一种基于射频的分布式无线温度采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种温度采集装置，要解决的技术问题是提供一种基于射频的分布式无线温度采集装置。为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案包括一主机系统及多个测温传送机构，所述主机系统由无线接收模块、单片机、PC机组成，所述多个测温传送机构由温度传感器、单片机、无线收发模块组成，所述温度传感器利用单片机串行通信，将测量数据传输到无线收发模块，与上位机取得联系，直接显示在PC机上。具有强大的数据处理能力和显示存储能力，单片机则具有接口能力强，体积小，价格低反应速度快等优点。
【专利说明】一种基于射频的分布式无线温度采集装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种无线温度传感器。
【背景技术】
[0002] 目前，现有的分布式传感网络大多采用Zigbee技术进行无线数据的传输。它是基 于IEEE802. 15. 4标准的低速短距离传输的无线网络协议，从下到上分别为物理层（PHY)、 媒体访问控制层（MAC)、传输层（TL)、网络层（NWK)、应用层（APL)等，其传输距离通常在 KTlOOm。目前一有的Zigbee温度采集网络，多数采用星型网络拓扑结构，建立一个主节点 和多个从节点，从节点采集定点温度数据并将数据发送给主节点，主节点是整个网络协议 的协调器，负责温度数据的收集以及与PC进行通信，实现温度数据的采集。整个网络需依 据Zigbee固有的网络协议进行通信。
[0003] 采用Zigbee技术的无线数据采集网络通常需要较大的成本支持（一个模块在 40-50人民币之间）；由于Zigbee技术有一套复杂的网络协议，用户在设计调试的过程中研 究并使用该协议，而无法自己制定通信协议。另外，传输距离短也是Zigbee数据采集网络 的短板，很难满足百米以上的数据传输(部分厂商开发lkm的Zigbee模块完全违背了低功 耗短距离的设计宗旨）。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于射频的分布式无线温度采集装置。
[0005] 为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案包括一主机系统及多个测温传送机 构，所述主机系统由无线接收模块、单片机、PC机组成，所述多个测温传送机构由温度传感 器、单片机、无线收发模块组成，所述温度传感器利用单片机串行通信，将测量数据传输到 无线收发模块，与上位机取得联系，直接显示在PC机上。
[0006] 所述的基于射频的分布式无线温度采集装置，其特征在于：所述的温度传感器为 DS18B20温度传感器。
[0007] 所述的基于射频的分布式无线温度采集装置，其特征在于：所述的无线收发模块 为nRF24L01射频无线模块。
[0008] 所述的基于射频的分布式无线温度采集装置，其特征在于：所述的nRF24L01射频 无线模块包括：频率发生器、增强型SchockBurst III模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、 调制器、解调器。
[0009] 本实用新型的基于射频的分布式无线温度采集装置，上下位机的配置是上位机是 PC机，下位机是单片机。PC机具有强大的数据处理能力和显示存储能力，单片机则具有接 口能力强，体积小，价格低反应速度快等优点。两者结合起来工作，下位机完成采集数据和 一些非常耗时的工作，上位机则处理分析存储显示数据，能够开发出比较完美的实时性能 比较好的监测系统。PC机数据可以通过PCI接口或ISA接口或串行口和下位机通讯。通信 协议灵活，能适应较大传输距离的无线温度采集网络。同时，成本相对较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0011] 图1是本实用新型的原理图；
[0012] 图2是导流柱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 如图1至2所示，本实用新型的基于射频的分布式无线温度采集装置，包括一主机 系统及多个测温传送机构，所述主机系统由无线接收模块、单片机、PC机组成，所述多个测 温传送机构由温度传感器、单片机、无线收发模块组成，所述温度传感器利用单片机串行通 信，将测量数据传输到无线收发模块，与上位机取得联系，直接显示在PC机上。
[0014] 所述的温度传感器为DS18B20温度传感器，DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司推出的一种智能温度传感器，与传统热敏电阻比，具有微型化、低功耗、高性能、 抗干扰能力强、易配微处理器等优点，特别适合于构成多点温度测控系统。DS18B20可直 接将被测温度转化成串行数字信号进行处理，"一线总线"的接口方式独特、经济，可灵活 组建传感器网络，即与单片机接口仅需占用一个I/O端口，无需任何外部元件，直接将环境 温度转化成数字信号，以数字码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。 DS18B20除可由外接电源供电外，总线本身也可向所挂掉的传感器供电，从而相抵了硬件设 计的复杂性。
[0015] 所述的无线收发模块为nRF24L01射频无线模块。所述的nRF24L01射频无线模块 包括：频率发生器、增强型SchockBurst III模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、 解调器。采用工作于2. 4GHzISM频段的射频芯片nRF2401射频无线模块实现了非标准的无 线数据传输。
[0016] 利用nRF24L01射频无线模块、DS18B20温度传感器以及单片机组合作为分布式网 络节点，搭建了简易的星型网络；以无线模块和PC机组合作为终端，能够对小范围内多点 的温度进行长期监测并记录数据。使用者可以通过调节节点上的拨码开关方便地设置各节 点地址，并通过上位机软件控制下游节点的工作并实时监测环境温度的变化。
[0017] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护 范围之内。
【权利要求】
1. 一种基于射频的分布式无线温度采集装置，其特征在于：包括一主机系统及多个测 温传送机构，所述主机系统由无线接收模块、单片机、PC机组成，所述多个测温传送机构由 温度传感器、单片机、无线收发模块组成，所述温度传感器利用单片机串行通信，将测量数 据传输到无线收发模块，与上位机取得联系，直接显示在PC机上。
2. 根据权利要求1所述的基于射频的分布式无线温度采集装置，其特征在于：所述的 温度传感器为DS18B20温度传感器。
3. 根据权利要求1所述的基于射频的分布式无线温度采集装置，其特征在于：所述的 无线收发模块为nRF24L01射频无线模块。
4. 根据权利要求3所述的基于射频的分布式无线温度采集装置，其特征在于：所述的 nRF24L01射频无线模块包括：频率发生器、增强型SchockBurst III模式控制器、功率放大 器、晶体振荡器、调制器、解调器。
【文档编号】G01K1/02GK203894933SQ201420271375
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】陈小天, 王冠华, 王新 申请人:浙江理工大学