[发明专利]一种太阳能双路供电无线温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及无线温度传感技术领域，特别是涉及太阳能双路供电无线温度传感。

背景技术

无线温度传感器可对多种恶劣环境下的设备温度变化情况实现现场、远程同时在线监测预警，方便维护人员全面及时掌握设备运行状况，也可以用于仓库谷物、实验室药品的温度检测。目前的无线传感网络都需要集成无线收发设备，这就带来了较大的功耗，这要求无线传感网络必须进行市电供电模式。但实际应用中并不能保证这个范围内一定有市电供电电源，这就限制了传感器在一些场合的应用。

无线温度传感网关放在无市电的野外工作时，可以利用太阳能供电系统，但目前的太阳能供电系统主要采用单路供电方式：太阳能给电池充电，电池在给负载供电，这种方式造成了电池的频繁放电，一定程度上限制了太阳能的放电通路，造成了多余的太阳能浪费。而且频繁的电池放电是电池的使用寿命会就爱年少，限制了无线温度传感器长期稳定的工作。

由于汽车在行驶过程中多数情况处于室外运行，在正常天气情况下车载传感器的供电采用发动机电瓶供电，会一定程度上影响车载设备的用电使用，同时，车载传感器不具备远传功能，使得在行驶过程中的监控只能驾驶员自己完成，因此需要对车载传感器进行供电改造，并对其添加远传功能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供太阳能双路供电无线温度传感，其结构简单、安装布局方便、操作方便，采用太阳能电池板以及蓄电池的双路供电，并能进行调整，实现智能的选择能量供给测控模块，以太阳能电池板供电、蓄电池供电或者两者同时供电，一方面有效的提高了太阳能利用率，另一方面减少了蓄电池的放电次数，一定程度上延长了电池的使用寿命，使用更加方便。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供太阳能双路供电无线温度传感，包括一种太阳能双路供电无线温度传感，其特征在于，包括：供电模块、测量模块、无线传输模块和上位机。

所述太阳能电池板输出的部分功率，经稳压电路直接供给测量模块；所述太阳能电池板输出的其余功率，经由充电电路储存在蓄电池中，以备不时之需；

所述稳压电路包括稳压芯片U，所述稳压芯片U采用型号为LM2587的芯片，所述稳压芯片U的一端与电容C1的一端以及电感L1的一端连接，电容C1的另一端接地，稳压二极管D1的阳极端接地，电感L2的另一端与稳压芯片U2的开关端以及二极管D2的阳极端连接，二极管D2的阴极端与电感L3的一端及热敏电阻RT的一端连接，电感L3的另一端与电容C2的一端、电容C3的一端以及DS18B20电源端连接，电容C2的另一端以及电容C3的另一端均接地，热敏电阻RT的另一端与稳压芯片U的反馈端以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，稳压芯片U的比较端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端通过电容C4接地，稳压芯片U的接地端接地。

所述充电电路包括三极管Q1和Q2、电感线圈L3、极性电容C5、分压电阻R4和R5以及保护电路C6、R8。L3、C6、R8并联，一端接电路输入端Vi，另一端接三极管Q2集电极。所述分压电阻R4、R5串联，所述三极管Q1基极连接分压电阻R4，R5的一端，电阻R5另一端接地。发射极连接电路电源输入端，集电极接电阻R7和R6一端，电阻R6另一端接地。三极管Q2基极接电阻R7另一端，发射极接地，集电极接极性电容C5正极，电路输入端Vi通过震荡保护电路接入极性电容C5正极，C5负极接地。蓄电池B正极接电容C5正极，负极接地。

所述测量模块包括温度测量电路，所述温度测量电路中采用数字温度传感器DS18B20，供电模块输出端Vo通过R0接数字温度传感器电源引脚VDD，电阻R0阻值为5KΩ，发射模块单片机1接数字信号数据引脚DQ。

所述无线传输模块包括发射模块和接收模块，所述发射模块和接收模块分别包括1个单片机和1个无线收发芯片，所述发射模块和接收模块之间通过外围天线实现数据传输；所述外围天线为收发天线阵列，所述天线阵列可独立使用，可在一维上组合使用排列若干天线组成线阵，也可在两位上组合使用排列组成平面阵，也可在曲线或曲面上排列组合使用行程共形阵天线。

所述上位机包括LCD显示部分和操控部分。

优选地，所述单片机选择高性能单片机ATmega324p，内置增强串行外设接口(SPI)，能够满足在系统中的LCD上显示中文字符。

优选地，所述外围天线用1.17cm的单芯铜线实现，导线的直径为0.6mm，用螺丝刀的金属棒绕制7圈成螺旋状，有效通信距离200m。