[实用新型]一种基于无线射频技术的温度测量系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种温度测量系统，具体涉及一种采用无线射频技术进行信号传输的温度测量系统。

背景技术

由于生活环境、设备温度控制和工业过程控制等需要，温度采集与测量被广泛应用于人们的日常生活和工业控制中等。基于温度测量的重要性，现在非常多的高新技术也开始应用于该领域，拓展了温度监控系统的应用范围，提高了可靠性，为温度的实时监控提供了高效率与高稳定性。传统的温度测量系统大部分采用有线传输为主，一旦距离过长，不仅增加成本，还会影响数据的有效传输。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效进行温度信号传输的温度测量系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种基于无线射频技术的温度测量系统，包括温度传感器、CPLD控制器Ⅰ、射频收发模块Ⅰ、CPLD控制器Ⅱ、射频收发模块Ⅱ和计算机；温度传感器通过CPLD控制器Ⅰ与射频收发模块Ⅰ相连；计算机通过CPLD控制器Ⅱ和射频收发模块Ⅱ相连；射频收发模块Ⅰ与射频收发模块Ⅱ通讯相连。

上述温度测量系统还包括电源Ⅰ和电源Ⅱ；电源Ⅰ分别与CPLD控制器Ⅰ和射频收发模块Ⅰ相连；电源Ⅱ分别与CPLD控制器Ⅱ和射频收发模块Ⅱ相连。

其中，温度传感器采用MAX6627芯片； CPLD控制器Ⅰ、Ⅱ均选用EPM3128ATC144-10；射频收发模块Ⅰ、Ⅱ均采用nRF905芯片。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型采用射频无线传输方式将温度信息传输到计算机中，实现了对温度的实时无线采集和监控，提高了工业安全生产效率和监控力度。本实用新型组网简单，温度传感器终端容易接入系统，提高了设备的灵活性，具有较高的实用价值、经济价值和广泛的应用前景。

附图说明

    图1为本实用新型温度测量系统的结构框图。

具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型温度测量系统进行详细说明。

如图1所示，本实用新型温度测量系统包括温度传感器、CPLD控制器Ⅰ、射频收发模块Ⅰ、电源Ⅰ、计算机、CPLD控制器Ⅱ、射频收发模块Ⅱ和电源Ⅱ。其中温度传感器通过CPLD控制器Ⅰ与射频收发模块Ⅰ相连，电源Ⅰ为CPLD控制器Ⅰ和射频收发模块Ⅰ供电。射频收发模块Ⅱ通过CPLD控制器Ⅱ与计算机依次相连，电源Ⅱ为CPLD控制器Ⅱ和射频收发模块Ⅱ供电。

温度传感器采用Maxim公司的MAX6627，采用小巧的八脚SOT－23封装，测温范围为-55～+150℃，它将被测温度转化成16位的数字信号以串行方式由SPI口输出。

CPLD控制器Ⅰ、Ⅱ选用ALTERA公司的EPM3128ATC144-10，兼容3.3 V和5 V的I/O口，其存储器类型为EEPROM，属于MAX 3000A系列，采用0.3μm CMOS工艺制造。可用门数为2500，宏单元数为128，8个逻辑块，最大用户I/O数为96，最大延迟时间为10ns。

射频收发模块Ⅰ、Ⅱ均采用挪威 Nordic VLSI公司的单片射频收发芯片nRF905，其工作电压为119～316V，32引脚QFN封装(5mm×5mm)，工作于433/868/915MHz三个 ISM（工业、科学和医学）频道，频道之间的转换时间小于650μs。nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，使用 SPI接口与微控制器通信，配置非常方便。射频收发模块Ⅰ和Ⅱ之间通过射频无线通信方式传输数据，射频收发模块Ⅰ实现数据发送，射频收发模块Ⅱ实现数据接收。射频收发模块Ⅰ、Ⅱ与CPLD控制器Ⅰ、Ⅱ之间通过SPI接口相连，CPLD控制器Ⅱ与计算机之间通过串口相连。

工作时，数字温度传感器DS18B20负责环境温度信号采集，通过 I/O口直接传送给CPLD控制器Ⅰ，然后通过SPI接口传送给射频收发模块Ⅰ，射频收发模块Ⅰ将数据按照一定的协议格式进行打包，打包后的数据写入射频收发模块Ⅰ的发送缓冲区，经天线发送给射频收发模块Ⅱ，射频收发模块Ⅱ按照协议格式对数据进行解析，再由SPI接口将数据传输给CPLD控制器Ⅱ，CPLD控制器Ⅱ采用RS232C标准同计算机进行串行通信并将数据传送给计算机，计算机记录并处理所采集到的温度信号。