CN212060587U - 一种带gps定位的温度传感智能终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带GPS定位的温度传感智能终端，由大容量高能锂电池供电，锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电，BC20模组同时集成了NB‑IoT通信和GPS定位的功能，嵌入式MCU通过NB‑IOT通信模块与嵌入式MCU之间的USART信号电平转换电路实现嵌入式MCU和BC20模组信号之间的转换，转换的信号采用NB‑IOT通讯模块上传到NB‑IOT基站报警并给出位置信息，NB‑IOT基站生成工单。该终端不采用有线方式，由高能锂电池供电，同时超低功耗免维护；温度传感器智能终端加载GPS定位模块，当其发生丢失时可根据GPS定位信息进行追回。
Description
技术领域
本实用新型属于信息控制领域，涉及采用信息手段对温度的智能控制，尤其是一种带GPS定位的温度传感智能终端。
背景技术
目前，采集温度大多采用的是温度传感器，该温度传感器通过安装温度节点来实现对温度的监控，包括有线多点温度采集装置，此装置需要进行有线连接。但在许多场合，需要将温度传感器直接放置在目标地点进行现场的数据采集，因无法连接有线电源而导致无法使用；同时，目前的温度传感器，大多无定位功能，丢失位移无法知晓。
通过公开专利文献的检索，发现如下两篇与本专利申请相关的专利：
1、一种基于温度传感器的控制方法(cn109710169A)、移动终端及存储介质，所述方法包括：当检测到用户操作带有温度传感器的控制装置时，通过温度传感器获取用户在所述控制装置上的触摸点；根据所述触摸点的位置确定用户在所述控制装置表面所触摸的第一边界和第二边界；根据所述第一边界和第二边界的位置获取对应的控制指令，并通过所述控制指令实现预设功能。本发明提供一种基于温度传感器的操作控制方法，避免了机械按键操作不灵敏的现象，同时，相比于指纹操作控制方式，降低了装置成本，为用户操作控制移动终端提供了方便。
2、一种利用终端中温度传感器测量外部环境温度的方法和终端(cn107340068A)，该方法包括：在确定温度传感器在相邻两个时刻测量的温度差值发生变化时，根据所述差值调整后一时刻测量的温度，并将调整后的温度作为外部环境温度；在确定温度传感器在相邻两个时刻测量的温度差值未发生变化时，则将所述两个时刻中任一时刻测量的温度作为外部环境温度。在相邻两个时刻的温度差值较大时，可以将温度传感器测量到的温度进行大幅度的调整，在相邻两个时刻的温度差值较小时，可以将温度传感器测量到的温度进行小幅度的调整；不用再去静置终端之后去获取外部环境温度了，可以快速的得到外部环境温度，使得用户可以实时的获取到外部环境温度，提高了用户体验。
通过技术特征的对比，上述的两篇公开专利所叙述的方法，与本专利申请的目的及技术方案不相同，不会影响本专利申请的创造性及新颖性。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种带GPS定位的温度传感智能终端，该终端不采用有线方式，由高能锂电池供电，同时超低功耗免维护；温度传感器智能终端加载GPS定位模块，当其发生丢失时可根据GPS 定位信息进行追回。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种带GPS定位的温度传感智能终端，包括高容量锂电池、电源转换、嵌入式MCU、BC20模组、远端温度传感器、近端温度传感器，由大容量高能锂电池供电，锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电，BC20模组同时集成了NB-IoT通信和GPS定位的功能，嵌入式MCU通过NB-IOT通信模块与嵌入式MCU之间的USART信号电平转换电路实现嵌入式MCU和BC20模组信号之间的转换，转换的信号采用NB-IOT通讯模块上传到NB-IOT基站报警并给出位置信息， NB-IOT基站生成工单。
而且，所述嵌入式MCU采用STM32L151单片机芯片，其与远端温度传感器采用SPI总线连接，其与近端温度传感器采用I2C总线连接，远端温度传感器与温度传感器探头连接。
而且，所述远端温度传感器采用SPI总线协议的MAX31865，所述近端温度传感器采用I2C总线协议的LM75，所述温度传感器探头采用PT100。
而且，所述近端温度传感器的电路包括I2C总线协议的温度传感芯片U4 及周围电阻R12、R13、R14，I2C接口和MCU的对应接口相连，INT_N_LM75 作为中断信号引入MCU，所述U4及周围电阻R12、R13、R14组成监测电路，用来监测电路板上的实时环境温度，其中，并联设置的R13、R14为I2C总线的上拉电阻提供总线的驱动电流。
而且，所述远端温度传感器电路包括远端温度传感器芯片U3、P沟MOS管 Q12，远端温度传感器芯片U3为SPI总线协议的MAX31865，电路板上的CS_N 低电位信号打开P沟MOS管Q12进而接通远端温度传感器芯片U3的电源输入，同时CS_N低电位信号也会使能远端温度传感器芯片U3的SPI总线从而使嵌入式MCU灵活地控制远端温度传感器芯片U3的功耗。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型通过MCU的内部定时器触发采集近端和远端的温度值，通过NB-IoT通讯模块上传到NB-IoT基站。如果环境温度高于近端温度传感器设定的阈值，会通过中断信号触发唤醒嵌入式MCU，上报告警信息、近端温度值、远端温度值以及GPS定位信息到NB-IoT基站报警，并系统生产工单，将工单信息推送给指定运维人员的手机，进行现场运维。
2、本实用新型同时设置了远端温度传感器及近端温度传感器，远端温度传感器可以安装在被测物上，实时监测被测物的温度信息；而近端温度传感器则可以监测电路板本身的温度信息，保证电路板的运行安全。
3、本实用新型不采用有线方式，由高能锂电池供电，同时超低功耗免维护；温度传感器智能终端加载GPS定位模块，当其发生丢失时可根据GPS定位信息进行追回。
附图说明
图1为本实用新型的控制电路方框图；
图2为本实用新型近端温度传感器的电路原理图；
图3为本实用新型远端温度传感器的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进一步说明：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
一种带GPS定位的温度传感智能终端，其方框图参见图1，包括高容量锂电池、电源转换、嵌入式MCU、BC20模组、远端温度传感器、近端温度传感器，由大容量高能锂电池供电，锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电。板上通过ST厂商的stm32l1系列单片机完成IO状态、温度传感器的监测(可由外部接口进行扩展)以及无线通信模块通信，板子上的无线通信模块使用Quectel厂商BC20模组的方案，BC20模组同时集成了NB-IoT通信和GPS定位的功能。嵌入式MCU 通过NB-IOT通信模块与嵌入式MCU之间的USART信号电平转换电路实现嵌入式MCU和BC20模组信号之间的转换，转换的信号采用NB-IOT通讯模块上传到NB-IOT基站报警并给出位置信息，NB-IOT基站生成工单；嵌入式MCU 采用STM32L151单片机芯片，其与远端温度传感器采用SPI总线连接，其与近端温度传感器采用I2C总线连接，远端温度传感器与温度传感器探头连接。
本实施例中，所述远端温度传感器采用SPI总线协议的MAX31865，所述近端温度传感器采用I2C总线协议的LM75，所述温度传感器探头采用PT100。
所述近端温度传感器的电路原理图参见图2，U4为I2C总线协议的温度传感芯片LM75，带温度触发中断及低功耗功能，I2C接口和MCU的对应接口相连，INT_N_LM75作为中断信号引入MCU。U4及周围电阻R12、R13、R14组成监测电路，用来监测电路板上的实时环境温度，其中，并联设置的R13、R14 为I2C总线的上拉电阻，提供总线的驱动电流。
所述远端温度传感器电路原理图参见图3，包括远端温度传感器芯片U3、P 沟MOS管Q12，远端温度传感器芯片U3为SPI总线协议的MAX31865，可以和温度传感器探头PT100相连进行测量采样；P12用来连接温度传感器探头 PT100，该PT100探头位置安装在需要被测物体上，PT100探头具有温度精度高的特点。电路板上的CS_N低电位信号打开P沟MOS管Q12进而接通远端温度传感器芯片U3的电源输入，同时CS_N低电位信号也会使能远端温度传感器芯片U3的SPI总线，从而使嵌入式MCU可以灵活地控制远端温度传感器芯片U3 的功耗。
本实施例所没有详细叙述的电路部分，包括一些外围电路，可以认为是现有技术；虽没有详细描述，或者不是十分清晰，但不影响本专利申请的技术完整性。
Claims (5)
1.一种带GPS定位的温度传感智能终端，包括高容量锂电池、电源转换、嵌入式MCU、BC20模组、远端温度传感器、近端温度传感器，由大容量高能锂电池供电，其特征在于：锂电池的3.6V供电一部分给通信模块供电，另一部分通过LDO电源转换芯片转换成3.0V给板上其他器件供电，BC20模组同时集成了NB-IoT通信和GPS定位的功能，嵌入式MCU通过NB-IOT通信模块与嵌入式MCU之间的USART信号电平转换电路实现嵌入式MCU和BC20模组信号之间的转换，转换的信号采用NB-IOT通讯模块上传到NB-IOT基站报警并给出位置信息，NB-IOT基站生成工单。
2.根据权利要求1所述的带GPS定位的温度传感智能终端，其特征在于：所述嵌入式MCU采用STM32L151单片机芯片，其与远端温度传感器采用SPI总线连接，其与近端温度传感器采用I2C总线连接，远端温度传感器与温度传感器探头连接。
3.根据权利要求1所述的带GPS定位的温度传感智能终端，其特征在于：所述远端温度传感器采用SPI总线协议的MAX31865，所述近端温度传感器采用I2C总线协议的LM75，所述温度传感器探头采用PT100。
4.根据权利要求1所述的带GPS定位的温度传感智能终端，其特征在于：所述近端温度传感器的电路包括I2C总线协议的温度传感芯片U4及周围电阻R12、R13、R14，I2C接口和MCU的对应接口相连，INT_N_LM75作为中断信号引入MCU，所述U4及周围电阻R12、R13、R14组成监测电路用来监测电路板上的实时环境温度，其中，并联设置的R13、R14为I2C总线的上拉电阻提供总线的驱动电流。
5.根据权利要求1所述的带GPS定位的温度传感智能终端，其特征在于：所述远端温度传感器电路包括远端温度传感器芯片U3、P沟MOS管Q12，远端温度传感器芯片U3为SPI总线协议的MAX31865，电路板上的CS_N低电位信号打开P沟MOS管Q12进而接通远端温度传感器芯片U3的电源输入，同时CS_N低电位信号也会使能远端温度传感器芯片U3的SPI总线从而使嵌入式MCU灵活地控制远端温度传感器芯片U3的功耗。
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