一种便携式无线测温仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种便携式无线测温仪，涉及一种无线测温仪，属于测量仪器仪表【技术领域】。本实用新型主要由核心电路板、GPRS天线、GPS天线、液晶显示屏、按键键盘和电池组成。所述的核心电路板包括微处理器及微处理器的外围电路、温度信号采集电路、无线模块及其外围电路、电源转换与稳压电路、电池充电电路、电池电量监测电路、实时时钟电路、液晶显示接口电路、键盘接口电路，核心电路板上带有电池充电接口、液晶显示接口、SIM卡接口、无线模块接口。本实用新型具有温度、时间信息无线传送以及地理位置定位功能，能够方便快捷地获取地理位置信息以及远程监控实时环境温度，且具有体积小、成本低、功耗低、操作简单、使用方便、便于携带等优点。
【专利说明】一种便携式无线测温仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线测温仪，属于测量仪器仪表【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现今，冬季供暖工作面广点多，每年都有大量因供暖质量问题而产生的投诉。为客观实时地采集供暖终端温度情况，无线测温技术在居民住家和整个辖区用热问题的监控领域有着非常重要的应用。采用该技术可以实现温度远距离的测量与监控，有效避免室温不均的供热问题。
[0003]但目前的无线测温装置具有以下不足:
[0004](I)成本高、体积较大，便携性较差；
[0005](2)无法定位获取当前的地理位置信息以及当前的时间信息，实时实地性较差；
[0006]( 3 )装置功耗大，电池使用寿命短；
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型公开的一种便携式无线测温仪，能够更方便、实时、节能的获取环境温度信息，且成本低、体积相对较小，便携性好。
[0008]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0009]本实用新型公开的一种便携式无线测温仪，主要由核心电路板、液晶显示屏、按键键盘和电池组成；所述核心电路板包含微处理器及微处理器的外围电路、温度信号采集电路、无线模块及其外围电路、电源转换与稳压电路、电池充电电路、电池电量监测电路、实时时钟电路、液晶显示接口电路、键盘接口电路。核心电路板上带有电池充电接口、液晶显示接口、SM卡接口、无线模块接口。
[0010]连接关系:系统首先由电池电源信号输入，经过电源转换与稳压电路后给核心电路板供电，微处理器及其外围电路中的微处理器模块在正常工作后给与无线模块一个脉冲信号用来启动无线模块，在无线模块及其外围电路中的无线模块正常启动后，其GPS定位功能会将采集到的地理位置信息发送给微处理器模块，微处理器模块在得到GPS信息后再进行必要的数据处理。微处理器给无线模块发送指令获取当前网络状态信息，温度信号采集电路中的温度传感器将采集到的温度信息发送给微处理器模块，实时时钟电路将实时时间信息发送给微处理器模块，电池电量监测电路用于检测电池电压值，并将检测到的电池电量信息送入微处理器，最后，微处理器将所得到并处理完的温度信息、GPS信息、电池电量信息、实时时钟信息一起发送给无线模块，通过无线模块的GPRS功能以指定的时间间隔发送给远端上位机，并同时将电池电量信息、实时时钟信息、温度信息、网络状态等信息显示在液晶显示器上。
[0011]温度传感器用于感知外部环境温度信息，并将温度信号送入微处理器的模拟量采集模块从而使微处理器得到外部环境的温度数据，微处理器将得倒的温度数据经过数据处理后通过串口发送给无线模块，无线模块将接收到的数据通过GPRS发送给远端上位机。
[0012]无线模块既有无线数据收发功能又具有GPS地理位置定位功能，无线模块在启动后会将当前的地理位置信息通过串口发送给微处理器，微处理器将对接收到的信息通过数据处理，并将数据再次通过串口发送给无线模块，无线模块将接收到的数据通过GPRS发送给远端的上位机。
[0013]实时时钟电路提供实时时间，并通过微处理器在液晶显示屏上显示年月日时分秒等时间信息。
[0014]微处理器及其外围电路温度信号采集电路获取外部环境的温度值以及对无线模块发送过来的地理位置信息数据进行处理，并将处理过后的数据发送给无线模块，通过电池电量监测电路获取电池电量，通过实时时钟电路获取时间信息，通过无线模块及其外围电路定位到当前的地理位置信息，并将地理位置信息发送给微处理器进行数据处理，再将经过处理后的数据通过GPRS发送给远端的上位机，通过液晶屏显示电池电量、时间、温度值、网络信号等信息，通过键盘修改时间信息。
[0015]电源转换与稳压电路的输入为电池，电源转换与稳压电路的输出为微处理器及微处理器的外围电路、无线模块及其外围电路、温度信号采集、电源转换与稳压电路、电池电量监测电路、实时时钟电路、键盘接口电路等提供电源。
[0016]电池充电电路在电池电压下降需要充电时，支持在线供电，通过电池充电接口连接充电器为可充电电池充电，充电接口为USB接口。
[0017]所述的无线测温仪采用3.7V锂电池供电，且配有USB充电方式，当采用USB充电时，锂电池并不为系统供电并且此时锂电池应为充电状态，此时系统由USB供电。当系统采用3.7V锂电池供电时，电源转换电路可产生5V电压输出，5V输出的电压经过稳压电路后又会产生4V和3.3V电压输出，4V电压输出为无线模块供电，3.3V电压输出为微处理器模块和液晶显示模块供电。
[0018]电池电量监测电路用于检测电池电压值，并将检测结果送入微处理器，微处理器再通过必要的数据处理在液晶屏中显示电池电量。
[0019]本实用新型的一种便携式无线测温仪，其工作过程为:
[0020]步骤1:打开无线测温仪的开关，锂电池3.7V输入电压经过电源转换电路以及稳压电路后转换为3.3V和4V的输出电压分别给予微处理器电路和无线模块电路供电。
[0021]步骤2:微处理器启动温度信号采集电路获取当前温度信息，同时给予无线模块一个脉冲信号从而启动无线模块，无线模块电路在得倒脉冲信号后会启动工作，在通过SIM卡连接到互联网后，其GPRS功能指示灯与GPS功能指示灯以一定频率闪烁；
[0022]步骤3:微处理器通过发送指令给无线模块以获取当前网络状态信息。
[0023]步骤4:电池电量监测电路将检测到的电池电压值发送给微处理器，微处理器将接收到的电压数据经行必要的数据处理。
[0024]步骤5:微处理器在获取温度信息的同时获取实时时钟电路的实时时钟信息，并将温度信息、实时时钟信息、当前网络状态信息以及电池电压信息一同显示在液晶屏上。
[0025]步骤6:无线模块的GPS定位功能会将定位到的地理位置信息通过串口传送到微处理器，微处理器将获得的地理位置信息经过数据处理后并同温度信息发送给无线模块，通过无线模块的GPRS功能以一定的时间间隔传送到远端上位机。[0026]有益效果:
[0027]1、本实用新型的一种便携式无线测温仪，将各个电路模块集成到核心电路板上，大大缩小了无线测温仪的体积。
[0028]2、本实用新型的一种便携式无线测温仪，成本低、结构简单、操作方便。
[0029]3、本实用新型的一种便携式无线测温仪，可实时监测远端环境的温度、时间等信息，可以远端获得所在地的地理位置信息，可通过按键键盘校准当前时间。
[0030]4、本实用新型的一种便携式无线测温仪，功耗低，适合在工程现场长时间工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为便携式无线测温仪的外观示意图。
[0032]图2为便携式无线测温仪的内部结构示意图；
[0033]其中，I一液晶显示屏、2— SM卡接口、3 — GPS天线接口、4一温度传感器接口、5—GPRS天线接口、6—按键键盘、7—电源开关、8— USB接口、9一机壳、10— GPRS工作指示灯、11—GPS工作指示灯。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0035]实施例
[0036]本实施例的一种便携式无线测温仪，由核心电路板、液晶显示屏1、按键键盘6和电池组成；机壳9将核心电路板与电池包覆于内部；机壳9正面左侧部分装有液晶显示屏I，右侧部分装有按键键盘6和SM卡接口 2以及温度传感器接口 4和电源开关7 ;机壳9顶部配有GPRS天线接口 5，右侧壁配有GPS天线接口 11 ;机壳9底部还开有供电池充电的USB 接口 8 ;
[0037]连接关系:系统首先由电池组电压输入，经过电源转换与稳压电路后给核心电路板供电，微处理器及其外围电路中的微处理器模块在正常供电后给与无线模块一个脉冲信号用来启动无线模块，在无线模块及其外围电路中的无线模块正常启动后，其GPS定位功能会将采集到的地理位置信息给微处理器模块，微处理器模块在得到GPS信息后再进行必要的数据处理。微处理器给无线模块发送指令获取当前网络状态信息，温度信号采集电路中的温度传感器将采集到的温度信息发送给微处理器模块，实时时钟电路将实时时间信息发送给微处理器模块，电池电量监测电路用于检测电池电压值，并将检测结果送入微处理器，最后，微处理器将所得到并处理完的温度信息、GPS信息、电池电量信息、实时时钟信息一起发送给无线模块，通过无线模块的GPRS功能以指定的时间间隔发送给远端上位机，并同时将电池电量信息、实时时钟信息、温度信息、网络状态信息显示在液晶显示器上。
[0038]所述核心电路板包含微处理器及微处理器的外围电路、温度信号采集电路、无线模块及其外围电路、电源转换与稳压电路、电池充电电路、电池电量监测电路、实时时钟电路、液晶显示接口电路、键盘接口电路。核心电路板上带有电池充电USB接口 8、液晶显示接口、SIM卡接口 2、无线模块接口。
[0039]温度传感器通过温度传感器接口 4将感应到外部环境温度信号送入微处理器的模拟量采集模块从而使微处理器得到外部环境的温度数据，微处理器将得倒的温度数据经过数据处理后通过串口发送给无线模块，无线模块将接收到的数据通过GPRS发送给远端上位机。
[0040]无线模块既有无线数据收发功能又具有GPS地理位置定位功能，模块在启动后会将当前的地理位置信息通过串口发送给微处理器，微处理器将对接收到的信息通过数据处理，并将数据再次通过串口发送给无线模块，无线模块将接收到的数据通过GPRS发送给远端的上位机。
[0041]实时时钟电路提供实时时间，并通过微处理器在液晶显示屏I上显示年月日时分秒等时间信息。
[0042]微处理器及其外围电路温度信号采集电路获取外部环境的温度值以及对无线模块发送过来的地理位置信息数据进行处理，并将处理过后的数据发送给无线模块，通过电池电量监测电路获取电池电量，通过实时时钟电路获取时间信息，通过无线模块及其外围电路定位到当前的地理位置信息，并将地理位置信息发送给微处理器进行数据处理，再将经过处理后的数据通过GPRS发送给远端的上位机，通过液晶显示屏I显示电池电量、时间、温度值、网络信号等信息，通过按键键盘6修改时间信息。
[0043]电源转换与稳压电路的输入为电池，电源转换与稳压电路的输出为微处理器及微处理器的外围电路、无线模块及其外围电路、温度信号采集、电源转换与稳压电路、电池电量监测电路、实时时钟电路、键盘接口电路等提供电源。
[0044]电池充 电电路在电池电压下降需要充电时，支持在线供电，通过电池充电接口连接充电器为可充电电池充电，充电接口为USB接口 8 ；
[0045]所述的无线测温仪采用3.7V锂电池供电，且配有USB充电方式，当采用USB充电时，锂电池并不为系统供电并且此时锂电池应为充电状态，此时系统由USB供电。当系统采用3.7V锂电池供电时，电源转换电路可产生5V电压输出，5V输出的电压经过稳压电路后又会产生4V和3.3V电压输出，4V电压输出为无线模块供电，3.3V电压输出为微处理器模块和液晶显示模块供电。
[0046]电池电量监测电路用于检测电池电压值，并将检测结果送入微处理器，微处理器再通过必要的数据处理在液晶显示屏2中显示电池电量。
[0047]便携式无线测温仪配备了液晶显示屏2，用来显示测量的温度值、电池电量、时间、当前网络状态等。
[0048]便携式无线测温仪带有按键键盘6，按键键盘6包含【M】、【F】、【A】(上)、【▼】(下)四个按键，其中【M】用来切换需要修改的时间的位，可修改的位包括年、月、日、时、分、秒，结合【▲】、【▼】键来分别修改对应位的时间信息，【F】为确定键，修改完信息后，按【F】即为确定并退出修改模式。
[0049]上述微处理器型号为PIC24FJ128GA306 ；
[0050]上述无线模块的型号为SM908_C ；
[0051]本实施例所述的无线测温仪的工作过程为:
[0052]步骤1:打开无线测温仪的开关，锂电池3.7V输入电压经过电源转换电路以及稳压电路后转换为3.3V和4V的输出电压分别给予微处理器电路和无线模块电路供电。
[0053]步骤2:微处理器启动温度信号采集电路获取当前温度信息，同时给予无线模块一个脉冲信号从而启动无线模块，无线模块电路在得倒脉冲信号后会启动工作，在通过SIM卡连接到互联网后，其GPRS功能指示灯10与GPS功能指示灯11以一定频率闪烁；
[0054]步骤3:微处理器通过发送指令给无线模块以获取当前网络状态信息。
[0055]步骤4:电池电量监测电路将检测到的电池电压值发送给微处理器，微处理器将接收到的电压数据进行必要的数据处理。
[0056]步骤5:微处理器在获取温度信息的同时获取实时时钟电路的实时时钟信息，并将温度信息、实时时钟信息、当前网络状态信息以及电池电压信息一同显示在液晶屏上。
[0057]步骤6:无线模块的GPS定位功能会将定位到的地理位置信息通过串口传送到微处理器，微处理器将获得的地理位置信息经过数据处理后并同温度信息发送给无线模块，通过无线模块的GPRS功能以指定的时间间隔传送到远端上位机。
[0058]步骤7:如果测温仪需要校准时间信息，可通过按键键盘6予以逐条修改校准。
[0059]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，但本实用新型的设计构思并不局限于此，本领域人员对本实用新型的技术方案做出的非实质性改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种便携式无线测温仪，主要由核心电路板、液晶显示屏(I)、按键键盘(6)和电池组成；其特征在于:所述核心电路板包含微处理器及微处理器的外围电路、温度信号采集电路、无线模块及其外围电路、电源转换与稳压电路、电池充电电路、电池电量监测电路、实时时钟电路、液晶显示接口电路、键盘接口电路；核心电路板上带有电池充电接口、液晶显示接口、SM卡接口(2)、无线模块接口 ； 连接关系:系统首先由电池电源信号输入，电源信号经过电源转换与稳压电路后给核心电路板供电，微处理器及其外围电路中的微处理器模块在正常工作后会给无线模块发送一个脉冲信号用来启动无线模块，在无线模块及其外围电路中的无线模块正常启动后，其GPS定位功能会将采集到的地理位置信息发送给微处理器模块，微处理器模块在得到GPS信息后再进行必要的数据处理；微处理器给无线模块发送指令获取当前网络状态信息，温度信号采集电路中的温度传感器将采集到的温度信息发送给微处理器模块，实时时钟电路将实时时间信息发送给微处理器模块，电池电量监测电路用于检测电池电压值，并将检测到的电池电量信息发送至微处理器，最后，微处理器将所得到并处理完的温度信息、GPS信息、电池电量信息、实时时钟信息一起发送给无线模块，通过无线模块的GPRS功能以指定的时间间隔发送给远端上位机，并同时将电池电量信息、实时时钟信息、温度信息、网络状态信息显示在液晶显示器上。
2.如权利要求1所述的一种便携式无线测温仪，其特征在于:所述的无线测温仪采用.3.7V锂电池供电，且配有USB充电方式，当采用USB充电时，锂电池并不为系统供电并且此时锂电池应为充电状态，此时系统由USB供电；当系统采用3.7V锂电池供电时，电源转换电路可产生5V电压输出，5V输出的电压经过稳压电路后又会产生4V和3.3V电压输出，4V电压输出为无线模块供电，3.3V电压输出为微处理器模块和液晶显不模块供电。
【文档编号】G08C17/02GK203705069SQ201320787491
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】王涛, 李格 申请人:北京理工大学