一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统，包括温度采集端和温度数据接收端，温度数据采集端由电源电路模块、多路温度采集电路模块、复位电路模块、无线发射模块和单片机主控芯片组成；温度数据接收端由电源电路模块、液晶显示模块、复位电路模块、键盘模块、报警电路模块、无线接收模块和单片机组成。本实用新型采用多个红外温度传感器采集粮库内各点温度数据，能够快速方便地测量出非接触物体的真实表面温度，能及时正确地反映粮库内局部粮食温度变化，有效避免粮食的连锁霉变，保障了粮库内粮食的安全储备，采用无线数据传输模块避免了复杂的电缆布线，并具有高通信率、待机模式下功耗特别低的特点。
【专利说明】一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温度采集系统，特别涉及一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统。
【背景技术】
[0002]温度测量在工农业生产和人们的日常生活中发挥着重要作用，例如城市居民小区供热检测、大型温度仓库温度检测、工业生产测控、以及农业生产温度测控等等。多点温度测量系统能够对多个工作点的温度进行检测、显示和存储，对生产生活带来很大的便利。传统温度测控系统是将所测得的温度数据有线传输到监测房或上位PC机，虽然有线传输在传输速度和运行可靠性等方面具有一定的优势，但是在环境恶劣时有线布线就比较困难，而且位置移动也不方便，例如在粮仓或大棚中经常需要变换测试位置，有线布线也会显得比较麻烦。而无线传输方式能很好地解决有线传输的问题。短距离无线多路温度采集系统通过温度传感器对多个观测点进行温度测量，然后通过无线传输模块来发射和接收测量数据，适用于粮库和温室大棚的多点温度测量以及工业生产测控等，还适用于高辐射区和高传染区等对人身健康有严重危害的场合。
[0003]在粮库中，现有短距离无线多路温度采集系统一般采用接触式数字式温度传感器作为其温度采集工具，因此必须充分接触粮食才能测量其真实温度，那么当取出粮食或者放置新粮食时，需要把这些传感器全部取出，待粮食转移后再重新放置温度传感器，这样既浪费时间又很繁琐，因此人们一般将温度传感器布置在粮库内可堆放粮食的最大范围区域附近，这样温度传感器必须相距粮食一段距离才能方便粮食的转移，导致接触式温度传感器只能测量其附近的空气温度，而不能及时正确地反映局部粮食的真实温度。粮库各点的温度控制对粮食的安全储备有很大的影响，如果监测系统不能及时正确地反映局部粮食温度突然升高的现象，必然会引起粮食的霉变，继而引起连锁反应，造成不可挽回的损失。因此，设计一种在粮库中短距离无线多路非接触式温度采集系统就显得非常必要。
实用新型内容
[0004]为解决上述问题，本实用新型公开了一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统，包括温度采集端和温度数据接收端，所述的温度数据采集端由电源电路模块、多路温度采集电路模块、复位电路模块、无线发射模块和单片机主控芯片组成，所述的电源电路模块与多路温度采集电路模块以及单片机主控芯片相连为其供电，所述的多路温度采集电路模块信号经单片机主控芯片送入无线发射模块；所述的温度数据接收端由电源电路模块、液晶显示模块、复位电路模块、键盘模块、报警电路模块、无线接收模块和单片机组成，电源电路模块分别为单片机、液晶显示电路以及无线接收模块供电，所述的液晶显示模块、复位电路模块、键盘模块、报警电路模块、无线接收模块分别与所述的单片机相连。
[0006]作为本实用新型的一种改进，所述的多路温度采集电路模块采用非接触式测温传感器。
[0007]作为本实用新型的一种改进，所述的非接触式测温传感器为红外测温传感器TN9。
[0008]作为本实用新型的一种改进，所述的无线发射模块以及无线接收模块均采用nRF24L01 芯片。
[0009]作为本实用新型的一种改进，所述的单片机芯片的型号为STC89C52。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]本实用新型采用多个红外温度传感器采集粮库内各点温度数据，能够快速方便地测量出非接触物体的真实表面温度，因此能及时正确地反映粮库内局部粮食温度变化，有效避免粮食的连锁霉变，保障了粮库内粮食的安全储备，而且通过非接触方式测量各点处粮食的温度变化，不会影响粮库内粮食的正常转移。该系统采用nRF24L01无线数据传输模块避免了复杂的电缆布线，并具有高通信率、待机模式下功耗特别低的特点，当完成温度采集任务后，本系统能自动进入休眠状态以节约功耗，等待下一次的温度数据采集任务的启动。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的系统结构框图；
[0013]图2为本实用新型的温度数据采集端电路图；
[0014]图3为本实用新型的温度数据接收端电路图。
【具体实施方式】
[0015]以下将结合具体实施例对本实用新型提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
[0016]图1为本实用新型的一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统结构框图，包括温度采集端和温度数据接收端，所述的温度数据采集端由电源电路模块、多路温度采集电路模块、复位电路模块、无线发射模块和单片机主控芯片组成，所述的电源电路模块与多路温度采集电路模块以及单片机主控芯片相连为其供电，所述的多路温度采集电路模块信号经单片机主控芯片送入无线发射模块；所述的温度数据接收端由电源电路模块、液晶显示模块、复位电路模块、键盘模块、报警电路模块、无线接收模块和单片机组成，电源电路模块分别为单片机、液晶显示电路以及无线接收模块供电，所述的液晶显示模块、复位电路模块、键盘模块、报警电路模块、无线接收模块分别与所述的单片机相连。
[0017]图2本实用新型的温度数据采集端电路图，单片机芯片采用STC89C52，多路温度采集电路模块采用4个非接触式红外温度传感器TN9电路，TN91- TN93。无线发射模块采用nRF24L01芯片。电源电路采用电源适配器将市电转换成5V的直流电给单片机STC89C52和红外温度传感器TN9供电，由于nRF24101芯片的供电电压为1.9V到3.6V之间，因此设计了一个3.3V输出的稳压电路，5V电压经过三端稳压管AMSl117-3.3输出了稳定的3.3V电压。单片机控制模块电路由单片STC89C5的时钟电路和复位电路组成。当单片机加电，振荡器就会一直工作，产生持续的振荡时钟。复位电路是上电自动复位，当晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
[0018]本系统采用的非接触式红外测温传感器TN9，它是一种集成的红外探测器，内部有线性处理电路和温度补偿电路，其测量距离大约为30米，响应时间大约为0.5秒，它具备SPI接口，可方便地与单片机进行数据传输，因此非常适合于粮库内各点的非接触式温度测量。该温度采集端电路采用了 4个红外测温传感器TN9，每个TN9传感器通过红外温度传感器扫描被测的局部粮食，并把相应的红外辐射数据通过引脚2和3传送给单片机，引脚5为测温模块TN9的启动信号弓丨脚，低电平有效。
[0019]nRF24L01是一款工作在2.4?2.5GHz频段的无线收发器芯片，它内部集成了频率发生器、增强型SchockBurstTM模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器等，其集成程度高，输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。无线收发器nRF24L01的引脚CE、MOSI, MISO、CSN、SCK、以及IRQ分别与主控芯片STC89C52的普通IO口相连，通过这些普通IO 口模拟SPI时序，从而控制单片机与无线收发器nRF24L01模块之间的温度数据的通信，并将温度数据通过无线信道传输给上位机。
[0020]图3为本实用新型的温度数据接收端电路图，单片机采用STC89C52，无线接收模块电路采用nRF24L01芯片、液晶显示电路采用IXD12864液晶显示器、报警电路采用蜂鸣器进行报警、键盘电路以及电源电路等组成。电源电路采用电源适配器将市电转换成5V的直流电给单片机STC89C52、液晶显示器以及蜂鸣器等供电，输出为3.3V的稳压电路给无线收发器nRF24L01供电。
[0021]该电路采用无线收发器nRF24L01来接收温度数据采集端发送来的温度数据，nRF24L01的引脚CE、MOSI, MISO、CSN、SCK、以及IRQ分别与主控芯片STC89C52的普通IO口相连，通过这些普通IO 口来模拟SPI时序，从而控制无线收发器nRF24L01将温度数据传输给单片机，经单片机STC89C52处理后，直接将各测量点的名称及其温度在IXD12864液晶显示器上实时显示，如果温度过高或过低则启动蜂鸣器报警电路工作。可以通过4个按键来设置4个测量点的温度报警上下限，以便更好的控制环境温度。4个按键K1、K2、K3和K4分别连接单片机的Ρ3.4、Ρ3.5、Ρ3.6和Ρ3.7 口，Kl键为功能键，用于选择需要调整报警温度的测量点，Κ2为切换设置温度上限或下限，Κ3和Κ4键每按一下分别表示设置温度的上限或下限加1°C和减1°C操作。
[0022]本实用新型采用多个红外温度传感器采集粮库内各点温度数据，能够快速方便地测量出非接触物体的真实表面温度，因此能及时正确地反映粮库内局部粮食温度变化，有效避免粮食的连锁霉变，保障了粮库内粮食的安全储备，而且通过非接触方式测量各点处粮食的温度变化，不会影响粮库内粮食的正常转移。该系统采用nRF24L01无线数据传输模块避免了复杂的电缆布线，并具有高通信率、待机模式下功耗特别低的特点，当完成温度采集任务后，本系统能自动进入休眠状态以节约功耗，等待下一次的温度数据采集任务的启动。
[0023]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
【权利要求】
1.一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统，其特征在于:包括温度数据采集端和温度数据接收端,所述的温度数据采集端由电源电路模块、多路温度采集电路模块、复位电路模块、无线发射模块和单片机主控芯片组成，所述的电源电路模块与多路温度采集电路模块以及单片机主控芯片相连为其供电，所述的多路温度采集电路模块信号经单片机主控芯片送入无线发射模块；所述的温度数据接收端由电源电路模块、液晶显示模块、复位电路模块、键盘模块、报警电路模块、无线接收模块和单片机组成，电源电路模块分别为单片机、液晶显示电路以及无线接收模块供电，所述的液晶显示模块、复位电路模块、键盘模块、报警电路模块、无线接收模块分别与所述的单片机相连。
2.根据权利要求1所述的一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统，其特征在于:所述的多路温度采集电路模块采用非接触式测温传感器。
3.根据权利要求2所述的一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统，其特征在于:所述的非接触式测温传感器为红外测温传感器TN9。
4.根据权利要求1所述的一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统，其特征在于:所述的无线发射模块以及无线接收模块均采用nRF24L01芯片。
5.根据权利要求1所述的一种粮库的短距离无线红外多路温度采集系统，其特征在于:所述的单片机芯片的型号为STC89C52。
【文档编号】G08C17/02GK203595551SQ201320569517
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】陈金立, 朱艳萍, 赵益波, 张征 申请人:南京信息工程大学