一种超低功耗的有源智能红外冷链监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超低功耗的有源智能红外冷链监测装置，包括微控制器、温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源；温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源分别连接到微控制器的相应接口，微控制器以预设的数据采集频率控制温度采集单元和湿度采集单元采集冷链物流环境的温度信息和湿度信息，并将每次采集到的温湿度数据和实时时钟单元记录的温湿度数据采集时刻作为一条记录存储到数据存储单元，存储的数据记录通过红外线收发模块传输到外部设备。本实用新型专利技术能够以超低功耗实现对冷链物流过程的监控和记录，并且监测数据传输抗干扰性和信息安全度高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冷链物流过程的监测设备，具体地说是一种超低功耗的有源智能红外冷链监测装置。
技术介绍
冷链物流泛指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗的一项系统工程。随着食品安全问题日益严峻，消费者对于食品安全的要求越来越高，食品流通过程中温度、湿度信息的监控、溯源、信息透明化成为新的市场需求，引起了各方重视。冷链监测装置能对冷链物流过程进行监控和记录，其已成为促进运输信息透明化，提高消费者信任度，增强产品市场竞争力的重要手段。早期市场上的冷链监测装置大多采用无源射频识别技术(RFID)实现，其只有在读写器发出读取数据命令的时候才能采集信息，不能脱离读写器按一定频率不间断的采集并记录数据。这种冷链监测装置只能应用于冷链物流的开始、中转以及结束等有限的时间点上，已经不能满足市场对于冷链运输过程进行全程监测、记录的需求。目前，有源射频识别技术和应用迅猛发展，基于有源射频识别技术的温湿度标签开始应用于运输距离长、周转次数多的冷链物流中，应用领域除了食品，还延伸到许多的敏感或贵重商品领域，如贵重花卉、名贵酒品、高价值海产品以及医疗用血液、骨髓、疫苗、药品、移植用器官等。上述基于射频识别技术的冷链监测装置存在以下缺点:第一，基于射频识别技术进行监测数据传输，易受干扰并且信息安全度低；第二，现有的有源智能红外冷链监测装置采用纽扣电池供电，电池容量有限，但其基于射频识别技术进行数据传输功耗较大，致使装置使用寿命短、成本高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种超低功耗的有源智能红外冷链监测装置，能够实现对冷链物流过程的监控和记录，并且监测数据传输抗干扰性和信息安全度高。本技术的目的是通过以下技术措施来实现的:一种超低功耗的有源智能红外冷链监测装置，其特征在于所述的监测装置包括微控制器、温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源；所述温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源分别连接到微控制器的相应接口，所述的微控制器以预设的数据采集频率控制温度采集单元和湿度采集单元采集冷链物流环境的温度信息和湿度信息，并将每次采集到的温湿度数据和实时时钟单元记录的温湿度数据采集时刻作为一条记录存储到所述的数据存储单元，数据存储单元中存储的数据记录通过所述红外线收发模块传输到外部设备。为了使本监测装置能依据不同的冷链物流环境用合适的数据采集频率对冷链物流环境进行温湿度信息采集，以最低的运行功耗达到数据采集需求，作为本技术的一种改进，所述的监测装置还包括选择按键；所述选择按键连接到微控制器的相应接口，所述的微控制器设有若干个预设数据采集频率，所述选择按键通过微控制器选定其中一个预设数据采集频率作为监测装置运行时的数据采集频率。为了进一步降低本监测装置运行时的功耗，作为本技术优选的实施方式，所述的监测装置还包括用于显示检测装置采集到的最新一条数据记录的LCD显示屏和用于启闭所述LCD显示屏的显示按键；所述LCD显示屏和显示按键分别连接到微控制器的相应接口，所述显示按键通过微控制器控制LCD显示屏开启或者关闭，所述的微控制器设有定时时间，微控制器控制LCD显示屏每次开启所述定时时间后自动关闭。为了提高本监测装置的可移动性，作为本技术的一种实施方式，所述工作电源为纽扣电池。相比于现有技术，本技术具有以下有益效果:第一，本技术通过红外线收发模块实现对监测数据的传输，提高了装置的传输抗干扰性和信息安全度，并且装置能与具有红外收发模块的移动终端，如笔记本电脑、智能手机等直接进行数据交换，具有很强的通用性；第二，本技术通过红外线收发模块实现对监测数据的传输、选择按键选择合适的数据采集频率、显示按键控制LCD显示屏的启闭，因此本技术功耗超低、节能效果显著，能够延长电池的使用寿命，降低装置的使用成本。以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明:附图说明图1为本技术优选实施例的冷链监测装置的电路原理框图；图2为本技术优选实施例的冷链监测装置的工作流程框图。具体实施方式如图1所示，本技术优选实施例的超低功耗的有源智能红外冷链监测装置，包括微控制器MUC、温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元RTC、数据存储单元、红外线收发模块、工作电源、选择按键、用于显示检测装置采集到的最新一条数据记录的IXD显示屏和用于启闭IXD显示屏的显示按键。其中，微控制器MUC选用型号为MSP430的芯片，其采用超低功耗设计并具有多级省电模式；温度采集单元选用低功耗、高精度的NTC芯片；湿度采集单元选用低功耗、高精度的SHTll芯片；实时时钟单元RTC为自带晶振的RTC单元，其运行UTC标准的实时时钟；数据存储单元选用16kbit低功耗可擦除flash芯片；红外线收发模块选用具有收发功能的符合标准IRDA协议的红外收发组件；工作电源选用纽扣电池；IXD显示屏选用低功耗的笔画型IXD显示屏。上述温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块、工作电源、选择按键、LCD显示屏和显示按键分别连接到微控制器的相应接口，微控制器以预设的数据采集频率控制温度采集单元和湿度采集单元采集冷链物流环境的温度信息和湿度信息，并将每次采集到的温湿度数据和实时时钟单元记录的温湿度数据采集时刻作为一条记录存储到数据存储单元，数据存储单元中存储的数据记录通过红外线收发模块传输到外部设备；并且微控制器设有若干个预设数据采集频率和定时时间，并且以其中一个预设数据采集频率作为装置的默认数据采集频率，选择按键通过微控制器选定其中一个预设数据采集频率作为监测装置运行时的数据采集频率，显示按键通过微控制器控制IXD显示屏开启或者关闭，微控制器控制IXD显示屏每次开启定时时间后自动关闭。本优选实施例的冷链监测装置每一条记录包含采集时间、温度信息和湿度信息，占用8byte，将数据采集频率设置为IOmin/次，本优选实施例的冷链监测装置可以连续记录13.89天的数据。另外，为了精简本优选实施例冷链监测装置的按键数量，本优选实施例将上述选择按键和显示按键以及对监测装置进行开关机、监测装置操作系统的确认按键进行功能复用，合并成分别用于开机/确认/开LCD屏和用于关闭/选择/关LCD屏的两个功能复用按键。如图2所示，将上述冷链监测装置安装在冷链物流环境中，其工作流程如下:首先，冷链物流开始时，用户通过按键启动本冷链监测装置，本冷链监测装置初始化；接着，用户通过按键从系统给定的几个数据采集频率中选定一个作为此次冷链物流监控数据采集频率。如果用户没有设定则本冷链监测装置执行默认的数据采集频率；紧接着，本冷链监测装置按上一步骤确定的频率进行数据采集、IXD输出刷新以及数据记录，采集的数据包括冷链物流环境中的温度和湿度信息。LCD显示屏输出的内容包括，数据采集的时刻、温度值、湿度值。每重新采集一次数据，LCD显示屏输出内容就刷新一次，数据采集时刻、温度值、湿度值就作为一条信息记录一次；其次，在冷链物流过程中，IXD显示屏处于关闭状态以节约能耗，如果用户想要读取当前时刻的IXD屏内容，可以通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低功耗的有源智能红外冷链监测装置，其特征在于：所述的监测装置包括微控制器、温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源；所述温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源分别连接到微控制器的相应接口，所述的微控制器以预设的数据采集频率控制温度采集单元和湿度采集单元采集冷链物流环境的温度信息和湿度信息，并将每次采集到的温湿度数据和实时时钟单元记录的温湿度数据采集时刻作为一条记录存储到所述的数据存储单元，数据存储单元中存储的数据记录通过所述红外线收发模块传输到外部设备。

【技术特征摘要】
1.一种超低功耗的有源智能红外冷链监测装置，其特征在于:所述的监测装置包括微控制器、温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源；所述温度采集单元、湿度采集单元、实时时钟单元、数据存储单元、红外线收发模块和工作电源分别连接到微控制器的相应接口，所述的微控制器以预设的数据采集频率控制温度采集单元和湿度采集单元采集冷链物流环境的温度信息和湿度信息，并将每次采集到的温湿度数据和实时时钟单元记录的温湿度数据采集时刻作为一条记录存储到所述的数据存储单元，数据存储单元中存储的数据记录通过所述红外线收发模块传输到外部设备。2.根据权利要求1所述的超低功耗的有源智能红外冷链监测装置，其特征在于:所述的监测装置还包括选择按...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹宜巨，黎和生，黄江东，罗永基，贺星胜，冯智，李锷，
申请(专利权)人：广州中大百迅信息技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：