專利名稱：便攜式物流安全監(jiān)控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于運(yùn)輸安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種便攜式物流安全監(jiān)控儀。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展和交通的便利，人們對貨物運(yùn)輸過程安全性有了更高的需求。廣義上貨物的流通過程包括了商品及包裝的運(yùn)輸、中轉(zhuǎn)、裝卸、倉貯、陳列、銷售等環(huán)節(jié)。其中運(yùn)輸、中轉(zhuǎn)、裝卸、倉貯被定義成流通環(huán)境條件，即包裝件在運(yùn)輸流通過程中所經(jīng)歷的一切外部因素。而在貨物流通過程中對運(yùn)輸包裝質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求。如今我國的運(yùn)輸方式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了水、陸、空三種運(yùn)輸方式，但其主導(dǎo)運(yùn)輸方式還是集中在公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸和船舶運(yùn)輸。就目前世界范圍內(nèi)的運(yùn)輸情況看，公路路面狀況都不能實(shí)現(xiàn)完美、陸軌接縫不夠緊密、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)較大、車輛避震性能參差不齊、船舶機(jī)械性能不夠，遠(yuǎn)洋運(yùn)輸風(fēng)浪影響大。包裝件在流通過程中受到的沖擊后發(fā)生損壞的潛在危險(xiǎn)性 較高。而面對體積龐大或者數(shù)量眾多的貨物，托運(yùn)是必選之路。無論是長途托運(yùn)也好，短途托運(yùn)也罷，都會遇到貨物由于發(fā)生跌落沖擊造成損傷或破碎的情況，尤其是對于某些對外部沖擊非常敏感的設(shè)備或儀器，微量的沖擊都會造成難以估計(jì)的損害。當(dāng)前國內(nèi)外涉及物流安全監(jiān)控領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品主要采用上位機(jī)程序與儀器結(jié)合使用的模式，參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)分析嚴(yán)重依賴電腦與網(wǎng)絡(luò)；儀器尺寸偏大；對使用者技能要求較高、使用時(shí)間短等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便攜式物流安全監(jiān)控儀。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種便攜式物流安全監(jiān)控儀，包括殼體、功能按鍵、IXD顯示屏、采光窗、主控模塊、顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、按鍵電路及電源，所述功能按鍵、LCD顯示屏、采光窗安置于殼體表面，所述顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、主控模塊、按鍵電路及電源固裝于殼體內(nèi)部，功能按鍵與按鍵電路連接，LCD顯示屏與顯示電路連接，采光窗與數(shù)據(jù)采集電路位置對應(yīng)；所述主控模塊分別與顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路及按鍵電路連接；電源為主控模塊、數(shù)據(jù)采集電路及按鍵電路供電。而且，所述殼體表面還安裝有充電指示燈及USB接口，所述USB接口與電源及充電指示燈連接，USB接口外接充電器為監(jiān)控儀電源充電。而且，所述數(shù)據(jù)采集電路包括加速度傳感器和光敏傳感器，加速度傳感器和光敏傳感器分別與主控模塊連接，當(dāng)按鍵電路通過主控模塊關(guān)閉兩傳感器采集工作時(shí)，兩傳感器均置于休眠狀態(tài)。而且，所述采光窗與數(shù)據(jù)采集電路位置對應(yīng)為采光窗與光敏傳感器位置對應(yīng)。而且，所述主控模塊通過4-MUX方式控制顯示電路，主控模塊通過I2C方式實(shí)現(xiàn)與按鍵電路之間的信息傳遞。
而且，所述功能按鍵包括四個(gè)操控按鍵和一個(gè)開/關(guān)按鍵，四個(gè)操控按鍵的動(dòng)作在按鍵電路中被定義為相應(yīng)的指令信息，指令信息通過I2C方式與主控模塊實(shí)現(xiàn)信息傳遞，開/關(guān)按鍵控制電源的開/關(guān)狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是I、本發(fā)明主控模塊采用4-MUX驅(qū)動(dòng)方式控制IXD顯示屏，不依賴于上位機(jī)程序。2、本發(fā)明采用加速度感器和主控模塊輪流休眠狀態(tài)模式從而減少了功耗，同時(shí)本發(fā)明采用鋰電池供電，待機(jī)時(shí)間可長達(dá)I月以上，保證了長途運(yùn)輸?shù)男枰?、本發(fā)明產(chǎn)品體積小、可靠性高、使用時(shí)間長。4、本發(fā)明產(chǎn)品成本低，操作簡單便利，適合運(yùn)輸人員的學(xué)習(xí)應(yīng)用，便于推廣。


圖I是本發(fā)明產(chǎn)品的外部結(jié)構(gòu)示意主視圖；圖2是圖I的右視圖；圖3是本發(fā)明產(chǎn)品功能模塊連接示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述，需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。一種便攜式物流安全監(jiān)控儀，如圖I和3所示，包括殼體I、功能按鍵5、IXD顯示屏3、采光窗2、主控模塊、顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、按鍵電路及電源，所述功能按鍵、LCD顯示屏、采光窗安置于殼體表面，所述顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、主控模塊、按鍵電路及電源固裝于殼體內(nèi)部，功能按鍵與按鍵電路連接，LCD顯示屏與顯示電路連接，采光窗對應(yīng)數(shù)據(jù)采集電路；所述主控模塊分別與顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路及按鍵電路連接；電源為主控模塊、顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路及按鍵電路供電。在本發(fā)明的實(shí)例中，所述殼體表面還安裝有充電指示燈4及USB接口 6，所述USB接口與電源及充電指示燈連接，USB接口外接充電電源；所述采光窗對應(yīng)數(shù)據(jù)采集電路為采光窗與光敏傳感器位置對應(yīng)；所述電源采用可充電鋰電池，該鋰電池通過USB接口充電。以下對本發(fā)明的主控模塊、按鍵電路、顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路分別進(jìn)行詳述。如圖3所示，主控模塊采用型號為MSP430F4152的微處理芯片，主控模塊內(nèi)包含有段碼驅(qū)動(dòng)模塊、按鍵信號處理模塊、傳感器數(shù)據(jù)處理模塊以及flash數(shù)據(jù)庫。其中段碼驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)顯示電路中的LCD顯示屏輸出；按鍵信號處理模塊用于對按鍵電路提供的信號進(jìn)行解碼；傳感器數(shù)據(jù)處理模塊用于對傳感器參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)讀取，并對這些采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；flash數(shù)據(jù)庫用于存儲從傳感器數(shù)據(jù)處理模塊獲得的采集數(shù)據(jù)。主控模塊中的段碼驅(qū)動(dòng)模塊通過4-MUX方式驅(qū)動(dòng)與顯示電路連接的IXD顯示屏輸出；主控模塊通過I2C方式實(shí)現(xiàn)與按鍵電路之間的信息傳遞，對按鍵信號進(jìn)行處理；主控模塊中的傳感器數(shù)據(jù)處理模塊通過SPI通訊方式和ADC采集方式與數(shù)據(jù)采集電路之間實(shí)現(xiàn)信息傳遞。如圖I所示，所述按鍵電路包括四個(gè)與其連接的功能按鍵及一個(gè)開/關(guān)按鍵，按鍵電路通過I2C通訊方式將四個(gè)功能按鍵的動(dòng)作傳輸?shù)街骺啬K的按鍵信號處理模塊中，并將按鍵動(dòng)作定義為相應(yīng)的指令信息，四個(gè)功能按鍵的動(dòng)作通過按鍵信號處理模塊進(jìn)行解碼并調(diào)用主控模塊中的段碼驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)LCD顯示屏顯示相應(yīng)菜單內(nèi)容；主控模塊依據(jù)按鍵信號處理模塊中解析的按鍵信號來驅(qū)動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)處理模塊，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)置加速度傳感器沖擊閾值和光照傳感器采集閾值等參數(shù)的功能。按鍵電路中的開/關(guān)按鍵控制電源以并聯(lián)供電方式分別向主控模塊、按鍵電路及數(shù)據(jù)采集電路提供穩(wěn)定的電壓。顯示電路包括IXD顯示屏及充電指示燈，主控模塊的段碼驅(qū)動(dòng)模塊通過4-MUX方式驅(qū)動(dòng)顯示電路的LCD顯示屏顯示菜單內(nèi)容。顯示屏顯示的信息包括參數(shù)設(shè)置菜單、數(shù)據(jù)讀取菜單和采集確認(rèn)菜單三部分；充電指示燈與電源連接，充電指示燈與電源共同與USB接口連接，USB接口用于插接外接電源，當(dāng)電池充電時(shí)充電指示燈變亮，充滿電后充電指示燈熄滅。如圖3所示，所述數(shù)據(jù)采集電路包括加速度傳感器和光敏傳感器，主控模塊通過SPI通訊方式與加速度傳感器通訊，通過ADC采集方式定時(shí)采集光敏傳感器信息，當(dāng)主控模塊未開啟兩傳感器采集工作時(shí)，加速度傳感器設(shè)置為休眠狀態(tài)，而主控模塊的ADC功能也 未開啟，從而不對光敏傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及分析。當(dāng)加速度傳感器采集工作開啟后，加速度傳感器首先按照主控模塊提供的參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)自調(diào)整，當(dāng)發(fā)生如跌落、沖擊時(shí)，加速度傳感器將發(fā)出一個(gè)觸發(fā)信號喚醒處于休眠狀態(tài)的主控模塊來讀取加速度傳感器采集到的數(shù)據(jù)，主控模塊中的傳感器數(shù)據(jù)處理模塊將獲取的采集數(shù)據(jù)保存在flash數(shù)據(jù)庫中，flash數(shù)據(jù)庫中保存的數(shù)據(jù)掉電不消失，只能通過主控模塊結(jié)合按鍵電路將數(shù)據(jù)清空。按鍵電路指令結(jié)合段碼驅(qū)動(dòng)模塊從flash數(shù)據(jù)庫中將信息提取出來，并在IXD顯示屏上顯示。當(dāng)光敏傳感器采集工作開啟后，主控模塊退出休眠狀態(tài)并以固定頻率對光敏傳感器獲取的當(dāng)前外部環(huán)境光照值所對應(yīng)電壓值數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，主控模塊中的傳感器數(shù)據(jù)處理模塊將該電壓值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，判斷是否超過用戶設(shè)置的光照閾值，如果超過則判定為一次開包事件，將次數(shù)保存在flash數(shù)據(jù)庫中，隨后主控模塊重新進(jìn)入休眠狀態(tài)。該采集過程所用時(shí)間僅為幾毫秒，且由于光敏傳感器驅(qū)動(dòng)電流為微安級，因此對儀器整體功耗影響極小。
權(quán)利要求
1.一種便攜式物流安全監(jiān)控儀，其特征在于包括殼體、功能按鍵、IXD顯示屏、采光窗、主控模塊、顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、按鍵電路及電源，所述功能按鍵、LCD顯示屏、采光窗安置于殼體表面，所述顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、主控模塊、按鍵電路及電源固裝于殼體內(nèi)部，功能按鍵與按鍵電路連接，LCD顯示屏與顯示電路連接，采光窗與數(shù)據(jù)采集電路位置對應(yīng)；所述主控模塊分別與顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路及按鍵電路連接；電源為主控模塊、數(shù)據(jù)采集電路及按鍵電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式物流安全監(jiān)控儀，其特征在于所述殼體表面還安裝有充電指示燈及USB接口，所述USB接口與電源及充電指示燈連接，USB接口外接充電器為監(jiān)控儀電源充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式物流安全監(jiān)控儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集電路包括加速度傳感器和光敏傳感器，加速度傳感器和光敏傳感器分別與主控模塊連接，當(dāng)按鍵電路通過主控模塊關(guān)閉兩傳感器采集工作時(shí)，兩傳感器均置于休眠狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的便攜式物流安全監(jiān)控儀，其特征在于所述采光窗與數(shù)據(jù)采集電路位置對應(yīng)為采光窗與光敏傳感器位置對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式物流安全監(jiān)控儀，其特征在于所述主控模塊通過 4-MUX方式控制顯示電路，顯示電路驅(qū)動(dòng)IXD顯示屏輸出，主控模塊通過I2C方式實(shí)現(xiàn)與按鍵電路之間的信息傳遞。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的便攜式物流安全監(jiān)控儀，其特征在于所述功能按鍵包括四個(gè)操控按鍵和一個(gè)開/關(guān)按鍵，四個(gè)操控按鍵的動(dòng)作在按鍵電路中被定義為相應(yīng)的指令信息，指令信息通過I2C方式與主控模塊實(shí)現(xiàn)信息傳遞，開/關(guān)按鍵控制電源的開/關(guān)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式物流安全監(jiān)控儀,包括殼體、功能按鍵、LCD顯示屏、采光窗、主控模塊、顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、按鍵電路及電源，所述功能按鍵、LCD顯示屏、采光窗安置于殼體表面，所述顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、主控模塊、按鍵電路及電源固裝于殼體內(nèi)部，功能按鍵與按鍵電路連接，LCD顯示屏與顯示電路連接，采光窗對應(yīng)數(shù)據(jù)采集電路；所述主控模塊分別與顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路及按鍵電路連接。本發(fā)明主控模塊采用4-MUX驅(qū)動(dòng)方式控制LCD顯示屏，不依賴上位機(jī)程序，本發(fā)明采用加速度感器和主控模塊輪流休眠狀態(tài)模式從而減少了功耗，同時(shí)采用鋰電池供電，待機(jī)時(shí)間長，保證了長途運(yùn)輸?shù)男枰?br> 文檔編號G05B19/418GK102929218SQ201210334380
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者牛淑梅, 王剛, 付振喜, 張子漢, 李宇杰, 趙麗麗, 陳志強(qiáng), 陳振強(qiáng) 申請人:中國包裝科研測試中心