專利名稱：一種新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于環(huán)境溫度采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
環(huán)境溫度是表示環(huán)境冷熱程度的物理量。環(huán)境溫度對人體產(chǎn)生的生理效應(yīng)，除溫度高低外，還與環(huán)境中的濕度和風(fēng)速等因素有關(guān)。環(huán)境溫度是表針環(huán)境的一種重要參數(shù)，是氣象部門或一些特殊作業(yè)環(huán)境的重要監(jiān)控指標(biāo)。我國專利申請?zhí)枮?01210209750. O的專利公開了一種環(huán)境溫度檢測裝置，它包括溫度參數(shù)采集模塊，用于通過所述一個或一個以上的傳感器采集當(dāng)前環(huán)境溫度以生成一個或一個以上的采集溫度；微處理器模塊，與溫度參數(shù)采集模塊相連，用于對一個或一個以上的采集溫度進行分析，以判斷溫度參數(shù)采集模塊的一個或一個以上的傳感器是否出現(xiàn)異常，或判斷當(dāng)前環(huán)境溫度是否處于低溫狀態(tài)，并生成相應(yīng)的控制指令；控制輸出模塊，與微處理器模塊相連，用于根 據(jù)微處理器模塊的控制指令產(chǎn)生驅(qū)動信號；電源模塊，用于為溫度參數(shù)采集模塊、控制輸出模塊和微處理器模塊供電。該裝置是一個有線溫度數(shù)據(jù)采集裝置，在不便于布線的特殊環(huán)境將遇到困難。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供一種可適用于各種環(huán)境的新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，所采取的技術(shù)方案如下一種新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)，包括溫度傳感器和與該溫度傳感器連接的溫度數(shù)據(jù)處理器，該系統(tǒng)還包括紫峰(Zigbee)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置，與所述溫度數(shù)據(jù)處理器通過數(shù)據(jù)線連接；紫峰(Zigbee)中繼站裝置，與所述紫峰(Zigbee)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置通過無線電波連接；以及FPGA中央控制裝置，與所述紫峰(Zigbee)中繼站裝置通過數(shù)據(jù)線連接。優(yōu)選的，所述紫峰(Zigbee)中繼站裝置和FPGA中央控制裝置具體通過異步串行通信的方式傳輸數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，在所述FPGA中央控制裝置上還連接有一液晶顯示器。本實用新型通過溫度傳感器采集環(huán)境溫度，經(jīng)過溫度數(shù)據(jù)處理器處理后通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)將節(jié)點的數(shù)據(jù)傳送到ZigBee中繼站，ZigBee中繼站使用異步串行通信的方式將數(shù)據(jù)送入FPGA中央控制裝置，當(dāng)ZigBee中繼站將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到FPGA中央控制之后，按照預(yù)訂程序設(shè)計的方案對收到的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的分析和處理，然后使用液晶顯示屏將溫度值顯示出來。FPGA和ZigBee在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的優(yōu)勢FPGA (Field Programmable Gate Array,即現(xiàn)場可編程門陣列)是一種PLD (Programmable Logic Device,也即可編程邏輯器件)。將FPGA應(yīng)用在高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，與單片機和DSP相比，有其無可比擬的優(yōu)勢。FPGA不僅時鐘頻率比較高，而且內(nèi)部時延特別?。挥捎布硗瓿伤械目刂七壿?，效率高和速度快是FPGA最大的特點，這樣就特別適合進行大數(shù)據(jù)量的高速傳輸控制；FPGA的組成形式非常靈活，并且可以集成接口、譯碼和外圍控制等各種電路，所以提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性，使系統(tǒng)容易獲得高性能，而且有較強的保密性，同時也可以降低系統(tǒng)成本。其次，由于FPGA內(nèi)部可以嵌入了 Nois I1、DSP等軟核，這樣就使FPGA的功能變得更加強大。再者，F(xiàn)PGA接口動輒上百，而且只需要通過軟件就可以改變系統(tǒng)和接口的功能，同時由于FPGA可以反復(fù)地編程、擦除、使用或者在外圍電路不進行改動的情況下改變軟件來實現(xiàn)不同的功能，這樣就大大提高了設(shè)計和使用的靈活性，因此不僅開發(fā)周期較短，并且在后續(xù)的功能改變和系統(tǒng)升級時就變得非常方便。ZigBee是IEEE 802. 15. 4協(xié)議的代名詞，根據(jù)該協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離和低功耗的無線通信技術(shù)，它的技術(shù)提案其實就是介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍牙之間，其特點是低功耗、近距離、低復(fù)雜度、自組織、低數(shù)據(jù)速率和低成本，所以一般都將ZigBee網(wǎng)絡(luò)或者技術(shù)用在近距離的無線傳輸、自動控制和遠程控制等諸多領(lǐng)域，除此之外，還可以嵌入許多種設(shè)備，依據(jù)802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee技術(shù)，能通過特別小的傳感器在多達26655個節(jié)點之間進行通信，并且使用接力的方式能夠互相協(xié)調(diào)，同時，采用ZigBee技術(shù)的傳感器功耗特別低，不需要太多的能量，就可以通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳到另一個節(jié)點，所以通信效率非常高?？偠灾?，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。ZigBee節(jié)點間的通信距離一般可以達到75米，但因為其可以通過節(jié)點使用接力的方式將數(shù)據(jù)一直傳輸下去，所以它的通信距離是非?？捎^的。因此，本實用新型采用無線數(shù)據(jù)采集方式，通信效率和可靠性高，可以運用于多種特殊環(huán)境。而且，本實用新型還能比其他系統(tǒng)更可能快速地、實時地檢測信號量的變化。

此附圖說明所提供的圖片用來輔助對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，在附圖中圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實施方法來詳細說明本實用新型，在本實用新型的示意性實施及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。如圖1所示，本實施例公開了一種新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)，包括溫度傳感器1、溫度數(shù)據(jù)處理器2、紫峰(Zigbee)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置3、紫峰(Zigbee)中繼站裝置4、FPGA中央控制裝置5、以及液晶顯示器6。其中，所述溫度傳感器I和溫度數(shù)據(jù)處理器2連接。其中，所述紫峰(Zigbee)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置3與所述溫度數(shù)據(jù)處理 器2通過數(shù)據(jù)線連接。其中，所述紫峰(Zigbee)中繼站裝置4與所述紫峰(Zigbee)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置3通過無線電波連接。其中，所述FPGA中央控制裝置5與所述紫峰 (Zigbee)中繼站裝置4通過數(shù)據(jù)線連接，該紫峰(Zigbee)中繼站裝置4和FPGA中央控制裝置5具體通過異步串行通信的方式傳輸數(shù)據(jù)。其中，所述液晶顯示器6與所述FPGA中央控制裝置5連接。本實用新型可利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)在無線通信方面的優(yōu)點和FPGA的I/O端口多，并且可自由定義其功能、自由編程支配等特點，再配以VHDL/VerilogHDL編寫的內(nèi)部執(zhí)行軟件和Nios II，能很好地解決無線數(shù)據(jù)采集的問題，因此本系統(tǒng)比其他系統(tǒng)更可能快速地、實時地檢測信號量的變化，更好的發(fā)揮出自身的優(yōu)勢，綜合考慮實用性、性價比、可實現(xiàn)性和可靠性，經(jīng)過調(diào)研和分析，做出系統(tǒng)設(shè)計方案。以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在具體實施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)，包括溫度傳感器和與該溫度傳感器連接的溫度數(shù)據(jù)處理器，其特征在于該系統(tǒng)還包括紫峰Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置，與所述溫度數(shù)據(jù)處理器通過數(shù)據(jù)線連接；紫峰Zigbee中繼站裝置，與所述紫峰Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置通過無線電波連接；以及FPGA中央控制裝置，與所述紫峰Zigbee中繼站裝置通過數(shù)據(jù)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)，特征在于所述紫峰Zigbee中繼站裝置和FPGA中央控制裝置具體通過異步串行通信的方式傳輸數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)，特征在于在所述FPGA中央控制裝置上還連接有一液晶顯示器。
專利摘要本實用新型屬于環(huán)境溫度采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型環(huán)境溫度采集系統(tǒng)。它包括溫度傳感器、與該溫度傳感器連接的溫度數(shù)據(jù)處理器、與所述溫度數(shù)據(jù)處理器通過數(shù)據(jù)線連接的紫峰(Zigbee)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置、與所述紫峰(Zigbee)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝置通過無線電波連接的紫峰(Zigbee)中繼站裝置、以及與所述紫峰(Zigbee)中繼站裝置通過數(shù)據(jù)線連接的FPGA中央控制裝置。本實用新型采用無線數(shù)據(jù)采集方式，通信效率和可靠性高，可以運用于多種特殊環(huán)境。而且，本實用新型還能比其他系統(tǒng)更可能快速地、實時地檢測信號量的變化。
文檔編號G08C17/02GK202889654SQ20122059499
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者段依杭, 楊星 申請人:西北民族大學(xué), 段依杭, 楊星