专利名称：自给电源的温度控制器的制作方法
技术领域：
自给电源的温度控制器技术领域[0001]本实用新型涉及一种环境监测设备，尤其是指一种自给电源的温度控制器。
背景技术：
[0002]随着技术的迅猛发展，近些年来智能化家居的概念被提出并逐渐得到用户的认可 与青睐，近些年来进入迅猛发展时期。在智能家居中种种智能化的实现背后，各种智能的电 气控制设备必不可少，而温度监控器则是其中很重要的组成部分之一。[0003]资源的贫瘠及日益减少使得节能环保产品备受亲来，节能环保固然是好但也是持 续性的在使用资源。常规的温度监控器都采用外界供电或内部电池供电的传统方式，这使 得其在使用过程中不仅需要用户时常更换电池较为麻烦，且用后的电池也会污染环境。环 保程度较低。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于克服了上述缺陷，提供一种自给电源的温度控制器。[0005]本实用新型的目的是这样实现的一种自给电源的温度控制器，它包括供电模块、 总线收发器、中央处理器、显示模块、无线通讯处理模块及温度传感器；所述供电模块包括 太阳能电池单元、储能供电单元及DC/DC转换单元,太阳能电池单元连接储能供电单元，储 能供电单元连接DC/DC转换单元，DC/DC转换单元连接总线收发器，总线收发器分别与中央 处理器及无线通讯处理模块连接；所述中央处理器输出连接显示模块；所述温度传感器连 接无线通讯处理模块；[0006]上述结构中，所述供电模块还包括充电单元，所述充电单元输入连接外部12VDC， 充电单元输出连接储能供电单元；[0007]上述结构中，所述供电模块的储能供电单元包括至少两个并接的电解电容；[0008]上述结构中，所述太阳能电池单元包括EnOcean品牌型号为ECS300的太阳能电池 片;[0009]上述结构中，它还包括操控模块，所述操控模块连接无线通讯处理模块；[0010]上述结构中，所述显示模块包括显示屏及驱动单元，所述中央处理器与驱动单元 相连，驱动单元连接显示屏；所述无线通讯处理模块包括射频单元，所述射频单元连接总线 收发器及温度传感器；[0011]上述结构中，所述温度传感器包括TEXAS品牌的型号为TMP112的温度传感器芯 片。[0012]本实用新型的有益效果在于采用太阳能电池板来采集光照，并以光一电直接转换 方式将电能存储在大容量电容器内，到需要的时候再释放出来以供产品使用吗，进一步还 配合了电路低功耗的优化，实现了温度控制器自给工作的目的。
[0013]
以下结合附图详述本实用新型的具体结构[0014]图1为本实用新型的电路原理框图；[0015]图2为本实用新型的具体实施例的电路原理框图；[0016]图3为本实用新型的具体实施例电路图。
具体实施方式
[0017]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施 方式并配合附图详予说明。[0018]如图1，本专利涉及一种自给电源的温度控制器，它包括供电模块、总线收发器、 中央处理器、显示模块、无线通讯处理模块及温度传感器；所述供电模块包括太阳能电池单 元、储能供电单元及DC/DC转换单元,太阳能电池单元连接储能供电单元,储能供电单元连 接DC/DC转换单元，DC/DC转换单元连接总线收发器，总线收发器分别与中央处理器及无线 通讯处理模块连接；所述中央处理器输出连接显示模块；所述温度传感器连接无线通讯处 理模块。[0019]参见图2为上述电路的具体实施例电路模块图，本实施例中，温度控制器还包括 操控模块，所述操控模块连接无线通讯处理模块。而供电模块还包括充电单元，所述充电单 元输入连接外部12VDC，充电单元输出连接储能供电单元。从而使得产品除了可以在太阳能 下工作外也可支持常规的外接电源的工作模式，且外接电源同样会经过储能有运用。进一 步的，供电模块的储能供电单元采用多个并接的大容量电解电容组成。显示模块包括显示 屏及驱动单元，所述中央处理器与驱动单元相连，驱动单元连接显示屏；所述无线通讯处理 模块包括射频单元，所述射频单元连接总线收发器及温度传感器。[0020]参见图3为本专利具体实施例对应的电路图，其中[0021]供电模块[0022]实施例中产品可采用太阳能电池板供电和12VDC外接电源供电两种供电方式，从 而以满足不同工作场所的供电需求。[0023]太阳能电池单元，包括EnOcean品牌型号为ECS300尺寸35X12. 8 mm的太阳能电 池片，200LUX光照下标准电压可达到3V电流5Ua，的两片太阳能电池板给产品提供电能。[0024]充电单元，该单元根据使用场所不同可增加，从而使得产品可根据实际使用环境 及需求(比如使用在无光照的场所)确保产品供电充足。经由引线端口 SNT61提供的12VDC 电压经由二极管D8A整流，电阻R3、R4降压输入到由场效应管VT2、场效应管VT3、场效应管 VT4组成的充电电路，当场效应管VT4源极电压达到4. 2V时场效应管VT4停止工作，充电停 止。[0025]储能供电单元，由于产品是依靠太阳能电池片供电，产品电路设计时也考虑整机 的耗电及功耗，由场效应管VT1、肖特基二极管D2B、稳压管D7组成的充放电控制电路可确 保产品维持常规的供电需求而不至于造成缺电或电能的损耗。太阳能电池单元的电池板 Solar输入的电压和12VDC外接电源输入的电压经过二极管D3A和二极管D8B整流后将电 压储存存入C20、电解电容C22、电解电容C17、电解电容C18、电解电容C19内部，供产品使 用。[0026]DC/DC转换单元，此处选用TEXAS品牌DC/DC转换器，可有效减少使用过程中的供电损耗。将储能供电单元提供的3. 7-4. 2VDC电压从电源芯片IC3的3脚输入从8脚输出 供总线收发器、中央控制器和显示驱动单元使用的3. 3VDC电压。[0027]中央控制器[0028]采用单片机IC5，单片机基于存储的自身程序，通过接收到来自其11、13引脚的信 号处理后从6、9引脚输出控制显示模块。[0029]温度传感器[0030]本设计选用TEXAS品牌型号为TMPl 12的低功耗温度传感器芯片IC4，该温度传感 器芯片IC4静态电流只有10UA，其通过检测外界环境数据后通过肖特基二极管D4、D5将信 号输入至无线通讯处理模块的射频单元的型号为STM300芯片IC7的AD100、ADIOl、A0I02 端口接收。[0031]总线收发器[0032]采用型号为SN74LVC4T245的总线收发器，从射频单元的芯片IC7的SD1、SDK、/SS 端口输出的信号输入总线收发器IC6的11、12、13脚转换成与单片机IC5匹配的电平从4、 5、6脚输出。[0033]显示模块[0034]从单片机IC5输出的信号指令输入至驱动单元的CL (显示时钟输入脚)、SID (串 行输入脚)经V0-V4脚电容升压驱动LCD显示屏的显示。最佳的，此处LCD显示屏选用美国 kent Displays LCD，其输入电压只要O. 8VDC睡眠模式下电流只有2. 5Ua.[0035]操控模块[0036]本设备可依据编辑好的程序，通过外部按压按键AUF和按键AB以翻查以往检测过 得环境温度。[0037]无线通讯处理模块[0038]随着电子行业环保低碳理念的倡议，Enocean作为一种绿色无源的新技术，已经在 全世界范围内得到了广泛的关注。目前为止，全世界有超过10万座建筑物采用了 Enocean 的绿色技术。世界上现有多家公司正基于该技术开发出造福人类的绿色低碳的高科技产 品。比如享誉世界的Thermokon,ABB等公司。本专利技术中，引进德国Enocean技术,使用 型号为STM300的射频单元应用于有温度监控功能的电路中并采用无线传输的模式获取数 据，该射频单元的待机功耗极小约O. 2uA，可满足接收和放射双重功能，且固定的868. 3MHZ 发射及接收频率，最大数据传输率为125kbps，可使用PC机进行无线接收。[0039]射频单元的芯片IC7从AD100、ADI01、A0I02端口接收到的信号经由SD1、SDK、/SS 端口输出至总线收发器SN74LVC4T245转换为与之匹配的电压信号经单片机IC5内置特定 程序编辑处理经由驱动单元转换驱动从显示屏直接查看的显示数据。同时射频单元的芯片 IC7的WHIP脚发出868. 3MHZ射频信号由安装有“WinEtel”软件的电脑进行接收已得到可 供查看的十六进制代码由此获得实际数据。[0040]电路工作原理概述[0041]产品供电方式采用太阳能电池板供电和12VDC外接电源供电两种供电方式，可满 足不同工作场所的供电需求。太阳能电池板采集到得电压可直接经过肖特基二极管D3A将 电存储于C20、C22、C17、C18、C19电解电容内部· 12VDC外接电源供电的电压经由D8A整 流，R3、R4降压输入到由VT2、VT3、VT4场效应管组成的充电电路，经过肖特基二极管整流将电也存储于C20、C22、C17、C18、C19电解电容内部。为减少产品用电造成的损耗C20、C22、 C17、C18、C19存储的电量经过DC/DC转换器再一次降压为3. 3VDC标准的电压以供产品工作使用。[0042]低功耗的数字温度传感器IC4 TMP将检测到的外界环境数据通过肖特基二极管 D4、D5将信号输入至无线模块STM300AD100、ADIOU A0I02端口接收。射频模块STM300将 接收到的信号经由SD1、SDK、/SS端口输出至总线收发器IC6SN74LVC4T245的11脚、12脚 和13脚转换为与之匹配的电压信号从4脚、5脚、6脚输出，输入到单片机PIC16F6908脚、 11脚、13脚。经内置特定程序编辑处理由单片机9脚、6脚输出经IXD驱动电路升压转换为 可以直接从IXD查看的显示数据。同时STM300射频模块WHIP脚发出868. 3MHZ射频信号 由安装有“WinEtel”软件的电脑进行接收已得到可供查看的十六进制代码由此获得实际数 据。[0043]综上所述，本专利方案提供了一套供电方案并进一步结合了整机的功耗优化，具 体体现在[0044]1、供电[0045]由于产品是依靠太阳能电池片供电，产品电路设计时也考虑整机的耗电及功耗， 由场效应管VT1、肖特基二极管D2B、稳压管D7组成的充放电控制电路可确保产品维持常规 的供电需求而不至于造成缺电或电能的损耗。[0046]2、降低整机功率及减少电能浪费[0047]A)、用的TEXAS品牌型号为TMPl 12的低功耗温度传感器IC4吗，其静态电流只有 IOUA0[0048]B)、降低开关功率损耗，选用TEXAS品牌DC/DC转换器，将电源提供的3. 7-4. 2VDC 电压稳定在3. 3VDC供总线收发器、单片机和显示模块的驱动单元使用。[0049]C)、选用待机电流极小约O. 2uA的射频模块STM300。[0050]D)、产品显示选用美国kent Displays LCD,输入电压只要O. 8VDC睡眠模式下电流 只有2. 5Ua。[0051]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种自给电源的温度控制器，其特征在于它包括供电模块、总线收发器、中央处理器、显示模块、无线通讯处理模块及温度传感器；所述供电模块包括太阳能电池单元、储能供电单元及DC/DC转换单元,太阳能电池单元连接储能供电单元,储能供电单元连接DC/DC转换单元，DC/DC转换单元连接总线收发器，总线收发器分别与中央处理器及无线通讯处理模块连接；所述中央处理器输出连接显示模块；所述温度传感器连接无线通讯处理模块。
2.如权利要求1所述的自给电源的温度控制器，其特征在于所述供电模块还包括充电单元，所述充电单元输入连接外部12VDC，充电单元输出连接储能供电单元。
3.如权利要求1或2所述的自给电源的温度控制器，其特征在于所述供电模块的储能供电单元包括至少两个并接的电解电容。
4.如权利要求3所述的自给电源的温度控制器，其特征在于所述太阳能电池单元包括EnOcean品牌型号为ECS300的太阳能电池片。
5.如权利要求3述的自给电源的温度控制器，其特征在于它还包括操控模块，所述操控模块连接无线通讯处理模块。
6.如权利要求3或4所述的自给电源的温度控制器，其特征在于所述显示模块包括显示屏及驱动单元，所述中央处理器与驱动单元相连，驱动单元连接显示屏；所述无线通讯处理模块包括射频单元，所述射频单元连接总线收发器及温度传感器。
7.如权利要求3或4所述的自给电源的温度控制器，其特征在于所述温度传感器包括TEXAS品牌的型号为TMPl 12的温度传感器芯片。
专利摘要本实用新型提供了一种自给电源的温度控制器，它包括供电模块、总线收发器、中央处理器、显示模块、无线通讯处理模块及温度传感器；所述供电模块包括太阳能电池单元、储能供电单元及DC/DC转换单元，太阳能电池单元连接储能供电单元，储能供电单元连接DC/DC转换单元，DC/DC转换单元连接总线收发器，总线收发器分别与中央处理器及无线通讯处理模块连接；所述中央处理器输出连接显示模块；所述温度传感器连接无线通讯处理模块。本实用新型采用太阳能电池板来采集光照，并以光—电直接转换方式将电能存储在大容量电容器内，到需要的时候再释放出来以供产品使用，进一步还配合了电路低功耗的优化，实现了温度控制器自给工作的目的。
文档编号G05D23/20GK202870653SQ20122049318
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者李刚 申请人:深圳市创仁科技有限公司