总线型温湿度检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种总线型温湿度检测装置及方法，检测装置包括壳体和设置于壳体内的电路板组件，其特征在于：所述电路板组件包括核心单元以及为核心单元供电的供电单元；所述核心单元包括主控单元，以及分别与主控单元连接的数据远传单元、存储单元和温湿度采集单元；检测方法包括开始供电、单片机参数设置、计算温湿度数值、滤波及数值转换、数据传输以及发送或者存储数据。本发明专利技术基于单片机和高精度温湿度检测芯片嵌入式的设计思路，提供了一种高精度、小尺寸、便于安装、具备CAN总线远距离传输以及多装置组网能力的高性价比的用于工业现场环境温湿度检测装置。

【技术实现步骤摘要】
总线型温湿度检测装置及方法
本专利技术属于工业检测领域，具体涉及一种总线型温湿度检测装置及方法。
技术介绍
目前用于工业现场环境温湿度检测的方式一般为采用高精度的露点仪，或采用传感器探头搭配采集系统的方式，这两种方式成本均较高，且检测设备体积较大，尤其在多点部署时，受制于尺寸、安装方式、成本、远距离传输等因素，存在应用局限性。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有工业现场环境温湿度检测方式中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种总线型温湿度检测装置及方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种总线型温湿度检测装置，包括壳体和设置于壳体内的电路板组件，所述电路板组件包括核心单元以及为核心单元供电的供电单元；所述核心单元包括主控单元，以及分别与主控单元连接的数据远传单元、存储单元和温湿度采集单元。在上述技术方案中，所述壳体上设置至少一个固定件；所述固定件上设置安装固定孔。在上述技术方案中，所述存储单元和温湿度采集单元与主控单元之间均通过I2C协议通讯。在上述技术方案中，所述所述主控单元包括相互连接的单片机芯片、电阻R1和指示灯LED1。在上述技术方案中，所述数据远传单元包括相互连接的CAN收发器和通讯接口，CAN收发器与单片机芯片连接；通讯接口设置于壳体上。在上述技术方案中，所述存储单元包括存储芯片，其通过上拉电路与单片机芯片连接。在上述技术方案中，所述温湿度采集单元包括传感器芯片，其通过上拉电路与单片机芯片连接。在上述技术方案中，所述上拉电路由单片机芯片10的1、44引脚分别通过电阻R2、电阻R3和3.3V相连组成。在上述技术方案中，供电单元包括降压芯片和设置于壳体上的供电接口，供电接口通过电容C1、电容C2接地，供电接口与降压芯片的5引脚相连，供电接口通过电阻R5与降压芯片的4引脚相连；降压芯片的1引脚、6引脚之间串联电阻R4、电容C3；降压芯片的6引脚、3引脚之间串联电感L1、电阻R6；电感L1、电阻R6之间输出电压3.3V。一种总线型温湿度检测装置的检测方法，包括以下步骤：（ⅰ）开始装置通过外部电源供电进入开机状态，供电单元完成装置核心单元供电；（ⅱ）读取地址及标定信息设置GPIO方向、数值；配置I2C功能、CAN通讯功能；定义各种变量、函数、读取存储地址、读取标定信息；（ⅲ）读取温湿度数值读取固定时间内的温湿度数据，装入数组；（ⅳ）滤波及数值转换通过对数组中采集的数据进行异常值剔除和均值滤波，结合存储的标定曲线进行数值转换，将转换完成的数值装入上传数组，等待发送；（ⅴ）查询问答指令当就收到上位传送的命令后，进行状态位判定，若为读取当前数据命令，则进入步骤（ⅵ），若命令为标定和更改地址指令，则转入步骤（ⅶ）；（ⅵ）发送温湿度数据发送当前待上传数组中的数据，完成后重新转入步骤（ⅲ）；（ⅶ）写入存储单元将接收的标定信息和地址数据写入相应的寄存器，完成后重新转入步骤（ⅲ）。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于单片机和高精度温湿度检测芯片嵌入式的设计思路，提供了一种用于工业现场环境温湿度检测装置及方法，本专利技术的检测装置性价比高，尺寸小，便于安装，高精度的温湿度传感器芯片保证了检测精度，同时CAN总线的传输特点使其具备可组网和远程传输的优势，装置采用外部宽电压范围供电，具有工业化应用的可行性。附图说明图1是本专利技术总线型温湿度检测装置的外形结构示意图；图2是本专利技术总线型温湿度检测装置中电路板组件的结构示意图；图3是本专利技术总线型温湿度检测装置中核心单元的电路示意图；图4是本专利技术总线型温湿度检测装置中供电单元的电路示意图；图5是本专利技术总线型温湿度检测方法的流程示意图。其中：1壳体2固定件3通讯接口4供电接口5数据远传单元6存储单元7主控单元8温湿度采集单元9供电单元10单片机芯片11传感器芯片12存储芯片13CAN收发器14降压芯片。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术总线型温湿度检测装置及方法的技术方案。如图1~2所示，一种总线型温湿度检测装置，包括壳体1和设置于壳体1内的电路板组件，所述电路板组件包括核心单元以及为核心单元供电的供电单元9；所述核心单元包括主控单元7，以及分别与主控单元7连接的数据远传单元5、存储单元6和温湿度采集单元8；且存储单元6和温湿度采集单元8与主控单元7之间均通过I2C协议通讯。总线型温湿度检测装置通过供电接口4进行外部供电，供电单元9转换为其余各单元所需的供电类型；存储单元6负责存储装置所需的相关关键参数；温湿度采集单元8负责将环境温湿度数据通过I2C协议传输到主控单元；主控单元7通过存储单元中的温湿度标定参数和温湿度采集单元传输的数据计算出实际温湿度数值；数据远传单元5负责接收标定指令和温湿度数据传输。总线型温湿度检测装置采用DC24V外部供电。所述壳体1的尺寸不大于60mm*40mm*20mm。如图3所示，所述主控单元7用于指示检测装置的整体工作状态，负责温湿度数据的计算、通讯协议解析、标定等功能。所述主控单元7包括相互连接的型号为dsPIC30F4011的单片机芯片10、电阻R1和指示灯LED1；具体的连接关系为单片机芯片10的19引脚通过电阻R1与LED1相连。如图3所示，所述数据远传单元5负责以CAN总线方式接收地址修改、温湿度标定、上传当前温湿度信息。所述数据远传单元5包括型号为PCA82C250的CAN收发器13以及与其连接的通讯接口3，通讯接口3设置于壳体1上；具体的连接关系为CAN收发器13的1、4引脚分别与单片机芯片10的4、5引脚相连；CAN收发器13的6、7引脚分别与通讯接口的CANL、CANH相连。如图3所示，所述存储单元6负责存储温湿度传感器的标定曲线数值和检测装置的通讯地址。所述存储单元6包括型号为AT24C01的存储芯片12，存储芯片12与单片机芯片10采用I2C协议通讯，具体的连接关系为单片机芯片10的1、44引脚分别通过电阻R2、电阻R3和3.3V相连，组成上拉电路，单片机芯片10的1、44引脚分别与存储芯片12的5、6引脚相连。如图3所示，所述温湿度采集单元8负责环境温湿度信息的采集。所述温湿度采集单元8包括型号为SHT25的传感器芯片11，传感器芯片11与单片机芯片10采用I2C协议通讯，其连接关系为单片机芯片10的1、44引脚分别通过电阻R2、电阻R3和3.3V相连，组成上拉电路，单片机芯片10的1、44引脚分别与传感器芯片11的1、6引脚相连。如图4所示，所述供电单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总线型温湿度检测装置，包括壳体（1）和设置于壳体（1）内的电路板组件，其特征在于：所述电路板组件包括核心单元以及为核心单元供电的供电单元（9）；所述核心单元包括主控单元（7），以及分别与主控单元（7）连接的数据远传单元（5）、存储单元（6）和温湿度采集单元（8）。/n

【技术特征摘要】
1.一种总线型温湿度检测装置，包括壳体（1）和设置于壳体（1）内的电路板组件，其特征在于：所述电路板组件包括核心单元以及为核心单元供电的供电单元（9）；所述核心单元包括主控单元（7），以及分别与主控单元（7）连接的数据远传单元（5）、存储单元（6）和温湿度采集单元（8）。


2.根据权利要求1所述的总线型温湿度检测装置，其特征在于：所述壳体（1）上设置至少一个固定件（2）；所述固定件（2）上设置安装固定孔。


3.根据权利要求1所述的总线型温湿度检测装置，其特征在于：所述存储单元（6）和温湿度采集单元（8）与主控单元（7）之间均通过I2C协议通讯。


4.根据权利要求1所述的总线型温湿度检测装置，其特征在于：所述所述主控单元（7）包括相互连接的单片机芯片（10）、电阻R1和指示灯LED1。


5.根据权利要求1所述的总线型温湿度检测装置，其特征在于：所述数据远传单元（5）包括相互连接的CAN收发器（13）和通讯接口（3），CAN收发器（13）与单片机芯片（10）连接；通讯接口（3）设置于壳体（1）上。


6.根据权利要求1所述的总线型温湿度检测装置，其特征在于：所述存储单元（6）包括存储芯片（12），其通过上拉电路与单片机芯片（10）连接。


7.根据权利要求1所述的总线型温湿度检测装置，其特征在于：所述温湿度采集单元（8）包括传感器芯片（11），其通过上拉电路与单片机芯片（10）连接。


8.根据权利要求6或7所述的总线型温湿度检测装置，其特征在于：所述上拉电路由单片机芯片10的1、44...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴思丹，荣宏伟，马常松，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12