开关式温度测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种能够测量温度的开关装置。

背景技术：

现有的室内温度采集装置通常采用电池供电，若接入直流电源，然后放置在室内。该方式存在以下问题：（1）用户需要注意充电或更换电池，供电不方便；（2）占据室内空间，安装位置不固定，容易丢失或损坏。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种开关式温度测量装置，其目的是：（1）解决现有的温度采集装置供电不方便的问题；（2）减少空间占用，防止丢失和损坏。

本实用新型技术方案如下：

一种开关式温度测量装置，包括主控模块以及分别与主控模块相连接的温度采集电路、存储模块和通讯模块，所述主控模块用于将温度采集电路采集到的数据存放到存储模块中，所述通讯模块用于将存储模块中的数据上传至服务器，所述开关式温度测量装置还包括86型的开关盒，所述开关盒的前端具有前面板，所述前面板上设置有触控电路，所述触控电路与所述主控模块相连接；

所述温度采集电路、主控模块、存储模块和通讯模块均设置在开关盒内，所述通讯模块包括nb模块；

所述开关盒内还设置有单火线取电模块、第一稳压模块、超级电容、电源输出开关、可控电源、继电器和第二稳压模块；

所述单火线取电模块的输入端用于与单火线相连接，输出端与第一稳压模块和继电器分别相连接，用于将单火线上的交流电转换为直流电并输送至第一稳压模块和继电器；

所述第一稳压模块的输出端连接所述超级电容，用于为超级电容充电；

所述超级电容依次通过电源输出开关及第二稳压模块与主控模块相连接，实现为主控模块的供电；

所述超级电容还依次通过电源输出开关及可控电源与所述nb模块相连接，实现为nb模块的供电；

所述电源输出开关还与单火线取电模块的输出端相连接，用于根据供电情况控制超级电容输出的开闭；

所述可控电源还与主控模块相连接，用于根据主控模块的控制信号控制nb模块的供电的通断；

所述继电器的控制端与主控模块相连接，用于根据主控模块的控制信号控制灯具的供电的通断。

作为本装置的进一步改进：还包括与主控模块相连接的电压采集电路，所述电压采集电路用于采集电源输出开关向nb模块输送的直流电的电压值并将采集到的数据发送至主控模块。

作为本装置的进一步改进：通讯模块还包括与主控模块相连接的红外通讯电路。

作为本装置的进一步改进：还包括设置在前面板上并与主控模块相连接的液晶显示模块。

作为本装置的进一步改进：开关盒前面板上还设置有按键指示灯，触控电路的感应模块设置在按键指示灯的前侧，前面板的最前端还覆盖有钢化玻璃层。

相对于现有技术，本实用新型具有以下积极效果：（1）本实用新型将温度测量功能集成到标准的86型灯具开关盒中，采用单火线供电，解决了传统温度测量仪器供电困难的问题，同时减少了空间的占用，将装置固定在墙体内，避免了丢失和损坏；（2）采用触控设计，操控方便；（3）通过设置多组显示触控电路和继电器，可以控制多路灯具的开关；（4）内置nb模块，功耗低，传输更加稳定；（5）采用超级电容和电源输出开关为主控模块和nb模块供电，当nb模块上传数据时超级电容可以提供大电流支持，结束后第一稳压模块为超级电容充电，电源输出开关则可以根据单火线取电模块的输出情况来控制超级电容的输出开闭，在未通电时保证超级电容无电流输出；（6）利用可控电源可以在nb模块不工作时断开nb模块的通电，减少电能的消耗；（7）通过电压采集电路可以监控超级电容的输出电压，电压过低时说明系统消耗大于充电速度，主控模块可以适当降低上传频率。

附图说明

图1为本实用新型的电路架构示意图。

图2为主控模块的电路示意图。

图3为按键指示灯的电路示意图。

图4为nb模块的电路示意图。

图5为nb模块可控电源的电路示意图。

图6为第二稳压模块的电路示意图。

图7为存储模块的电路示意图。

图8为红外通讯电路的电路示意图。

图9为温湿度传感器的电路示意图。

图10为温度传感器的电路示意图。

图11为液晶显示模块的电路示意图。

图12为初始化灯的电路示意图。

图13为运行灯的电路示意图。

图14为触控电路的电路示意图。

图15为电压采集电路的示意图。

图16为单火线取电模块、第一稳压模块、超级电容、电源输出开关以及继电器部分的电路示意图。

图17为前面板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1，一种开关式温度测量装置，将温度测量装置集成在触控式开关中。装置包括主控模块13以及分别与主控模块13相连接的温度采集电路10、存储模块12和通讯模块，所述主控模块13用于将温度采集电路10采集到的数据存放到存储模块12中，所述通讯模块用于将存储模块12中的数据上传至服务器。

如图2，主控模块13使用msp430fr6972芯片，采用嵌入式微控制器，高达16mhz时钟频率的16位risc架构，3.6v至1.8v的宽电源电压范围（最低电源电压受限于svs电平），经优化的超低功耗模式。工作模式：大约100µa/mhz，待机（具有低功率低频内部时钟源(vlo)的lpm3）：0.4µa（典型值），实时时钟(rtc)(lpm3.5)：0.35µa（典型值），关断电流(lpm4.5)：0.04µa（典型值），超低功耗铁电ram(fram)，高达64kb的非易失性存储器；超低功耗写入，125ns每个字的快速写入（4ms内写入64kb）。具备32位硬件乘法器(mpy)，三通道内部直接存储器存取(dma)，带有日历和和报警功能的rtc，5个具有多达7个捕捉/比较寄存器的16位定时器，16位和32位循环冗余校验（crc16、crc32）；高性能模拟，多达8通道的模拟比较器，12位模数转换器(adc)，具有内部基准和采样保持以及多达8个外部输入通道，增强型串行通信。

存储模块12如图7所示，基于铁电fm24cl64，可保存7天历史数据。

温度采集电路10可以是如图9所示基于型号为sht30的温湿度传感器，同时监测温度湿度数值，也可以是如图10所示基于型号为mf52a-10k的温度传感器。

如图17，所述开关式温度测量装置还包括86型的开关盒，所述开关盒的前端具有前面板，所述前面板上设置有触控电路8。前面板上还设置有按键指示灯。触控电路的电路如图14所示。按键指示灯的电路如图3所示。触控电路8的透明感应模块设置在按键指示灯的前侧，前面板的最前端还覆盖有钢化玻璃层。按键指示灯的电路如图2所示。前面板上还设置有如图12所示的初始化灯和如图13所示的运行灯，前者用于指示系统的初始化状态，后者用于指示数据传输状态。

作为优选方案，如图1和17，还设有如图11所示的液晶显示模块11，采用四位八字段式lcd显示屏，用于显示温度，温度的显示分辨率为0.1℃。

所述触控电路8和液晶显示模块11分别与所述主控模块13相连接。

所述温度采集电路10、主控模块13、存储模块12和通讯模块等电子模块均设置在开关盒内。

如图1，所述通讯模块包括如图4所示的nb模块7和如图8所示的红外通讯电路9，二者都与主控模块13相连接，前者用于上传数据，实现通讯，后者用于接收红外控制信号。nb模块7基于中移物联的m5310芯片；红外通讯发送管型号3401irc-10，接收管型号irm-1738e6dk,采用低功耗化设计，主要用于参数配置。

如图1，所述开关盒内还设置有单火线取电模块1、第一稳压模块2、超级电容3、电源输出开关4、可控电源6、继电器15和第二稳压模块16。

如图1和16，所述单火线取电模块1的输入端用于与单火线相连接，输出端与第一稳压模块2和继电器15分别相连接，用于将单火线上的交流电转换为直流电并输送至第一稳压模块2和继电器15。

所述第一稳压模块2的输出端连接所述超级电容3，用于为超级电容3充电。

所述超级电容3依次通过电源输出开关4及第二稳压模块16与主控模块13相连接，实现为主控模块13的供电。第二稳压模块16的电路如图6所示。

所述超级电容3还依次通过电源输出开关4及可控电源6与所述nb模块7相连接，实现为nb模块7的供电。

所述电源输出开关4还与单火线取电模块1的输出端相连接，用于根据供电情况控制超级电容3输出的开闭。

所述可控电源6还与主控模块13相连接，用于根据主控模块13的控制信号控制nb模块7的供电的通断。可控电源6结构如图5所示，利用可控电源6可以在nb模块7不工作时断开nb模块7的通电，减少电能的消耗。

所述继电器15的控制端与主控模块13相连接，用于根据主控模块13的控制信号控制灯具14的供电的通断。

如图1，还包括与主控模块13相连接的电压采集电路5，其具体电路如图15所示，所述电压采集电路5用于采集电源输出开关4向nb模块7输送的直流电的电压值并将采集到的数据发送至主控模块13。通过电压采集电路5可以监控超级电容3的输出电压，电压过低时说明系统消耗大于充电速度，主控模块13可以适当降低上传频率。

工作时，可以通过nb模块7实时自动上传。可实现各种参数在线设置读取，如：上传时间间隔、设备id号、设备时间信息等，便于用户根据需要随时修改与查看。数据实时上传，时间上传间隔可以根据客户需求任意调整，便于用户及时的数据分析、信息共享及各种故障分析。具备本地数据存储功能，每隔60分钟存储一次温度数据，存储数据可保存7天，支持远程设置数据传输周期，支持一次传输多条数据，支持断点续传。

本装置采用单火线供电，单火线取电模块1将220v交流电转换为12v直流电，再经过第一稳压模块2稳压至4.0v，经过限流电阻和二极管连接超级电容3，以微小的电流缓慢充电，充电截止电压约3.78v。超级电容3输出主要分为两路，一路给nb模块7供电，一路经过第二稳压模块16稳压至3.3v给主板系统供电。当nb模块7上传数据时由超级电容3提供大电流支持，上线结束后第一稳压模块2为超级电容3充电。电源输出开关4只有在系统供电的情况下打开，保证设备不工作时超级电容3不会输出电源。

本实施例中，继电器和触控电路为三组，可以控制三个灯具的开关。