用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，涉及溫度的測量裝置技術(shù)領(lǐng)域。所述裝置包括溫度感應(yīng)模塊、微處理器、報警模塊、磁感上電模塊以及電源模塊。溫度感應(yīng)模塊與微處理器的信號輸入端連接，磁感上電模塊與所述微處理器的信號輸入端連接，報警模塊與所述微處理器的信號輸出端連接，電源模塊與所述裝置中需要供電的模塊的電源輸入端連接。所述裝置貼裝在藥品或食品包裝盒或箱內(nèi)外，直接監(jiān)測藥品及食品本體的溫度變化，針對藥品及食品的溫度超出溫度上下限標(biāo)準(zhǔn)范圍做出報警，可以不借用工具直接辨別所述裝置是否有超溫報警信息，解決了藥品及食品自身溫度超限難以監(jiān)控的問題，從客觀上限制超標(biāo)溫藥品及食品的使用，確保疾控要求。
【專利說明】
用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及溫度的測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于監(jiān)測藥品及食品在設(shè)定溫度范圍內(nèi)儲存、運輸和使用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在藥品及食品生產(chǎn)/運輸/儲存等環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)的醫(yī)藥和食品冷鏈關(guān)注的是生產(chǎn)設(shè)備，運輸工具和倉庫的溫度信息收集和監(jiān)控，通過這些溫度信息記錄并監(jiān)控藥品及食品的安全流程。但是在這些環(huán)節(jié)中，人為的及制冷設(shè)備不良因素造成的每盒(箱)藥品及食品自身短暫超出規(guī)定溫度范圍并不能進行有效監(jiān)測和記錄。
[0003]藥品及食品作為國家嚴(yán)格管理的藥食產(chǎn)品，在藥品及食品本體的溫度監(jiān)測環(huán)節(jié)沒有相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)及相關(guān)記錄儀器設(shè)備作為安全保障，更是出現(xiàn)了藥品及食品間隔脫離冷鏈或再復(fù)鏈造成失效或變質(zhì)而無法判知的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于監(jiān)測藥品及食品本體，從生產(chǎn)、運輸、儲存到應(yīng)用過程中溫度變化的裝置，所述裝置可以對藥品及食品本體的溫度變化進行監(jiān)控并對溫度超限進行報警，并在超限之后永久保持報警狀態(tài)。當(dāng)藥品及食品交接或使用時，任何人員在任何環(huán)節(jié)都可以清楚的通過肉眼辨別是否有超溫報警信息，并對于超溫報警的藥品及食品拒絕接受和使用，確保人身安全。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，其特征在于:包括溫度感應(yīng)模塊、微處理器、報警模塊、磁感上電模塊以及電源模塊，所述溫度感應(yīng)模塊與微處理器的信號輸入端連接，用于感應(yīng)藥品及食品所處環(huán)境的溫度信息;所述磁感上電模塊與所述微處理器的信號輸入端連接，用于感應(yīng)外磁場的信息并在外磁場的控制下導(dǎo)通，實現(xiàn)對微處理器的上電控制；所述報警模塊與所述微處理器的信號輸出端連接，用于在微處理器的控制下發(fā)出相關(guān)的報警信息;所述電源模塊與所述裝置中需要供電的模塊的電源輸入端連接，用于為其提供工作電源；當(dāng)藥品及食品處于安全溫度以內(nèi)時，所述裝置頻繁顯示安全信息，當(dāng)藥品及食品所處的環(huán)境超過保存溫度上限或下限，并持續(xù)超過預(yù)設(shè)的一段時間時，所述裝置發(fā)出報警，并鎖定在報警狀態(tài)。
[0006]進一步的技術(shù)方案在于:所述裝置在使用前保持睡眠狀態(tài)，直到運輸至貼裝工位對藥品及食品的保存盒內(nèi)貼裝后，通過控制電磁鐵按照解密頻率開始解密上電，磁性解密上電過程為通過外磁場間隔控制頻率所述磁感上電模塊吸合，微處理器感應(yīng)到吸合間隔和次數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)與設(shè)定的解密文件一致時，則微處理器上電成功，否則記錄清零，不進行上電；
進一步的技術(shù)方案在于:所述微處理器上電成功后，所述裝置進入到環(huán)境溫度感知狀態(tài)，亮燈或蜂鳴；當(dāng)進入到環(huán)境溫度感知狀態(tài)一段時間后，若感知藥品及食品所處環(huán)境的溫度持續(xù)在正常范圍內(nèi)，則滅燈或停止蜂鳴，控制所述裝置回到超低功耗狀態(tài)，以此循環(huán)往復(fù)。
[0007]若裝置感知藥品或食品所處環(huán)境的溫度不在正常設(shè)定范圍內(nèi)，且在累計的過程中感知的溫度始終超過正常范圍時，則開始計算累計超出時間，當(dāng)累計時間超過定值時，進入到報警熔斷機制，進入永久報警狀態(tài)，即永久保持滅燈或停止蜂鳴，并不可人為恢復(fù)。
[0008]進一步的技術(shù)方案在于:所述裝置包括8位微處理器Ul，所述微處理器Ul的VSS引腳接地，所述微處理器Ul的VDD引腳接電源VCC，所述微處理器Ul的PAO引腳、PA2引腳以及PA3引腳懸空，所述微處理器Ul的PAl引腳分為兩路，其中第一路經(jīng)電阻R4接電源VCC，第二路與DS數(shù)字量溫度傳感器U2的DQ引腳連接，所述DS數(shù)字量溫度傳感器U2的VDD引腳接電源VCC，DS數(shù)字量溫度傳感器U2的GND引腳接地;所述微處理器Ul的PA4引腳依次經(jīng)電阻Rl、發(fā)光二極管LED后接電源VCC;所述微處理器Ul的PA5引腳分為三路，第一路經(jīng)電阻R2接電源VCC，第二路經(jīng)干簧管U3接地，第三路依次經(jīng)電容Cl、電阻R3后接地。
[0009]進一步的技術(shù)方案在于:所述電源VCC上設(shè)有濾波電容C2_C4，DS數(shù)字量溫度傳感器U2的DQ腳有R4上拉電阻。
[0010]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:I)本發(fā)明結(jié)構(gòu)小巧，整體結(jié)構(gòu)小于一元硬幣；重量約5g ; 2)有效監(jiān)測溫度范圍大，檢測范圍-55° C至125° C線性測量范圍。3)溫感器靈明度高，感溫周期最靈敏可達(dá)750ms;4)采用看門狗信號達(dá)到超溫熔斷機制，一旦任意環(huán)節(jié)超溫，并超溫累計時間超過預(yù)設(shè)，則永保持熔斷狀態(tài);5)高精度高頻率感溫元件，數(shù)字量線性變化分辨率0.0625° C，實際應(yīng)用精度± 0.2° C; 6)溫度檢測范圍可定制燒錄，靈活適應(yīng)不同溫度范圍標(biāo)準(zhǔn)的藥品及食品要求。7)所述裝置芯片生命周期內(nèi)全程超低電壓運行邏輯，耗電2nA;8)累計超限時間可定制;9)芯片濾波穩(wěn)定，片殼絕緣，抗干擾設(shè)計，片體激光二維碼打印，二維碼直接與藥品及食品生產(chǎn)日期、批次等內(nèi)容做出廠關(guān)聯(lián)；10)采用加密加磁吸合上電方式，保證排出人為干預(yù)溫度和偽造芯片批次；11)安裝簡單方便，粘帖于藥品及食品最小包裝盒內(nèi)部，或可直接粘帖于藥品及食品瓶本體上；12)報警方式簡單，普通人可以不借助任何儀器判斷是否報警超溫，可以選擇的報警方式有:聲和光。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0012]圖1是本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的電路原理圖；
圖3a_3b是本發(fā)明的軟件流程圖；
圖4是本發(fā)明的上電流程圖；
其中:1、溫度感應(yīng)模塊2、微處理器3、電源模塊4、報警模塊5、磁感上電模塊。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，包括溫度感應(yīng)模塊1、微處理器2、報警模塊4、磁感上電模塊5以及電源模塊3，所述溫度感應(yīng)模塊I與微處理器2的信號輸入端連接，用于感應(yīng)藥品及食品所處環(huán)境的溫度信息;所述磁感上電模塊5與所述微處理器2的信號輸入端連接，用于感應(yīng)外磁場的狀態(tài)并在外磁場的控制下導(dǎo)通或斷開的頻率，實現(xiàn)對微處理器2的上電控制;所述報警模塊4與所述微處理器2的信號輸出端連接，用于在微處理器2的控制下發(fā)出相關(guān)的報警信息;所述電源模塊3與所述裝置中需要供電的模塊的電源輸入端連接，用于為其提供工作電源;總體的，當(dāng)藥品及食品處于安全標(biāo)準(zhǔn)溫度以內(nèi)時，所述裝置顯示安全信號(周期亮燈或蜂鳴)，當(dāng)藥品及食品所處的環(huán)境超過保存溫度上限或下限，并超過預(yù)設(shè)的一段時間時，所述裝置發(fā)出報警，并鎖定報警狀態(tài)(永久滅燈或停止蜂鳴)。
[0016]如圖2所示，所述裝置包括8位微處理器Ul，所述微處理器Ul的VSS引腳接地，所述微處理器Ul的VDD引腳接電源VCC，所述電源VCC上設(shè)有濾波電容C2-C4，DS數(shù)字量溫度傳感器U2的DQ腳有R4上拉電阻。所述微處理器Ul的PAO引腳、PA2引腳以及PA3引腳懸空，所述微處理器Ul的PAl引腳分為兩路，其中第一路經(jīng)電阻R4接電源VCC，第二路與DS數(shù)字量溫度傳感器U2的DQ引腳連接，所述DS數(shù)字量溫度傳感器U2的VDD引腳接電源VCC，DS數(shù)字量溫度傳感器U2的GND引腳接地;所述微處理器Ul的PA4引腳依次經(jīng)電阻R1、發(fā)光二極管LED后接電源VCC，所述微處理器Ul的PA5引腳分為三路，第一路經(jīng)電阻R2接電源VCC，第二路經(jīng)干簧管U3接地，第三路依次經(jīng)電容Cl、電阻R3后接地。
[0017]如圖3a_3b所示，微處理器Ul經(jīng)過時鐘控制寫保護解護，切換到高速時鐘完成后，等待加磁信號，加磁信號檢查完成后初始化看門狗信號，開始循環(huán)檢查環(huán)境溫度變化。
[0018]所述裝置在使用前保持睡眠狀態(tài)，直至貼裝工位向藥品及食品的保存盒內(nèi)貼裝后，通過控制電磁鐵按照解密頻率開始磁性解密上電，磁性解密上電過程為通過外磁場間隔控制頻率所述磁感上電模塊吸合，微處理器感應(yīng)到吸合間隔和次數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)與解密文件一致時，則微處理器上電成功，否則記錄清零，不進行上電。
[0019]所述微處理器上電成功后，所述裝置進入到設(shè)定的溫度范圍環(huán)境感知狀態(tài)。若藥品及食品所處環(huán)境的溫度持續(xù)在標(biāo)定范圍內(nèi)，則控制所述裝置在設(shè)定時間，周期超低功耗狀態(tài)運行。
[0020]若裝置感知藥品及食品所處環(huán)境的溫度不在標(biāo)定范圍內(nèi)時，且在累計的過程中感知的溫度始終超過正常范圍，并累計超出設(shè)定時間時，則進入到報警熔斷機制，永久保持報警狀態(tài)，不再恢復(fù)。
[0021]具體的，安裝電池上電后，微處理器Ul首先初始化內(nèi)部時鐘，設(shè)置端口，進入超低功耗休眠狀態(tài)，并且循環(huán)檢查微處理器Ul的PA5腳干簧管U3是否吸合，微處理器Ul處理記錄外部中斷，若經(jīng)過總共三次吸合，第一次與第二次間隔I秒，第二次與第三次間隔1.5秒，則當(dāng)?shù)谌挝虾髥拘研菝撸髷?shù)字量感溫器初始化，看門狗初始化。而后循環(huán)讀取微處理器Ul的PAl腳數(shù)字量，經(jīng)過溫度公式和分段線性化轉(zhuǎn)換，將數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際溫度值，檢測范圍為-55度至125度，分辨率為0.0625。
[0022]—個周期后再次進入休眠，由看門狗3秒喚醒循環(huán)重新進入溫度檢查。若溫度檢查在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)時，則Led燈導(dǎo)通亮起，40ms后熄滅。若MCU溫度檢查超出正常溫度范圍，Led熄滅，并且檢查溫度的循環(huán)跳出，保持休眠狀態(tài)。
[0023]解密上電:由于要保證芯片裝置出廠直到貼片這段期間保持芯片處于休眠狀態(tài)，同樣要防止人為手動上電和偽造、復(fù)制芯片裝置，應(yīng)用加磁加密上電原理，即:微處理器Ul芯片核心一直保持睡眠狀態(tài)，直至貼裝工位準(zhǔn)備開始向藥品或食品盒內(nèi)貼裝后，且環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，機械手夾持芯片貼向電磁鐵，貼裝機控制電磁鐵按照解密頻率開始磁性解密上電，解密過程原理為間隔控制電磁鐵吸合，芯片感應(yīng)到吸合間隔和次數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)與解密文件一直，則上電成功，否則記錄清零，不進行上電，需重新加磁吸合。
[0024]芯片僅吸合上電成功一次即可，原理為微處理器Ul芯片通過中斷服務(wù)程序檢查PA5腳導(dǎo)通吸合信號，從而在程序中跳出循環(huán)檢查并且向下進行，由于此段檢查僅此上電的時刻執(zhí)行一次，所以不需保持加磁狀態(tài)。
[0025]安裝使用方法:通過安裝在藥品或食品包裝盒的最小單位內(nèi)部來實現(xiàn)監(jiān)測，通過粘合劑貼在盒內(nèi)表面上。報警模塊的指示燈(led或發(fā)光二極管或蜂鳴器)可以通過包裝盒開口外部可見。
[0026]當(dāng)藥品或食品生產(chǎn)完成，進入包裝環(huán)節(jié)且環(huán)境溫度進入預(yù)設(shè)范圍后，同時所述裝置已經(jīng)安裝在最小包裝盒內(nèi)部，這時候，藥品或食品裝入包裝盒，進入加密上電工序，磁性加密過程可以在包裝完成后，通過電磁鐵在包裝盒外部完成。
[0027]裝置經(jīng)貼裝工位解密加磁上電后，等待裝置中的Led狀態(tài)燈閃爍，表示初始化環(huán)境溫度完成，正在執(zhí)行超低功耗運行，每次Led燈亮持續(xù)40ms后變換為熄滅，高功耗感溫間隔周期為3秒鐘，S卩3秒鐘執(zhí)行一次感溫，若溫度感知為正常范圍內(nèi)，則循環(huán)回超低功耗。若溫度感知超出正常范圍，則開始累計超出時間，間隔同樣為3秒鐘，若在累計過程中溫度始終在正常范圍外，則進行恪斷機制，永久保持Led燈媳滅，不進行恢復(fù)。
[0028]整個警溫器芯片裝置結(jié)構(gòu)小巧便于安裝和使用，特別適合于保溫、制冷設(shè)備失靈和人為因素造成的藥品及食品溫度超限報警并在藥品及食品保質(zhì)期內(nèi)永久顯示報警信息。使用人員可以簡單的不借助任何工具完成藥品及食品溫度安全信息的確認(rèn)，有效的限制超出溫標(biāo)藥品及食品的使用，滿足疾控要求，保障生命安全。
【主權(quán)項】
1.一種用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，其特征在于:包括溫度感應(yīng)模塊(I)、微處理器(2)、報警模塊(4)、磁感上電模塊(5)以及電源模塊(3);所述溫度感應(yīng)模塊(I)與微處理器(2)的信號輸入端連接，用于感應(yīng)疫苗及食品所處環(huán)境的溫度信息;所述磁感上電模塊(5)與所述微處理器(2)的信號輸入端連接，用于感應(yīng)外磁場的信息并在外磁場的控制下導(dǎo)通，實現(xiàn)對微處理器(2)的上電控制;所述報警模塊(4)與所述微處理器(2)的信號輸出端連接，用于在微處理器(2)的控制下發(fā)出相關(guān)的報警信息;所述電源模塊(3)與所述裝置中需要供電的模塊的電源輸入端連接，用于為其提供工作電源；當(dāng)藥品及食品處于安全標(biāo)準(zhǔn)溫度以內(nèi)時，所述裝置發(fā)出安全信息，當(dāng)藥品及食品所處的環(huán)境超過標(biāo)準(zhǔn)溫度上限或下限，并持續(xù)超過預(yù)設(shè)的一段時間時，所述裝置標(biāo)示的溫度安全信息消失，并鎖定在報警狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，其特征在于:所述裝置在使用前保持睡眠狀態(tài)，直至貼裝工位向藥品及食品的保存盒內(nèi)貼裝且設(shè)定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，通過控制電磁鐵按照解密頻率開始解密上電；磁性解密上電過程為通過外磁場設(shè)定的頻率控制所述磁感上電模塊吸合，微處理器感應(yīng)到吸合間隔和次數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)與解密文件一致時，則微處理器上電成功，否則記錄清零，不進行上電。3.如權(quán)利要求2所述的用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，其特征在于:所述微處理器上電成功后，所述裝置進入到環(huán)境溫度感知狀態(tài)，亮燈或蜂鳴；當(dāng)進入到環(huán)境溫度感知狀態(tài)一段時間后，若感知藥品及食品所處環(huán)境的溫度持續(xù)在正常范圍內(nèi)，則滅燈或停止蜂鳴，控制所述裝置回到超低功耗狀態(tài)，以此循環(huán)往復(fù)； 若裝置感知藥品及食品所處環(huán)境的溫度不在正常設(shè)定范圍內(nèi)時，且在累計的過程中感知的溫度始終超過正常范圍時，則開始計算累計超出時間，當(dāng)累計時間超過定值時，進入到報警熔斷機制，進入永久報警狀態(tài)，即永久保持滅燈或停止蜂鳴，并不可人為恢復(fù)。4.如權(quán)利要求1所述的用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，其特征在于:所述裝置包括8位微處理器Ul，所述微處理器Ul的VSS引腳接地，所述微處理器Ul的VDD引腳接電源VCC，所述微處理器Ul的PAO引腳、PA2引腳以及PA3引腳懸空，所述微處理器Ul的PAl引腳分為兩路，其中第一路經(jīng)電阻R4接電源VCC，第二路與DS數(shù)字量溫度傳感器U2的DQ引腳連接，所述DS數(shù)字量溫度傳感器U2的VDD引腳接電源VCC，DS數(shù)字量溫度傳感器U2的GND引腳接地;所述微處理器Ul的PA4引腳依次經(jīng)電阻R1、發(fā)光二極管LED后接電源VCC;所述微處理器Ul的PA5引腳分為三路，第一路經(jīng)電阻R2接電源VCC，第二路經(jīng)干簧管U3接地，第三路依次經(jīng)電容Cl、電阻R3后接地。5.如權(quán)利要求4所述的用于監(jiān)測藥品及食品溫度變化的裝置，其特征在于:所述電源VCC上設(shè)有濾波電容C2-C4，DS數(shù)字量溫度傳感器U2的DQ腳有R4上拉電阻。
【文檔編號】G01K1/02GK105865642SQ201610350745
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】逯玉明
【申請人】逯玉明