基于LoRa无线通信技术的环境监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于LoRa无线通信技术的环境监测装置，包括外壳体，内壳体，主控单元，人机交互单元和电池舱，内部环境检测电路；所述的内壳体安装在包装箱上并延伸至包装箱内部，所述的内部环境检测电路安装在内壳体的通孔处并与内壳体之间灌封，所述的外壳体固定在内壳体上，所述的电池舱，主控单元人机交互单元联动方式组装在外壳体上，所述的内部环境检测电路将转换的数字型数据以I2C协议接口送入主控单元的处理器芯片。本发明专利技术具有高灵敏度特点，可很好解决小数据量在复杂环境中的远距通信问题，且具有抗干扰能力强、功耗低的特点。功耗低的特点。功耗低的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于LoRa无线通信技术的环境监测装置


[0001]本专利技术涉及装备包装箱环境监测
，具体涉及一种基于LoRa无线通信技术的环境监测装置。

技术介绍

[0002]航空、航天等高端装备在贮存阶段放置于专用包装箱，装备在贮存期需要对环境因素(相对压力、温度、湿度)的变化严格控制，若环境因素控制不当将会带来装备化学性能的改变，因此装备贮存在包装箱内需要对环境因素进行长期的可靠监控。
[0003]传统的环境监测采用机械式仪表，不具有数据远程监控、超环境变量范围预警功能。近年来，随着我国电子信息技术的发展，装备贮存对环境监测的技术实现要求越来越高，并逐渐向无线数据中心与监测系统建设发展。目前应用场景主要为本地化网络部署，由于装备贮存环境多处于复杂的地理环境，地域宽广，且贮存分布位置不规则，障碍物较多，以ZigBee、蓝牙技术为主流的无线数据传输技术存在传输距离短、功耗高、抗干扰能力差、绕射能力等问题，不能满足实际需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于LoRa无线通信技术的低功耗环境监测装置，采用无线LoRa的调制技术对信号进行频谱扩宽处理，具有高灵敏度特点，可很好解决小数据量在复杂环境中的远距通信问题，同时具有本地数据灵活的人机交互、查询、配置控制模式。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是基于LoRa无线通信技术的环境监测装置，包括外壳体，内壳体，主控单元，人机交互单元和电池舱，内部环境检测电路；所述的内壳体安装在包装箱上并延伸至包装箱内部，所述的内部环境检测电路安装在内壳体的通孔处并与内壳体之间灌封，所述的外壳体固定在内壳体上，所述的电池舱，主控单元人机交互单元采用联动方式组装在外壳体上，所述的内部环境检测电路将转换的数字型数据以I2C协议接口送入主控单元的处理器芯片。
[0006]进一步地，所述的主控单元包括微处理器MCU最小系统、工作电源、外部环境检测电路；所述的微处理器MCU最小系统用于内外部两个环境检测电路的转换数据读取、计算、存储，液晶显示屏LCD的显示驱动控制、按钮信号的检测，无线LoRa调频技术的实现，无线数据的收发，电池低电量LVD检测，按钮管理单元控制、低功耗管理模式控制；所述的工作电源来源于电池舱内的电池，将电池电压转换为整个环境监测装置芯片电路所需的模拟电源AVDD、MCU内核电源及数字外设电源VDD、芯片无线收发器供电VDDRF，所述的外部环境检测电路原理与内部环境监测电路原理相同。
[0007]进一步地，所述的外壳体以卡扣或者螺纹形式固定在内壳体上。
[0008]进一步地，所述的内壳体通过螺钉安装在包装箱端门前面板上。
[0009]进一步地，所述的环境监测装置的外形结构为圆形或者方形。
[0010]进一步地，所述的内部环境检测电路的入口环境与包装箱内空气充分接触，所述的外部环境监测电路与外部环境充分接触。
[0011]进一步地，所述的电池舱内放置高密度防爆锂电池。
[0012]进一步地，所述的人机交互单元包括按钮和液晶显示屏。
[0013]本专利技术的有益效果是：基于LoRa无线通信技术的低功耗环境监测装置，采用无线LoRa的调制技术对信号进行频谱扩宽处理，具有高灵敏度特点，可很好解决小数据量在复杂环境中的远距通信问题，且具有抗干扰能力强、功耗低的特点。该环境监测装置具有两组各三个环境物理量的监测功能，同时具有本地数据灵活的人机交互、查询、配置控制模式，功能丰富、适应低温、复杂地貌的恶劣环境，结构上紧凑易于实现。
附图说明
[0014]图1是本专利技术基于LoRa无线通信技术的环境监测装置的系统结构示意图。
[0015]图2是本专利技术基于LoRa无线通信技术的环境监测装置的电路原理框图。
[0016]图3是本专利技术基于LoRa无线通信技术的环境监测装置的控制流程图。
[0017]图中标记：1
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外壳体，2
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内壳体，3
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按钮，4
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液晶显示屏，5
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主控单元，6
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电池舱,7
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内部环境检测电路。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
[0019]本专利技术的目的在于提供一种基于LoRa无线通信技术的低功耗环境监测装置，以实现装备包装箱环境因素(相对压力、温度、湿度)的采集、无线数据传输、电子屏幕显示、参数配置、数据存储、参数报警、电池供电的低功耗控制功能。
[0020]如图1所示。一种基于LoRa无线通信技术的低功耗环境监测装置，从结构上主要由内壳体2、外壳体1、内部环境检测电路7、主控单元5、人机交互(液晶显示屏4与按钮3)、电池舱6组成。环境监测装置的外形可以是圆形的，也可以是方形的安装形式。内壳体2通过螺钉安装在包装箱端门前面板上。内部环境检测电路7安装在内壳体2气体入口通孔处，与内部气体环境充分接触，同时与内壳体2之间是灌封的，实现内部与外部的气密隔离。外壳体1以卡扣或螺纹形式固定安装在内壳体2上。电池舱6与主控单元5、人机交互单元组装外壳体上，通过拆取外壳体1的方式联动取出电池舱6、主控单元5、人机交互单元，方便电池更换。这种结构形式是紧凑、协调且易于实现的。
[0021]下面结合具体电路详述本专利技术的实施例。
[0022]内部环境检测电路7嵌入内壳体2的通孔处，内部环境检测电路7上的传感器直接接触包装箱内部环境物理变量，即内部的压力、温度、湿度，内部检测电路的传感器可以是压力、温度、湿度三合一的环境物理量采集与数据转换的模块级芯片，也可以是三个分别的物理量信号调理电路与模拟量采集电路组成，但电路都应该是具有高分辨率、高线性度、超低功耗的。本实施例选用具有24位压力与温度测量和12位湿度测量的MS8607
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02BA01的三
合一传感器模组。内部环境检测电路7将转换的数字型数据以I2C协议接口送入主控单元的处理器芯片。
[0023]人机交互单元具有显示与操作界面，实现用户与设备的对话交互。显示界面选用低电压微功耗LCD液晶显示屏，主要显示内容有包装箱外部环境的温度、湿度和包装箱内外相对压力、LoRa发射强度、电池电量符号、压力上限报警符号、压力下限报警符号、本地内存满符号、定时唤醒检测符号。人机交互单元的操作由三个按钮3实现，按钮3定义可以是菜单、确定、返回。三个按钮3的组合按动，并配合观察液晶显示屏上符号代表所处的模式，实现切换显示(内部压力、外部压力、相对压力)、输入用户装备编号、设置定时唤醒检测的周期，设置压力上下阈值报警，三个环境物理量检测的校准、本地存储的历史数据查询的功能。液晶显示的控制由主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于LoRa无线通信技术的环境监测装置，其特征在于：包括外壳体(1)，内壳体(2)，主控单元(5)，人机交互单元和电池舱(6)，内部环境检测电路(7)；所述的内壳体(2)安装在包装箱上并延伸至包装箱内部，所述的内部环境检测电路(7)安装在内壳体(2)的通孔处并与内壳体(2)之间灌封，所述的外壳体(1)固定在内壳体(2)上，所述的电池舱(6)，主控单元(5)人机交互单元采用联动方式组装在外壳体(1)上，所述的内部环境检测电路(7)将转换的数字型数据以I2C协议接口送入主控单元(5)的处理器芯片。2.根据权利要求1所述的基于LoRa无线通信技术的环境监测装置，其特征在于：所述的主控单元(5)包括微处理器MCU最小系统、工作电源、外部环境检测电路；所述的微处理器MCU最小系统用于内外部两个环境检测电路的转换数据读取、计算、存储，液晶显示屏LCD的显示驱动控制、按钮信号的检测，无线LoRa调频技术的实现，无线数据的收发，电池低电量LVD检测，按钮管理单元控制、低功耗管理模式控制；所述的工作电源来源于电池舱内的电池，将电池电压转换为整个环境监测装置芯片电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟娜，贾文君，赵春雨，姜东泽，张吉冬，郭俊卿，崔再铎，
申请(专利权)人：沈阳航天新光集团有限公司，
类型：发明
国别省市：