專利名稱：無(wú)線溫濕度變送器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線溫濕度變送器裝置。
背景技術(shù)：
在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的感知端，溫度、濕度信息是應(yīng)用最廣泛、需求最普遍的被感知源。 如在樓宇、倉(cāng)庫(kù)、礦山、溫室、氣象等應(yīng)用領(lǐng)域，經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行測(cè)量及控 制，溫濕度變送器是指能將環(huán)境中的溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測(cè)量處理的電信號(hào)，并 將電信號(hào)輸出的設(shè)備或裝置。當(dāng)前，已有的溫濕度變送器多采用CAN總線、485總線，IIC總 線或Ι-wire總線等有線網(wǎng)絡(luò)的通信方式，與上位機(jī)或監(jiān)控設(shè)備相連，將環(huán)境中的溫度和濕 度傳輸給監(jiān)控設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的監(jiān)測(cè)。溫濕度的測(cè)量一般存在著監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散、需遠(yuǎn)程控制等特點(diǎn)，若采用有線通信的方 式，監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)之間需要鋪設(shè)大量的電纜，大大增加了系統(tǒng)成本，降低了系統(tǒng)的靈活 性、可維護(hù)性與擴(kuò)展性。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的 溫濕度變送器已不能滿足用戶對(duì)變送器設(shè)備的移動(dòng)性、靈活性、可擴(kuò)展性等特征的需求。綜上所述，現(xiàn)有的溫濕度變送器缺陷在于(1)有線連接安裝布線較為繁瑣，經(jīng)濟(jì)成本較高；(2)設(shè)備移動(dòng)性不強(qiáng)，可重復(fù)利用率低；(3)裝置功耗大，造成能源的浪費(fèi)；(4)網(wǎng)絡(luò)可靠性差，一旦總線出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將處于崩潰狀態(tài)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種設(shè)備移動(dòng)性強(qiáng)、重復(fù)利用率高、穩(wěn)定性好且成本 較低的無(wú)線溫濕度變送器裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的無(wú)線溫濕度變送器裝置，包括中央處理模塊、傳感器模塊、能量供 應(yīng)模塊，還包括ZigBee無(wú)線通信模塊，所述的ZigBee無(wú)線通信模塊分別和所述的中央處理 模塊、能量供應(yīng)模塊相連，所述的各模塊封裝在一個(gè)外殼中，所述外殼在所述傳感器模塊的 位置設(shè)有透氣窗。優(yōu)選的，所述的能量供應(yīng)模塊包括電池供電模塊和適配器供電模塊，并通過(guò)一個(gè)3 聯(lián)開關(guān)控制。優(yōu)選的，所述的中央處理模塊采用美國(guó)TI的CC2430芯片。更優(yōu)選的，所述的 ZigBee無(wú)線通信模塊采用內(nèi)置陶瓷天線，封裝于所述外殼的內(nèi)部，該天線和所述CC2430芯 片上的DSSS射頻發(fā)射器相連。優(yōu)選的，傳感器模塊采用瑞士 Sensirion公司的數(shù)字溫濕度傳感器SHT11。優(yōu)選的，所述的ZigBee無(wú)線通信模塊采用支持Mesh自組網(wǎng)協(xié)議的ZigBee無(wú)線通 信模塊。
3[0016]本實(shí)用新型的有益效果如下(1)本實(shí)用新型的無(wú)線溫濕度變送器裝置采用無(wú)線輸出方式，監(jiān)控中心與監(jiān)測(cè)現(xiàn) 場(chǎng)之間無(wú)需布線，簡(jiǎn)單方便，節(jié)約成本。(2)本實(shí)用新型的溫濕度變送器裝置可以按需求分散安裝在被測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，可以遠(yuǎn)程 監(jiān)控各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息。(3)本實(shí)用新型的無(wú)線溫濕度變送器裝置實(shí)現(xiàn)了采集與傳輸一體化，無(wú)線溫度變 送器實(shí)時(shí)采集被測(cè)環(huán)境中溫度信息和濕度信息，并將溫濕度信息通過(guò)無(wú)線的方式實(shí)時(shí)上傳 給監(jiān)控室。(4)本實(shí)用新型的無(wú)線溫濕度變送器裝置支持電池供電和適配器供電兩種供電， 可以應(yīng)用在多種場(chǎng)合，靈活性大。(5)本實(shí)用新型的無(wú)線溫濕度變送器裝置組成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多，測(cè)量距離遠(yuǎn)，抗干擾能 力強(qiáng)。(6)采用ZigBee網(wǎng)路，支持Mesh網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)網(wǎng)方便，如果使用免費(fèi)2. 4G頻段，不需要 支付額外的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，成本低。

圖1為本實(shí)用新型無(wú)線溫濕度變送器裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型無(wú)線溫濕度變送器裝置的一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)一步進(jìn)行闡述。參見附圖1，無(wú)線通信模塊，包括中央處理模塊102，在中央處理模塊102上連接有 無(wú)線通信模塊103和傳感器模塊101，另外還有能量供應(yīng)模塊104為其它各個(gè)模塊供電。能量供應(yīng)模塊包括電池供電部分和適配器供電部分，外部有一個(gè)5V電源接口和 一個(gè)3聯(lián)撥動(dòng)開關(guān)，用來(lái)選擇供電方式，如果本發(fā)明被應(yīng)用于室內(nèi)或其他有市電的環(huán)境中， 可任意選擇供電方式，如果本發(fā)明被應(yīng)用于野外等無(wú)市電的環(huán)境中可選擇電池供電；參見附圖2，中央處理模塊采用的是美國(guó)TI (德州儀器)的CC2430芯片，CC2430 片上系統(tǒng)在單芯片上結(jié)合了 2. 4G的DSSS射頻發(fā)射器、128KB可編程閃存、8KB的RAM和增 強(qiáng)型的8051微控制器，具備直接存儲(chǔ)器定址功能、可編程看門狗定時(shí)器、AES-128安全協(xié) 議處理器、多達(dá)8路輸入的8-14位ADC、USART、睡眠模式定時(shí)、上電復(fù)位、掉電檢測(cè)電路以 及21個(gè)可編程I/O引腳等，只需極少外圍電路，性能穩(wěn)定且功耗極低；無(wú)線通信模塊采用 內(nèi)置陶瓷天線，封裝于殼體內(nèi)部，該陶瓷天線和CC2430片上的2. 4G的DSSS射頻發(fā)射器相 連。傳感器模塊通過(guò)接口 JP2和CC2430芯片相連，該傳感器模塊采用瑞士 Sensirion公司 基于CMOSensTM技術(shù)的數(shù)字溫濕度傳感器SHT11，它高度集成，將溫度感測(cè)、濕度感測(cè)、信號(hào) 變換、A/D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個(gè)芯片上，提供二線數(shù)字串行接口 SCK和DATA，支 持CRC傳輸校驗(yàn)，傳輸可靠性高，傳感器通過(guò)透氣窗實(shí)現(xiàn)對(duì)外界溫度及濕度信息的采集。為 了提高系統(tǒng)的靈活性，本實(shí)用新型將傳感器模塊和裝置的其他部分分開做成兩個(gè)部分，并 通過(guò)接口 JPl和接口 JP2相連，這樣，當(dāng)傳感器模塊損壞時(shí)就只需要更換傳感器模塊就可以 了。[0029]使用時(shí)，傳感器模塊實(shí)時(shí)采集周圍環(huán)境中的溫濕度信息，通過(guò)二線數(shù)字串行接口 SCK和DATA將溫濕度數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理模塊，中央處理模塊對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)提 取，溫度補(bǔ)償、濕度補(bǔ)償?shù)忍幚?，得到?zhǔn)確的實(shí)時(shí)溫度值和濕度值，同時(shí)中央處理模塊建立 緩沖區(qū)，保存溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)在無(wú)線發(fā)送過(guò)程中錯(cuò)誤，最后以約定的格式通 過(guò)無(wú)線通信模塊以無(wú)線的方式將溫濕度信息輸出，通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控室，實(shí) 現(xiàn)了集采集、存儲(chǔ)、傳輸為一體的無(wú)線溫濕度變送裝置。本實(shí)用新型的無(wú)線溫濕度變送器裝置是非密封性的，為保護(hù)測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定 性，應(yīng)盡量避免在酸性、堿性及含有機(jī)溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使 用。同時(shí)，為正確反映欲測(cè)空間的濕度，應(yīng)避免將無(wú)線溫濕度變送器安放在離墻壁太近或空 氣不流通的死角處。如果被測(cè)的空間太大，就應(yīng)放置多個(gè)無(wú)線溫濕度變送器。
權(quán)利要求無(wú)線溫濕度變送器裝置，包括中央處理模塊、傳感器模塊、能量供應(yīng)模塊，其特征在于還包括ZigBee無(wú)線通信模塊，所述的ZigBee無(wú)線通信模塊分別和所述的中央處理模塊、能量供應(yīng)模塊相連，所述的各模塊封裝在一個(gè)外殼中，所述外殼在所述傳感器模塊的位置設(shè)有透氣窗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線溫濕度變送器裝置，其特征在于所述的能量供應(yīng)模塊 包括電池供電模塊和適配器供電模塊，并通過(guò)一個(gè)3聯(lián)開關(guān)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線溫濕度變送器裝置，其特征在于所述的中央處理模塊 采用美國(guó)TI的CC2430芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線溫濕度變送器裝置，其特征在于所述的ZigBee無(wú)線通 信模塊采用內(nèi)置陶瓷天線，封裝于所述外殼的內(nèi)部，該天線和所述CC2430芯片相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線溫濕度變送器裝置，其特征在于傳感器模塊采用瑞士 Sensirion公司的數(shù)字溫濕度傳感器SHTl 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線溫濕度變送器裝置，其特征在于所述的ZigBee無(wú)線通 信模塊采用支持Mesh自組網(wǎng)協(xié)議的ZigBee無(wú)線通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線溫濕度變送器裝置，其特征在于所述的傳感器模塊和 所述無(wú)線溫濕度變送器裝置的其他部分分開設(shè)置在兩塊電路板上，并通過(guò)一個(gè)接口連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用在環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的無(wú)線溫濕度變送器裝置，該裝置包括中央處理模塊、傳感器模塊、能量供應(yīng)模塊、ZigBee無(wú)線通信模塊，所述的ZigBee無(wú)線通信模塊分別和所述的中央處理模塊、能量供應(yīng)模塊相連。本實(shí)用新型的無(wú)線溫濕度變送器裝置解決了目前的無(wú)線溫濕度變送器裝置存在的設(shè)備移動(dòng)性差、重復(fù)利用率不高、穩(wěn)定性差且成本較高的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201765682SQ201020269068
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者朱啟兵, 楊丁, 隋麗敏 申請(qǐng)人:北京中能普瑞技術(shù)有限公司