一种用于工厂车间的温湿度监测与传输系统的制作方法

本实用新型属于环境监测领域，尤其涉及一种用于工厂车间的温湿度监测与传输系统。

背景技术：

随着工业技术的不断发展，工业生产企业对生产车间环境的关注度是越来越高，尤其是光电、生物医药、食品加工等行业，对生产车间的温湿度的关注非常的高。市场上也出现了许多温湿度监测系统，但是对于温温度的监测与传输过于简单化，没有形成系统化，存在着诸多漏洞，同时对工厂生产车间温湿度的梯度监测不够系统，导致监测结果不够准确。

同时，监测点相对独立，监测数据不能够时时的传输，导致监测数据存在一定的滞后性，工厂车间环境监测的技术人员很难及时掌握环境监测数据，也需要在种行之有效的监测数据传输方案。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，旨在解决工厂车间温湿度监测数据的梯度采集问题，对工厂车间不同的区域空域进行温湿度的测量，再对数据处理，得到工厂车间温湿度的梯度数值，同时通过无线MESH网络技术对监测到的数据进行时时传输。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，其特征在于，包括单片机模块、无线传输模块、显示模块、温湿度传感器模块、键盘控制模块、太阳能充电模块；所述单片机模块连接所述无线传输模块、所述显示模块、所述键盘控制模块和所述温湿度传感器模块，所述太阳能充电模块连接所述单片机模块、所述无线传输模块、所述显示模块、所述键盘控制模块和所述温湿度传感器模块。

进一步根据所述的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，所述单片机模块包括单片机MSP430F149；所述单片机MSP430F149的64端口、1端口接电源VCC，所述单片机MSP430F149的63端口、62端口接地；所述单片机MSP30F149的36端口、37端口连接所述无线传输模块；所述单片机MSP430F149的12端口、13端口、14端口、15端口、16端口、17端口、18端口连接所述键盘控制模块；所述单片机MSP430F149的44端口、45端口、46端口、47端口、48端口、49端口、50端口、51端口、41端口、42端口、42端口、57端口连接所述显示模块；所述单片机MSP430F149的2端口、3端口、4端口、5端口、6端口、7端口、8端口、9端口、10端口、11端口、19端口、20端口、21端口、22端口、23端口、24端口、25端口、26端口、27端口、28端口、29端口、30端口、31端口、32端口、33端口、34端口、35端口、38端口、39端口、40端口、52端口、53端口、54端口、55端口、56端口、57端口、58端口、59端口、60端口、61端口悬空。

进一步根据所述的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，所述温湿度传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、放大器、标定存储器、14位模数转换器、12C标志总线；所述温度传感器和湿度传感器均与放大器的输入端相连，所述放大器的输出端与14位模数转换器相连，所述标定存储器接入14位模数转换器，所述14位模数转换器与12C标志总线相连，标志总线包括四个端口：SCK端口、DATA端口、GND端口、VDD端口。

进一步根据所述的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，所述无线传输模块包括MAX232单电平电源转换芯片、HEADER12×2接插板、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4；所述电容C1的两端分别与所述MAX232单电平电源转换芯片的C1+端口、C1-端口相连；所述电容C2的两端分别与MAX232单电平电源转换芯片的C2+端口、C2-端口相连；所述电容C3的一端与MAX232单电平电源转换芯片的VCC端口共接高电平VCC，电容C3的另一端则与MAX232单电平电源转换芯片的V+端口相连；电容C4的一端与MAX232单电平电源转换芯片的V-端口相连，电容C4另一端接地；所述HEADER 12×2接插板的2端口、8端口分别与MAX232单电平电源转换芯片的T1OUT端口、R1IN端口相连，所述HEADER 12×2接插板的5端口接地，所述MAX232单电平电源转换芯片的T1IN端口和R1OUT端口分别与所述单片机模块中单片机MSP430F149的36端口和37端口相连，所述MAX232单电平电源转换芯片的GND端口接地。

进一步根据所述的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，所述键盘控制模块电路包括按键1、按键2、按键3、按键4、按键5、按键6、按键7、按键8、按键9、按键0、按键“重置”、按键“确定”、电阻R1、R2、R3、R16、R17、R18、R19、3.3V电源；所述按键1、按键4、按键7、按键“重置”、电阻R1的一端均连接所述单片机模块中单片机MSP430F149的12端口，所述按键1、按键4、按键7、按键“重置”的另一端分别连接所述单片机MSP430F149的15端口、16端口、17端口、18端口；所述按键2、按键5、按键8、按键0的一端均连接所述单片机MSP430F149的12端口，所述按键2、按键5、按键8、按键0的另一端均连接所述单片机MSP430F149的13端口；所述按键3、按键6、按键9、按键“确定”、电阻R2的一端均连接所述单片机MSP430F149的13端口，所述按键3、按键6、按键9、按键“确定”的另一端连接所述单片机MSP430F149的14端口；所述电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R3的一端均连接所述单片机MSP430F149的14端口，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19的另一端均连接电源VCC。

进一步根据所述的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，所述显示模块包括滑动变阻器Rs、型号为ST7920的液晶显示单元、电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15；所述液晶显示单元的VCC端口与滑动变阻器Rs底部接线柱的一端共接5V电源，所述液晶显示单元的V0端口与滑动变阻器Rs的滑片相连，所述滑动变阻器Rs底部接线柱的另一端接地；所述液晶显示单元的FG端口、GND端口、FS端口、端口接地，所述液晶显示单元的DB0端口、DB1端口、DB2端口、DB3端口、DB4端口、DB5端口、DB6端口、DB7端口、WR端口、端口、C/D端口、RES端口分别接所述单片机模块中单片机MSP430F149的44端口、45端口、46端口、47端口、48端口、49端口、50端口、51端口、41端口、42端口、43端口、57端口；所述电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15的一端分别连接所述单片机MSP430F149的44端口、45端口、46端口、47端口、48端口、49端口、50端口、51端口、41端口、42端口、42端口、57端口；所述电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15的另一端均连接5V电源。

进一步根据所述的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统，所述太阳能充电模块包括太阳能电池、被充电电池、三极管VT、二极管VD、电阻R、集成芯片MC3X164；所述被充电电池的正极、二极管VD的负极均连接集成芯片MC3X164的2端口；所述被充电电池的负极、三极管VT的发射极、太阳能电池的负极均连接集成芯片MC3X164的3端口；所述电阻R的一端与三极管VT的基极共接集成芯片MC3X164的1端口；所述三极管VT的集电极、太阳能电池的正极和电阻R的另一端连接二极管VD的正极。

本实用新型有益效果在于：

1)本实用新型提出的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统使用太阳能充电系统，能量来源充足，而且使用绿色能源，对环境没有任何污染，具有节能环保的优点；

2)本实用新型提出的用于工厂车间的温湿度监测与传输系统结合了无线MESH网络技术，组网方式灵活，可以随时随地的对监测数据进行传输。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构框图；

图2为本实用新型的单片机模块的电路图；

图3为本实用新型温湿度传感器组成图；

图4为本实用新型无线传输模块的电路图；

图5为本实用新型键盘模块的电路图；

图6为本实用新型显示模块的电路图；

图7为本实用新型太阳能充电控制器的电路图。

具体实施方式

本实用新型总体结构图如图1所示，主要包括单片机模块、无线传输模块、显示模块、温湿度传感器模块、键盘控制模块、太阳能充电模块；所述单片机模块和所述太阳能充电模块连接所述无线传输模块、所述显示模块、所述键盘控制模块和所述温湿度传感器模块，所述太阳能充电模块连接所述单片机模块。

所述单片机模块如图2所示，包括单片机MSP430F149；所述单片机MSP430F149的64端口、1端口接电源VCC，63端口、62端口接地；所述单片机MSP30F149的36端口、37端口连接所述无线传输模块；所述单片机MSP430F149的12端口、13端口、14端口、15端口、16端口、17端口、18端口连接所述键盘模块；所述单片机MSP430F149的44端口、45端口、46端口、47端口、48端口、49端口、50端口、51端口、41端口、42端口、43端口、57端口连接所述显示模块；所述单片机MSP430F149的2端口、3端口、4端口、5端口、6端口、7端口、8端口、9端口、10端口、11端口、19端口、20端口、21端口、22端口、23端口、24端口、25端口、26端口、27端口、28端口、29端口、30端口、31端口、32端口、33端口、34端口、35端口、38端口、39端口、40端口、52端口、53端口、54端口、55端口、56端口、57端口、58端口、59端口、60端口、61端口悬空。

所述温湿度传感器模块中温湿度传感器结构如图3所示，主要包括两个温度传感器、一个放大器、一个标定存储器、一个14位模数转换器、12C标志总线；所述两个温度传感器均与放大器的输入端相连，所述放大器的输出端与14位模数转换器相连，所述标定存储器接入14位模数转换器，所属14位模数转换器则与12C标志总线相连，标志总线包括四个端口：SCK端口、DATA端口、GND端口、VDD端口。

所述无线传输模块如图4所示，主要包括MAX232单电平电源转换芯片、HEADER 12×2接插板、10uF电容C1、10uF电容C2、10uF电容C3、10uF电容C4；所述电容C1的两端分别与所述MAX232单电平电源转换芯片的C1+端口、C1-端口相连；所述电容C2的两端分别与MAX232单电平电源转换芯片的C2+端口、C2-端口相连；所述电容C3的一端与MAX232单电平电源转换芯片的VCC端口共接高电平VCC，所述C3的另一端则与MAX232单电平电源转换芯片的V+端口相连；所述电容C4的一端与MAX232单电平电源转换芯片的V-端口相连，另一端接地；所述HEADER 12×2接插板的2端口、8端口分别与MAX232单电平电源转换芯片的T1OUT端口、R1IN端口相连，所述HEADER 12×2接插板的5端口接地，所述MAX232单电平电源转换芯片的T1IN端口和R1OUT端口分别与所述单片机模块中单片机MSP430F149的36端口和37端口相连，所述MAX232单电平电源转换芯片的GND端口接地。

所述键盘控制模块电路如图5所示，主要包括按键1、按键2、按键3、按键4、按键5、按键6、按键7、按键8、按键9、按键0、按键“重置”、按键“确定”、7个电阻R1、R2、R3、R16、R17、R18、R19、一个3.3V电源；所述按键1、按键4、按键7、按键“重置”、电阻R1的一端均连接所述单片机模块中单片机MSP430F149的12端口，所述按键1、按键4、按键7、按键“重置”的另一端分别连接所述单片机MSP430F149的15端口、16端口、17端口、18端口；所述按键2、按键5、按键8、按键0的一端均连接所述单片机MSP430F149的12端口，所述按键2、按键5、按键8、按键0的另一端均连接所述单片机MSP430F149的13端口；所述按键3、按键6、按键9、按键“确定”、电阻R2的一端均连接所述单片机MSP430F149的13端口，所述按键3、按键6、按键9、按键“确定”的另一端连接所述单片机MSP430F149的14端口；所述电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R3的一端均连接所述单片机MSP430F149的14端口，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19的另一端均连接电源VCC。

所述显示模块，如图6所示，其中包括一个最大阻值为10KΩ的滑动变阻器Rs、一个ST7920液晶显示单元、12个3KΩ电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15；所述ST7920液晶显示单元的VCC端口与滑动变阻器Rs底部接线柱的一端共接5V电源，所述ST7920液晶显示单元的V0端口与滑动变阻器Rs的滑片相连，所述滑动变阻器Rs底部接线柱的另一端接地；所述ST7920液晶显示单元的FG端口、GND端口、FS端口、端口接地，所述ST7920液晶显示单元的DB0端口、DB1端口、DB2端口、DB3端口、DB4端口、DB5端口、DB6端口、DB7端口、WR端口、端口、C/D端口、RES端口分别接所述单片机模块中单片机MSP430F149的44端口、45端口、46端口、47端口、48端口、49端口、50端口、51端口、41端口、42端口、42端口、57端口；所述电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15的一端分别连接所述单片机MSP430F149的44端口、45端口、46端口、47端口、48端口、49端口、50端口、51端口、41端口、42端口、43端口、57端口；所述电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15的另一端均连接5V电源。

所述太阳能充电模块如图7所示，主要包括太阳能电池、被充电电池、一个三极管VT、一个二极管VD、一个电阻R、一个集成芯片MC3X164；所述被充电电池的正极、二极管VD的负极均连接集成芯片MC3X164的2端口；所述被充电电池的负极、三极管VT的发射极、太阳能电池的负极均连接集成芯片MC3X164的3端口；所述电阻R的一端与三极管VT的基极共接集成芯片MC3X164的1端口；所述三极管VT的集电极、太阳能电池的正极和电阻R的另一端连接二极管VD的正极。

本实用新型在工作时，由安装在工厂车间中的8个温湿度传感器监测工厂车间不同区域温湿度数据，通过AD转换器将其转换为电二进制数字信号传输给单片机处理，单片机的处理单元经过处理将得到的温湿度信息传输给无线传输模块和显示模块，无线传输模块将该信息通过特定频率的电磁波传送给特定接收终端，而显示模块则通过液晶显示单元将接收的温湿度信息转换成标准单位下的数字显示在显示屏上供工作人员参考，以上全部模块均通过太阳能充电模块的太阳能电池向被充电电池蓄电并提供工作电力。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。