切换电路（3）的输出端还通过供电电路（7）与所述NB模块（9）相连接以实现对NB模块（9）的供电；

所述壳体（100）背部还安装有按键模块（14），所述按键模块（14）与所述主芯片（10）相连接。

2.如权利要求1所述的多功能温度采集装置，其特征在于：所述电子电路模块还包括电源关断电路（8），所述主芯片（10）通过电源关断电路（8）与所述供电电路（7）相连接以实现对NB模块（9）供电时间的控制。

3.如权利要求1或2所述的多功能温度采集装置，其特征在于：所述通讯模块还包括与所述主芯片（10）相连接的485通讯电路（13）。