CN209858074U - 一种lora工业温度无线采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LORA工业温度无线采集系统，包括LoRa监测节点模块、通讯网关模块和服务器，LoRa监测节点模块包括主控模块、电源管理模块、LoRa通讯模块和温度检测模块，分布于各工业区域的LoRa监测节点模块将实时温度数据采集并上传至通讯网关模块，通讯网关模块通过串口接口和以太网接口与服务器进行数据传输，令服务器完成数据存储、分析与处理，实现对不同工业环境下监测区域温度参数的实时采集和监控。

Description

一种LORA工业温度无线采集系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业温度信息采集系统，特别是一种LORA工业温度无线采集系统。

背景技术

LoRa，名为是远距离无线电，由semtech公司创建并定义的低功耗局域网无线标准，最大特点是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍，目前，我国的工业车间温度变化起伏大，一般配置有车间温度监控系统，但普通的监控系统布线复杂，维修检修困难，无法满足智慧型和节约型工业车间的建设需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种智能化、能实时监控的LORA工业温度无线采集系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种LORA工业温度无线采集系统，其特征在于它包括分布在各检测区域的LoRa监测节点模块、用于收集并上传所述LoRa监测节点模块发送的温度数据的通讯网关模块和与所述通讯网关模块建立数据通讯的服务器，所述LoRa监测节点模块包括主控模块、以及分别与所述主控模块电连接的电源管理模块、LoRa通讯模块和温度检测模块；所述通讯网关模块包括主控单元、以及分别与所述主控单元电连接的射频模块和GPS模块，所述主控单元设置有用于与所述服务器传输数据的串口接口和以太网接口。

所述主控模块包括主控芯片U1、扩展接口J1、按键K1、晶振X1、晶振X2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、用于连接所述LoRa通讯模块的通讯接口J2和用于连接所述温度检测模块的检测接口U4；所述扩展接口J1的4引脚接3.3V电压，3引脚悬空，2引脚接地，1引脚分四路，一路通过所述按键K1接地，第二路通过电容C3接地，第三路通过所述电阻R1接3.3V电压，第四路接所述主控芯片U1的1引脚；所述晶振X2的1脚分两路，一路通过所述电容C9接地，另一路接所述主控芯片U1的4引脚；所述晶振X2的2脚分两路，一路通过所述电容C10接地，另一路接所述主控芯片U1的3引脚；所述晶振X1与所述电阻R4并联后一端分两路，一路通过所述电容C8接地，另一路接所述主控芯片U1的5引脚；另一端分两路，一路通过所述电容C7接地，另一路接所述主控芯片U1的6引脚；所述检测接口U4的1引脚分两路，一路接3.3V电压，另一路通过所述电容C6接地；所述检测接口U4的2引脚接所述主控芯片U1的34引脚，3引脚接所述主控芯片U1的37引脚，4引脚接地；所述通讯接口J2的1和2引脚均接3.3V电压，3引脚通过所述电阻R2接所述主控芯片U1的44引脚，4引脚通过所述电阻R3接所述主控芯片U1的20引脚，5和6引脚均接地，所述主控芯片U1的48引脚接3.3V电压。

所述电源管理模块包括电源接口U3、转换芯片U2、电阻R5、电阻R6、发光二极管D1、发光二极管D2、电容C1、电容C2、电容C4和电容C5；所述电源接口U3的1引脚分两路，一路接所述转换芯片U2的1引脚，另一路通过所述电容C1接地；所述电源接口U3的2引脚通过所述电阻R5接所述主控芯片U1的32引脚，3引脚通过所述电阻R6接所述主控芯片U1的33引脚，4引脚悬空，5引脚接地；所述转换芯片U2的2引脚接地，3引脚分五路，第一路至第四路分别通过所述电容C2、电容C4、电容C5和发光二极管D1接地，第五路通过所述发光二极管D2接所述主控芯片U1的2引脚。

所述晶振X1和晶振X2的晶振频率均为12M。

所述主控芯片U1为STM32系列单片机。

所述LoRa通讯模块的型号为SX1278。

所述温度检测模块的型号为DS18B20。

本实用新型的有益效果是：本实用新型包括LoRa监测节点模块、通讯网关模块和服务器，LoRa监测节点模块包括主控模块、电源管理模块、LoRa通讯模块和温度检测模块，分布于各工业区域的LoRa监测节点模块将实时温度数据采集并上传至通讯网关模块，通讯网关模块通过串口接口和以太网接口与服务器进行数据传输，令服务器完成数据存储、分析、处理及显示工作，实现对不同工业环境下监测区域温度参数的实时采集和监控。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理方框图；

图2是本实用新型的电路原理图第一部分；

图3是本实用新型的电路原理图第二部分。

具体实施方式

参照图1，一种LORA工业温度无线采集系统，其特征在于它包括分布在各检测区域(即工业区各车间、走道等环境区域)的LoRa监测节点模块、用于收集并上传所述LoRa监测节点模块发送的温度数据的通讯网关模块和与所述通讯网关模块建立数据通讯的服务器，所述LoRa监测节点模块包括主控模块、以及分别与所述主控模块电连接的电源管理模块、LoRa通讯模块和温度检测模块；所述通讯网关模块包括主控单元、以及分别与所述主控单元电连接的射频模块(用于与所述LoRa监测节点模块建立无线连接)和GPS模块(用于获得精确实时时间)，所述主控单元设置有用于与所述服务器传输数据的串口接口和以太网接口，可根据用户需求灵活与所述服务器相连，所述服务器接收到所述通讯网关模块传送过来的温度数据后，完成数据存储、分析、处理及显示等工作，同时可以根据预先设定的工作环境要求，将对应的处理结果再通过所述通讯网关模块网关反馈给所述LoRa监测节点模块(图2和图3合起来是本实施例的完整电路原理图，为了便于观察，将完整的电路图分割成图2和图3两个部分，图中标号相同的端子表示电连接)。

参照图2，所述主控模块包括主控芯片U1、扩展接口J1、按键K1、晶振X1、晶振X2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、用于连接所述LoRa通讯模块的通讯接口J2和用于连接所述温度检测模块的检测接口U4；所述扩展接口J1的4引脚接3.3V电压，3引脚悬空，2引脚接地，1引脚分四路，一路通过所述按键K1接地，第二路通过电容C3接地，第三路通过所述电阻R1接3.3V电压，第四路接所述主控芯片U1的1引脚；所述晶振X2的1脚分两路，一路通过所述电容C9接地，另一路接所述主控芯片U1的4引脚；所述晶振X2的2脚分两路，一路通过所述电容C10接地，另一路接所述主控芯片U1的3引脚；所述晶振X1与所述电阻R4并联后一端分两路，一路通过所述电容C8接地，另一路接所述主控芯片U1的5引脚；另一端分两路，一路通过所述电容C7接地，另一路接所述主控芯片U1的6引脚；所述检测接口U4的1引脚分两路，一路接3.3V电压，另一路通过所述电容C6接地；所述检测接口U4的2引脚接所述主控芯片U1的34引脚，3引脚接所述主控芯片U1的37引脚，4引脚接地；所述通讯接口J2的1和2引脚均接3.3V电压，3引脚通过所述电阻R2接所述主控芯片U1的44引脚，4引脚通过所述电阻R3接所述主控芯片U1的20引脚，5和6引脚均接地，所述主控芯片U1的48引脚接3.3V电压；所述晶振X1和晶振X2的晶振频率均为12M，为所述主控芯片U1提供精准的校正时钟；所述电容C3和电容C6均为滤波电容，滤除接口连接模块的干扰；所述主控芯片U1为STM32系列单片机；所述LoRa通讯模块的型号为SX1278，抗干扰性强，能够最大限度降低电流消耗，通过SPI与主控芯片U1进行数据传输；所述温度检测模块的型号为DS18B20，检测对应工业区域的工作温度，将检测到的温度数据发送给主控模块，主控模块经过分析和处理后将数据通过LoRa通讯模块发送给通讯网关模块，所述扩展接口J1主要是为以后系统扩展其它功能时作为备用模块，在本实施例中，所述通讯网关模块内的主控单元和射频模块的型号分别于所述LoRa监测节点模块的主控模块和LoRa通讯模块相同。

参照图3，所述电源管理模块包括电源接口U3、转换芯片U2、电阻R5、电阻R6、发光二极管D1、发光二极管D2、电容C1、电容C2、电容C4和电容C5；所述电源接口U3的1引脚分两路，一路接所述转换芯片U2的1引脚，另一路通过所述电容C1接地；所述电源接口U3的2引脚通过所述电阻R5接所述主控芯片U1的32引脚，3引脚通过所述电阻R6接所述主控芯片U1的33引脚，4引脚悬空，5引脚接地；所述转换芯片U2的2引脚接地，3引脚分五路，第一路至第四路分别通过所述电容C2、电容C4、电容C5和发光二极管D1接地，第五路通过所述发光二极管D2接所述主控芯片U1的2引脚，所述转换芯片U2型号为LM7803，所述电源接口U3为USB接口，所述电容C1、电容C2、电容C4和电容C5为滤波电容，令所述电源管理模块为LoRa监测节点模块提供的工作电源更为稳定，所述发光二极管D1和发光二极管D2为工作指示灯。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (7)

1.一种LORA工业温度无线采集系统，其特征在于它包括分布在各检测区域的LoRa监测节点模块、用于收集并上传所述LoRa监测节点模块发送的温度数据的通讯网关模块和与所述通讯网关模块建立数据通讯的服务器，所述LoRa监测节点模块包括主控模块、以及分别与所述主控模块电连接的电源管理模块、LoRa通讯模块和温度检测模块；所述通讯网关模块包括主控单元、以及分别与所述主控单元电连接的射频模块和GPS模块，所述主控单元设置有用于与所述服务器传输数据的串口接口和以太网接口。

2.根据权利要求1所述的LORA工业温度无线采集系统，其特征在于所述主控模块包括主控芯片U1、扩展接口J1、按键K1、晶振X1、晶振X2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、用于连接所述LoRa通讯模块的通讯接口J2和用于连接所述温度检测模块的检测接口U4；所述扩展接口J1的4引脚接3.3V电压，3引脚悬空，2引脚接地，1引脚分四路，一路通过所述按键K1接地，第二路通过电容C3接地，第三路通过所述电阻R1接3.3V电压，第四路接所述主控芯片U1的1引脚；所述晶振X2的1脚分两路，一路通过所述电容C9接地，另一路接所述主控芯片U1的4引脚；所述晶振X2的2脚分两路，一路通过所述电容C10接地，另一路接所述主控芯片U1的3引脚；所述晶振X1与所述电阻R4并联后一端分两路，一路通过所述电容C8接地，另一路接所述主控芯片U1的5引脚；另一端分两路，一路通过所述电容C7接地，另一路接所述主控芯片U1的6引脚；所述检测接口U4的1引脚分两路，一路接3.3V电压，另一路通过所述电容C6接地；所述检测接口U4的2引脚接所述主控芯片U1的34引脚，3引脚接所述主控芯片U1的37引脚，4引脚接地；所述通讯接口J2的1和2引脚均接3.3V电压，3引脚通过所述电阻R2接所述主控芯片U1的44引脚，4引脚通过所述电阻R3接所述主控芯片U1的20引脚，5和6引脚均接地，所述主控芯片U1的48引脚接3.3V电压。

3.根据权利要求2所述的LORA工业温度无线采集系统，其特征在于所述电源管理模块包括电源接口U3、转换芯片U2、电阻R5、电阻R6、发光二极管D1、发光二极管D2、电容C1、电容C2、电容C4和电容C5；所述电源接口U3的1引脚分两路，一路接所述转换芯片U2的1引脚，另一路通过所述电容C1接地；所述电源接口U3的2引脚通过所述电阻R5接所述主控芯片U1的32引脚，3引脚通过所述电阻R6接所述主控芯片U1的33引脚，4引脚悬空，5引脚接地；所述转换芯片U2的2引脚接地，3引脚分五路，第一路至第四路分别通过所述电容C2、电容C4、电容C5和发光二极管D1接地，第五路通过所述发光二极管D2接所述主控芯片U1的2引脚。

4.根据权利要求2所述的LORA工业温度无线采集系统，其特征在于所述晶振X1和晶振X2的晶振频率均为12M。

5.根据权利要求2所述的LORA工业温度无线采集系统，其特征在于所述主控芯片U1为STM32系列单片机。

6.根据权利要求1所述的LORA工业温度无线采集系统，其特征在于所述LoRa通讯模块的型号为SX1278。

7.根据权利要求1所述的LORA工业温度无线采集系统，其特征在于所述温度检测模块的型号为DS18B20。