專利名稱：一種無線低功耗溫濕度采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于自動化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無線低功耗溫濕度采集器。
背景技術(shù)：
溫濕度與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活密切相關(guān)，如現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品保鮮運輸、藥品倉庫管理、環(huán)境監(jiān)測等方面。濕度過大會引起糧食霉變和變質(zhì)；溫度變化會影響糧食品質(zhì)；精密儀器、半導體器件會因為過溫過濕而性能降低。另外，隨著人們生活質(zhì)量的提高，對室內(nèi)環(huán)境的高要求也需要對溫濕度進行實時監(jiān)控。溫濕度是環(huán)境系統(tǒng)的重要參數(shù)，及時方便的掌握數(shù)據(jù)，并應用到各個領(lǐng)域有重要的意義。現(xiàn)有的溫濕度傳感器大多是有線方式傳送數(shù)據(jù)，線路冗余負責，不適合大范圍多數(shù)量放置，布線成本高，線路的老化問題也影響了其可靠性。另一方面，網(wǎng)絡化傳感器所要求的無線技術(shù)不同于現(xiàn)在已有的一些網(wǎng)絡技術(shù)，這種網(wǎng)絡并不需要太高的傳輸速率，而是在成本和功耗方面有比較苛刻的要求。針對上述存在的問題，現(xiàn)有的中國專利文獻公開了一種無線溫濕度采集系統(tǒng)[申請?zhí)?CN20112053 4088.7]，包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收集子系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括單片機、數(shù)字溫濕度傳感器(DHT11)、穩(wěn)壓電路、鋰電池、太陽能電池板、無線通訊設備；數(shù)字溫濕度傳感器(DHTll)的數(shù)據(jù)總線與單片機的IO 口相連接，太陽能電池板與鋰電池并聯(lián)后與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，穩(wěn)壓電路的輸出端與分別和單片機、數(shù)字溫濕度傳感器(DHT11)、無線通訊設備的電源輸入端相連接；無線通訊設備的數(shù)據(jù)線與單片機的IO 口相連接；數(shù)據(jù)收集子系統(tǒng)包括無線通訊設備、字符型液晶顯示器、單片機及其外圍的串口電平轉(zhuǎn)換電路；單片機、無線通訊設備、字符型液晶顯示器均采用上位機的電源供電，無線通訊設備與單片機的IO 口相連，字符型液晶顯示器的數(shù)據(jù)線和控制線均與單片機的IO 口相連，單片機的串口數(shù)據(jù)線與串口電平轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)線相連接；數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收集子系統(tǒng)通過無線方式連接。該系統(tǒng)雖然省去了傳統(tǒng)通訊用的通訊電纜，節(jié)約了資源，但是該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，使用不便。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、方便使用且成本低的無線低功耗溫濕度采集器。本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，該采集器包括用于采集當前環(huán)境的溫度和濕度信號的溫濕度傳感器、用于對溫濕度傳感器輸送的信號進行處理的信號處理電路、用于對信號處理電路輸送的信號進行分析處理后進行與外界數(shù)據(jù)通訊控制的微控制單元、用于接收微控制單元傳送的數(shù)據(jù)并與PC機進行通訊的接口電路以及用于接收微控制單元傳送的數(shù)據(jù)并通過天線與PC機進行無線通訊的無線收發(fā)模塊，所述的溫濕度傳感器通過信號處理電路與微控制單元的輸入端連接，所述的無線收發(fā)模塊和接口電路分別與微控制單元的輸出端連接，所述無線收發(fā)模塊與天線連接。該無線低功耗溫濕度采集器中，溫濕度傳感器實時采集當前環(huán)境的溫度和濕度信號并輸送給信號處理電路，信號處理電路對溫濕度傳感器輸送的信號進行處理后輸送給微控制單元，微控制單元接收由信號處理電路輸送的信號并進行分析處理后變?yōu)門TL電平信號，將該TTL電平信號經(jīng)過無線收發(fā)模塊處理后由天線發(fā)送給PC機或者由接口電路傳給PC機處理，通過無線的方式進行數(shù)據(jù)傳輸，無需布線，結(jié)構(gòu)簡單，方便實用；通過接口電路與PC機進行通訊，無須強制PC機具有無線設備，使用范圍廣泛。在上述的無線低功耗溫濕度采集器中，該采集器還包括用于為本采集器供電的供電電源。在上述的無線低功耗溫濕度采集器中，所述的供電電源為鋰電池。通過鋰電池為本采集器供電，使用壽命長久，方便設備安裝調(diào)試。在上述的無線低功耗溫濕度采集器中，所述的天線為高增益天線。在上述的無線低功耗溫濕度采集器中，所述的信號處理電路包括信號放大器以及與信號放大器連接的濾波器，所述的信號放大器與上述的溫濕度傳感器連接，所述的濾波器與上述的微控制單元連接。在上述的無線低功耗溫濕度采集器中，所述的微控制單元包括單片機以及與所述單片機的輸入端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器與上述的信號處理電路連接。在上述的無線低功耗溫濕度采集器中，所述的接口電路為RS485接口。在上述的無線低功耗溫濕度采集器中，所述的接口電路為RS232接口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本無線低功耗溫濕度采集器具有以下優(yōu)點:1、本實用新型通過無線收發(fā)模塊進行數(shù)據(jù)傳送，省去了傳統(tǒng)通訊用的通訊電纜，節(jié)約了成本，并且具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，功耗低的優(yōu)點。2、本實用新型采集鋰電池供電，使用壽命長，綠色環(huán)保。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、溫濕度傳感器；2、信號處理電路；2a、信號放大器；2b、濾波器；3、微控制單元；3a、單片機；3b、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；4、無線收發(fā)模塊；5、天線；6、接口電路。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。如圖1所示，本無線低功耗溫濕度采集器，包括用于采集當前環(huán)境的溫度和濕度信號的溫濕度傳感器1、用于對溫濕度傳感器I輸送的信號進行處理的信號處理電路2、用于對信號處理電路2輸送的信號進行分析處理后進行與外界數(shù)據(jù)通訊控制的微控制單元
3、用于接收微控制單元3傳送的數(shù)據(jù)并與PC機進行通訊的接口電路6以及用于接收微控制單元3傳送的數(shù)據(jù)并通過天線5與PC機進行無線通訊的無線收發(fā)模塊4，溫濕度傳感器I通過信號處理電路2與微控制單元3的輸入端連接，無線收發(fā)模塊4和接口電路6分別與微控制單元3的輸出端連接，無線收發(fā)模塊4與天線5連接。[0022]具體來說，該采集器還包括用于為本采集器供電的供電電源；該供電電源可采用鋰電池。通過鋰電池為本采集器供電，使用壽命長久，方便設備安裝調(diào)試。優(yōu)選地，天線5采用高增益天線5，其高增益天線5接收頻率為433MHz。信號處理電路2包括信號放大器2a和與信號放大器2a連接的濾波器2b，信號放大器2a與溫濕度傳感器I連接，濾波器2b與微控制單元3連接。微控制單元3包括單片機3a和與單片機3a的輸入端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3b，模數(shù)轉(zhuǎn)換器3b與信號處理電路2連接。優(yōu)選地,單片機3a可采用ATmegal 128的單片機3a,該單片機3a具有高性能、低功耗的優(yōu)點。優(yōu)選地，溫濕度傳感器I可采用SHTlO或SHTll或SHT15型號的溫濕度傳感器。優(yōu)選地，接口電路6采用RS485接口或RS232接口。該無線低功耗溫濕度采集器中，溫濕度傳感器I實時采集當前環(huán)境的溫度和濕度信號并輸送給信號處理電路2，信號處理電路2對溫濕度傳感器I輸送的信號進行放大和濾波處理后將得到的信號輸送給微控制單元3，微控制單元3的IIC接口接收由信號處理電路2輸送的信號并進行分析處理后變?yōu)門TL電平信號并將該電平信號輸送給與微控制單元3的SPI接口連接的無線收發(fā)模塊4，經(jīng)過無線收發(fā)模塊4處理后由天線5發(fā)送給PC機或者由接口電路6傳給PC機處理。通過無線的方式進行數(shù)據(jù)傳輸，無需布線，結(jié)構(gòu)簡單，方便實用；通過接口電路6與PC機進行通訊，無須強制PC機具有無線設備，使用范圍更廣。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了溫濕度傳感器1、信號處理電路2、信號放大器2a、濾波器2b、微控制單元3、單片機3a、模數(shù)轉(zhuǎn)換器3b、無線收發(fā)模塊4、天線5、接口電路6等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解 釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，該采集器包括用于采集當前環(huán)境的溫度和濕度信號的溫濕度傳感器(I )、用于對溫濕度傳感器(I)輸送的信號進行處理的信號處理電路(2)、用于對信號處理電路(2)輸送的信號進行分析處理后進行與外界數(shù)據(jù)通訊控制的微控制單元(3)、用于接收微控制單元(3)傳送的數(shù)據(jù)并與PC機進行通訊的接口電路(6 )以及用于接收微控制單元(3 )傳送的數(shù)據(jù)并通過天線(5 )與PC機進行無線通訊的無線收發(fā)模塊(4)，所述的溫濕度傳感器(I)通過信號處理電路(2)與微控制單元(3)的輸入端連接，所述的無線收發(fā)模塊(4)和接口電路(6)分別與微控制單元(3)的輸出端連接，所述無線收發(fā)模塊(4)與天線(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，該采集器還包括用于為本采集器供電的供電電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，所述的供電電源為鋰電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，所述的天線(5)為高增益天線(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，所述的信號處理電路(2)包括信號放大器(2a)以及與信號放大器(2a)連接的濾波器(2b)，所述的信號放大器(2a)與上述的溫濕度傳感器(I)連接，所述的濾波器(2b)與上述的微控制單元(3)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，所述的微控制單元(3)包括單片機(3a)以及與所述單片機(3a)的輸入端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(3b)，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(3b)與上述的信號處理電路(2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無 線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，所述的接口電路(6)為 RS485 接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線低功耗溫濕度采集器，其特征在于，所述的接口電路(6)為 RS232 接口。
專利摘要本實用新型提供了一種無線低功耗溫濕度采集器，屬于自動化技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的技術(shù)結(jié)構(gòu)復雜和使用不便的問題。本無線低功耗溫濕度采集器包括溫濕度傳感器、用于對溫濕度傳感器輸送的信號進行處理的信號處理電路、用于對信號處理電路輸送的信號進行分析處理后進行與外界數(shù)據(jù)通訊控制的微控制單元、用于接收微控制單元傳送的數(shù)據(jù)并與PC機進行通訊的接口電路以及用于接收微控制單元傳送的數(shù)據(jù)并通過天線與PC機進行無線通訊的無線收發(fā)模塊，溫濕度傳感器通過信號處理電路與微控制單元的輸入端連接，無線收發(fā)模塊和接口電路分別與微控制單元的輸出端連接，無線收發(fā)模塊與天線連接。本采集器結(jié)構(gòu)簡單、方便使用且成本低。
文檔編號G08C17/02GK203134098SQ201320116378
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者田立武 申請人:嘉興職業(yè)技術(shù)學院