CN206038179U - 基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪，包括低功耗控制器模块以及分别与所述低功耗控制器模块对应连接的近场通讯模块、电源模块、高精度温度测量模块、按键输入模块、LED输出模块，近场通讯模块包含数据存储单元、串行数据通讯单元、供电单元、耦合线圈、谐振电容和逻辑控制单元，数据存储单元、串行数据通讯单元和供电单元分别与逻辑控制单元对应连接，耦合线圈和谐振电容并联后与逻辑控制单元连接。本实用新型结合了电源模块、近场通讯模块、低功耗控制器、高精度温度测量模块、按键输入模块和LED输出模块，实现了长时间数据记录功能、NFC数据实时读写功能、数据实时显示功能和大量数据存储功能。

Description

基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪

技术领域

本实用新型涉及温敏产品温度监控管理技术领域，具体涉及一种基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪。

背景技术

在医药、食品、电子和农业等领域中，随着温度在储存及运输中的重要性被慢慢的关注，诞生了越来越多的温敏产品。目前温敏产品种类丰富，不同的货品需要的温度测量环境不同，单纯的记录仪和单机软件对温度的测量精度和数据存储等功能还处于低阶段水平。现有温敏产品存在温度监控信息掌控不便、测量不够精准以及数据存储量小等缺陷，不利于实现批量操作，不能较好的满足客户需求。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪，包括低功耗控制器模块以及分别与所述低功耗控制器模块对应连接的近场通讯模块、电源模块、高精度温度测量模块、按键输入模块、LED输出模块，所述近场通讯模块包含数据存储单元、串行数据通讯单元、供电单元、耦合线圈、谐振电容和逻辑控制单元，所述数据存储单元、所述串行数据通讯单元和所述供电单元分别与所述逻辑控制单元对应连接，所述耦合线圈和所述谐振电容并联后与所述逻辑控制单元连接。

进一步，所述高精度温度测量模块包括相互连接的高精度温度传感器和模 数转换模块，所述模数转换模块与所述低功耗控制器模块连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型结合了电源模块、近场通讯模块、低功耗控制器、高精度温度测量模块、按键输入模块和LED输出模块，实现了长时间数据记录功能、NFC数据实时读写功能、数据实时显示功能和大量数据存储功能。

附图说明

图1是本实用新型所述基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪的结构示意框图；

图2是本实用新型所述近场通讯模块的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2所示，本实用新型所述基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪包括低功耗控制器模块以及分别与所述低功耗控制器模块对应连接的近场通讯模块、电源模块、高精度温度测量模块、按键输入模块、LED输出模块，所述近场通讯模块包含数据存储单元、串行数据通讯单元、供电单元、耦合线圈、谐振电容和逻辑控制单元，所述数据存储单元、所述串行数据通讯单元和所述供电单元分别与所述逻辑控制单元对应连接，所述耦合线圈和所述谐振电容并联后与所述逻辑控制单元连接；所述高精度温度测量模块包括相互连接的高精度温度传感器和模数转换模块，所述模数转换模块与所述低功耗控制器模块连接。

上述结构中，电源模块主要包含3.0V电池、滤波电容，3.0V电池为串行数据单元、数据存储单元、逻辑控制单元提供电源，滤波电容主要用于过滤异常的电信号，为个模块提供较干净的电源；所述耦合线圈和谐振电容并联在一起， 共同实现近场通讯，谐振电容用于调整线圈的谐振频率，增强数据交互能力；串行数据单元实现低功耗控制器模块和近场通讯模块之间的数据交互，实现寄存器的设置、数据的存储、状态的指示等；数据存储单元存储由低功耗控制器模块传输过来的温度数据；逻辑控制单元则负责近场通讯模块各个存储块之间的协调、存储块的加密和解密、以及***存储区和配置存储区的交互；高精度温度传感器根据外部温度变化，其电阻值发生变化，模数转换模块采集其电阻变化值，经过过采样、采样数据滤波等处理，最后取平均值，获取最终的电阻值，根据温度阻值对应表可获得当前的实际温度数据，低功耗控制器将该温度数据通过I2C接口存储到近场通讯模块中的数据存储模块中；近场通讯模块可通过RF接口和手持终端实现数据的交互；按键输入模块可用于启动温度记录仪，触发温度记录仪当前的运行状态指示，标记当前的时间和温度数据，停止温度记录仪的运行等功能；LED显示模块可指示温度记录仪的运行状态以及异常指示；低功耗控制器模块负责各模块之间的协调，接收按键输入端的信号，通过LED显示模块指示当前的状态，控制模数转换模块实现温度的采集，通过近场通讯模块实现温度数据、统计数据、异常数据的存储以及通过近场通讯模块实现和外部终端的无线数据交互。

下面对各个部分进行详细说明：

电源模块：该模块主要包含3.0V电池和104pf的滤波电容组成。

近场通信(NFC)模块：该模块通过耦合线圈接收NFC数据读取器(如支持NFC的手机等)所传递电磁波，再解调得到有效数据并传与逻辑控制器；与此同时，逻辑控制器将所测的温度数据通过场效应管调制到电磁波上反馈给NFC数据读取器。该模块可检测外部固定频率的电磁波，并通过串行数据通讯单元传递给低功耗控制器模块。该模块同时包含数据存储模块，即低功耗控制 器模块采集到的温度数据、统计数据、异常数据都会通过和近场通讯模块的串行数据单元传递给近场通讯模块。

低功耗控制器模块：该模块为低功耗芯片，型号为STM8L051F3。超低功耗模式为0.35ua。宽电压供电范围，供电范围为1.8V～3.6V，自带有12bit模数转换接口，支持RTC和I2C接口。

高精度温度测量模块：该模块首先通过高精度温度传感器(由负温度系数电阻(NTC)组成)，然后将实施的电压数据传给低功耗控制器模块的模数转换(ADC)接口；低功耗控制器模块得到电压信号的数值后，将其进行滤波及查找表等处理，最后得到当前温度信号并实时记录。低功耗控制器模块的滤波过程显著提高了所测温度值的信号噪声比(SNR)，进而提高了仪器的温度测试精度。

按键输入模块：该模块是通过外部按键的方式实现输入能力，模块输出端和低功耗控制器模块的外部中断相连接，当按键按下时，低功耗控制器会触发外部中断信号，从而产生中断。低功耗控制器根据当前运行状态执行相应的动作。

LED输出模块：该模块通过红色和绿色LED指示灯的方式实现显示功能，低功耗控制器根据当前的运行状态，输出相应的信号至输出模块，从而点亮不同的LED指示灯，实现显示功能。

本实用新型采用近场通信(NFC)技术，即一种短距离的高频无线通信技术，实现该发明与电子设备之间进行非接触式点对点数据传输，用户只需通过该发明和具有NFC功能的智能手机等设备接触即可实现终端实时监控温度的技术。该技术直接实现了长时间数据记录功能，NFC数据实时读写功能，数据实时显示功能，大量数据存储功能。为全球食品药品等易腐败产品提供存储运输各环节温度报警及追踪追溯服务，确保将新鲜的食品药品输送给大众消费者。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪，其特征在于：包括低功耗控制器模块以及分别与所述低功耗控制器模块对应连接的近场通讯模块、电源模块、高精度温度测量模块、按键输入模块、LED输出模块，所述近场通讯模块包含数据存储单元、串行数据通讯单元、供电单元、耦合线圈、谐振电容和逻辑控制单元，所述数据存储单元、所述串行数据通讯单元和所述供电单元分别与所述逻辑控制单元对应连接，所述耦合线圈和所述谐振电容并联后与所述逻辑控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于近场通信的高精度低功耗实时温度记录仪，其特征在于：所述高精度温度测量模块包括相互连接的高精度温度传感器和模数转换模块，所述模数转换模块与所述低功耗控制器模块连接。