一种多点温度监控的物联网网关的制作方法

    专利2022-07-07  141


    本发明属于辐射高温测定领域,特别涉及一种多点温度监控的物联网网关。



    背景技术:

    基于窄带物联网(narrowbandinternetofthings,nb-iot)的温度监控装置已有报道,比如中国专利cn208350121u公开了一种nb-iot温湿度采集器,它是一种环境温湿度采集器,主要用于冷链物流领域,接触式测量,电池供电;cn110174135a公开了一种nb-iot温湿度采集仪,主要用于家庭的温湿度测量,接触式测量,电池供电;cn201920348342公开了壁挂式室温采集装置,主要用于室内温度的测量,接触式测量,电池供电。然而这些装置无法作为高低压开关柜内电缆接点的测温装置,不能对高压回路中的电缆接点温度进行非接触式测量,且电池供电也限制了在高低压开关柜内电缆接点的测温的应用。



    技术实现要素:

    为了解决以上问题,一种多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述物联网网关包括微控制器、与所述微控制器通过uart连接的nb-iot/gprs模块、与所述微控制器通过iic相连的阵列红外测温传感器。

    进一步的,本发明的物联网网关还包括宽压电源模块,所述宽压电源模块适应交流85v-260v,可以采用市电(交流220v)和pt供电。

    进一步的,本发明的所述宽压电源模块适应交流220v。

    本发明的多点温度监控的物联网网关,所述微控制器为stm32f4微控制器;所述nb-iot/gprs模块为m5313nb-iot模块;所述多点红外测温传感器为mlx90614红外非接触温度传感器。

    本发明的有益效果在于:1.应用于高低压开关柜内电缆接点的测温;2.采用红外非接触式测温,适用于高电压场合(380v-10kv);3.采用红外传感器阵列,可以对一个特定检测区域内的多个电缆接点进行测温和超温报警;4.阵列图像实时传输;5.通讯模块采用m5313gprs/nbiot双模模块,适应性强;6.电源模块采用宽输入电压模块,适应交流220v和pt供电。

    附图说明

    图1.多点温度监控的物联网网关主要模块示意图;

    图2.输出vcc5v模块的电路示意图;

    图3.输出vbat电源模块的电路示意图;

    图4.输出vcc3v3电源模块的电路示意图;

    图5.电源指示灯的电路示意图;

    图6.micro-usb为上位机调试端口电路示意图;

    图7.ch340g芯片模块各引脚电路示意图;

    图8.m5313通讯模块各引脚电路示意图;

    图9.电可擦除可编程只读存储器模块各引脚电路示意图;

    图10.jt1红外非接触温度传感器各引脚电路示意图;

    图11.vcc3v3电源正极的c6-c9电解电容电路示意图;

    图12-15.微控制器各引脚电路示意图;

    图16.micro_sim各引脚电路示意图;

    图17.d5相关组件电路示意图;

    图18.m5313通讯模块的第22引脚电路示意图;

    图19.stm32f401rct6芯片第41引脚电路示意图.

    具体实施方式

    以下实施例及附图中的电子元器件的量值(比如,e2电解电容(470uf/6.3v)、r18电阻(1k))、电子元器件的型号,均为示例性的解释本发明的电路原理,并不够成对本发明保护范围的具体限定。

    本发明提供的多点温度监控的物联网网关的多数实施例中,所述物联网网关包括微控制器、与所述微控制器通过uart连接的nb-iot模块、与所述微控制器通过iic相连的多个红外测温传感器。

    其中,uart为通用异步收发传输器(universalasynchronousreceiver/transmitter);iic(inter-integratedcircuit,)是iicbus简称,本申请也称之为集成电路总线,但其他的串行通信总线仍在本发明的保护范围之内。

    本发明一些实施例中微控制器为stm32f4微控制器;所述nb-iot模块为m5313nb-iot模块;所述多点红外测温传感器为mlx90614红外非接触温度传感器。

    结合图1所示,本发明一些实施例提供的多点温度监控的物联网网关的多数实施例中,还包括宽压电源模块,所述宽压电源模块适应交流220v和pt供电。

    为了实现宽压电源模块,结合图2所示的输出vcc5v模块,con3端子(j1)为电源输入端,con3端子1引脚连接pw1电源降压模块(型号:lhe05-20b05)earth1引脚大地线,接大地线的实施是确保机器免受雷电或静电对机器的损坏,con3端子2引脚连接f1保险丝(型号:jfc2410-1100ts)第一端,f1保险丝的第二端分别连接14d751k压敏电阻第一端、pw1电源降压模块l第二端,con3端子3引脚分别连接14d751k压敏电阻第二端、pw1电源降压模块n第三端,当14d751k压敏电阻两端的电压小于自身标称电压时,14d751k压敏电阻阻值很大可视为开路,当14d751k压敏电阻两端电压略大于标称电压时,14d751k压敏电阻阻值快速下降导通熔断f1保险丝实现保护后端电路作用,pw1电源降压模块作用是负责将交流电隔离转换成直流电给后端电路供电,pw1电源降压模块8引脚为公共电源负极,分别连接e6电解电容第二端、tvs1齐纳稳压管阳极,pw1电源降压模块,4引脚输出vcc5v为电源正极分别连接e6电解电容第一端、tvs1齐纳稳压管第一端,e6电解电容作用是滤除vcc5v电源上的低频杂波,tvs1齐纳稳压管作用是稳压pw1电源降压模块第4引脚输出电压使其电压不会超过d2齐纳稳压管最大设定值。

    为了实现宽压电源模块,如图3所示的输出vbat电源模块,vcc5v电源正极分别连接e2电解电容(470uf/6.3v)第一端、c11无极性电容(100nf)第一端、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第1引脚、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第二引脚;公共电源负极分别连接e2电解电容第二端、c11无极性电容第二端、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第3引脚、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第6引脚,e2电解电容作用是滤除vcc5v电源上的低频杂波,可以优化电源质量,增加使用中的稳定性,c11为无极性电容,作用是滤除vcc5v电源上的高频杂波,可以优化电源输出质量,增加使用中的稳定性,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第1引脚为芯片启动引脚是高电平启动,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第2引脚为芯片电源输入供电端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚为vbat电源正极输出端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第5引脚为芯片电压调控端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚输出端分别连接r12电阻(120k)第一端、r13电阻(51k)第一端、e3电解电容(470uf/6.3v)第一端、c12无极性电容(100nf)第一端、c13无极性电容(33pf)第一端、c14无极性电容(10pf)第一端、d2齐纳稳压管阴极第一端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第5引脚分别连接r12电阻第二端、r14电阻第一端,公共电源负极分别连接r14电阻(51k)第二端、r13电阻第二端、e3电解电容第二端、c12无极性电容第二端、c13无极性电容第二端、c14无极性电容第二端、d2齐纳稳压管阳极第二端,其r12电阻、r14电阻为分压电阻,分压目的是控制p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚输出电压的大小,r13电阻作用是消电荷作用,当p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第四引脚不输出电压时,r13电阻可作为消荷电阻使用可以快速消除e3电解电容、c12无极性电容、c13无极性电容、c14无极性电容两端储存的电荷,其e3电解电容、c12无极性电容、c13无极性电容、c14无极性电容作用是滤除杂波再次加强电压输出的稳定性,其d2齐纳稳压管作用是稳住p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚输出电压使其电压不会超过d2齐纳稳压管最大设定值,请参见图8,在一些实施例中,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚vbat电源正极分别连接m5313通讯模块第24引脚、第25引脚、d5发光二极管阳极第一端。

    为了实现宽压电源模块,如图4所示的输出vcc3v3电源模块,vcc5v电源正极分别连接c15无极性电容(100nf)第一端、e4电解电容(100uf/6.3v)第一端、电源降压芯片(lm1117-3.3v)第3引脚,公共电源负极分别连接c15无极性电容第二端、e4电解电容第二端、电源降压芯片(lm1117-3.3v)第1引脚、e5电解电容第二端、c16无极性电容第二端,其c15无极性电容、e4电解电容、e5电解电容(100uf/6.3v)、c16无极性电容作用是滤除电源中杂波加强电压稳定性,lm1117电源降压芯片第2引脚为vcc3v3分别连接e5电解电容第一端、c16无极性电容第一端,lm1117电源降压芯片将vcc5v电源电压降至vcc3v3电源电压。

    如图5所示,本发明的一些实施例中,vcc5v电源正极连接d3发光二极管第一端阳极,d3发光二极管第二端阴极连接r15电阻第一端,r15电阻第二端连接公共电源负极,其r15电阻为限流电阻,d3发光二极管为电源指示灯。

    在一些实施例中,如图6所示,micro-usb为上位机调试端口,micro-usb端口第5引脚、第6引脚、第7引脚分别连接公共电源负极,micro-usb端口第1引脚连接r3电阻第一端,r3电阻第二端连接vcc5v电源正极,r3电阻作用是方便调试,r3电阻阻值很小可以看做导线也可以做保险丝用,micro-usb端口第2引脚usb-n连接ch340g芯片ud-6引脚,请参见图7,在另外一些实施例中,micro-usb端口第三引脚usb-p连接ch340g芯片ud 5引脚,其ch340g芯片ud 5引脚、ud-6引脚作用为数据交换。

    在一些实施例中,如图7所示,ch340g芯片16引脚分别连接c19退耦电容(100nf)第一端、vcc3v3电源正极,ch340g芯片4引脚连接c20退耦电容(100nf)第一端,公共电源负极分别连接c19退耦电容第二端、c20退耦电容第二端、ch340芯片1引脚,ch340g芯片7引脚分别连接cry2晶振元件第一端、c21震荡电容第一端,ch340g芯片8引脚分别连接cry2晶振元件第二端、c22震荡电容第一端,公共电源负极分别连接c21震荡电容第二端,c22震荡电容第二端,其cry2晶振元件给ch340g芯片提供时钟信号,在一些实施例中,请参见图15,ch340g芯片2引脚连接stm32f103c8t6芯片第16引脚,ch340g芯片3引脚连接stm32f103c8t6芯片第17引脚,作用为数据交换、程序调试下载。

    在一些实施例中,如图8所示,m5313通讯模块第一引脚连接r16电阻第二端,r16电阻第一端连接stm32f401rct6芯片第43引脚,m5313通讯模块第2引脚分别连接r18电阻第二端、r19下拉电阻第二端,r19下拉电阻第一端连接公共电源负极,r18电阻第一端连接stm32f401rct6芯片第42引脚,其r19下拉电阻目的是加强抗干扰能力,m5313通讯模块第一引脚是将实时数据发送给stm32f401rct6芯片第43引脚,m5313通讯模块第二引脚实时接收stm32f401rct6芯片第42引脚的数据,在一些实施例中,结合图18所示,m5313通讯模块第22引脚连接r22电阻第一端,r22电阻第二端分别连接r25下拉电阻第一端、q3贴片三极管基极,公共电源负极分别连接r25下拉电阻第二端、贴片三极管发射极、c23无极性电容第二端,vcc3v3电源正极连接r21上拉电阻第一端,r21上拉电阻第二端分别连接q3贴片三极管集电极、c23无极性电容、stm32f401rct6芯片第四十四引脚,其m5313通讯模块22引脚输出工作状态电平信号给q3贴片三极管的基级,当q3贴片三极管接收到上拉信号时三极管集电极输出下拉信号,反之当q3贴片三极管接收到下拉信号时三极管集电极输出上拉信号,由stm32f401rct6芯片第44引脚来判断信号的方向从而决定m5313通讯模块工作状态,c23无极性电容为消抖作用加强电平信号稳定性,m5313通讯模块第15引脚分别连接q1贴片三极管集电极、c25无极性电容第一端,公共电源负极分别连接c25无极性定容第二端、q1三极管发射极、r6下拉电阻第二端,在一些实施例中,结合图19所示,q1贴片三极管基极分别连接r6下拉电阻第一端、r5电阻第二端,r5电阻第一端连接stm32f401rct6芯片第41引脚,其作用是当stm32f401rct6芯片第41引脚输出高电平信号时,q1贴片三极管集电极输出低电平信号m5313通讯模块进行复位,当stm32f401rct6芯片第41引脚输出低电平信号时,q1贴片三极管集电极不输出电平信号m5313通讯模块不进行复位,目的防止模块在使用过程出现死机情况,在一些实施例中,结合图16所示,m5313通讯模块第11引脚分别连接micro-sim卡槽第c1引脚、d4齐纳稳压管阴极第一端、c17无极性电容第一端、c18无极性电容第一端,其m5313模块第11引脚为micro-sim卡槽c1引脚提供供电电源,m5313通讯模块第十二引脚连接micro-sim卡槽第c5引脚,m5313通讯模块第12引脚给micro-sim卡槽第c5引脚提供时钟信号,m5313通讯模块第13引脚连接micro-sim卡槽第c3复位引脚,m5313通讯模块10引脚连接micro-sim卡槽第c6引脚进行数据传输,公共电源负极分别连接micro-sim卡槽第c2引脚、第八引脚、第七引脚、d4齐纳稳压管阳极第二端、c17无极性电容第二端、c18无极性电容第二端,其d4齐纳稳压管作用是稳定sim卡供电,防止电压过高烧坏sim卡,c17无极性电容、c18无极性电容作用是滤波,可以加强sim卡运行的稳定性,m5313通讯模块第30引脚、第26引脚、第27引脚、第29引脚、第8引脚连接公共电源负极,m5313通讯模块第24引脚、第25引脚由p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第四引脚vbat端进行电源供电,m5313通讯模块第21引脚连接r23电阻第一端,r23电阻第二端分别连接q2贴片三极管基级、r24下拉电阻第一端,公共电源负极分别连接r24下拉电阻第二端、q2贴片三极管发射极,结合图17所示,vbat电源正极连接d5发光二极管阳极,d5发光二极管阴极连接r20电阻第一端,r20电阻第二端连接q2贴片三极管集电极,其m5313通讯模块第21引脚为网络状态电平信号输出端,当q2贴片三极管基极接收到高电平时,q2贴片三极管集电极输出低电平d5发光二极管点亮,当q2贴片三极管基级接收到低电平时,q2贴片三极管可视为开路,集电极不输出低电平时d5发光二极管熄灭,m5313通讯模块第28引脚分别连接l2电感第一端、r17电阻第一端,公共电源负极分别连接l2电感第二端、l3电感第二端、antenna天线端子第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚,r17电阻第二端分别连接l3电感第一端、antenna天线端子第一引脚。

    在一些实施例中,如图9所示,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第一引脚连接stm32f103c8t6芯片第14引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第2引脚连接stm32f103c8t6芯片第15引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第3引脚连接stm32f103c8t6芯片第16引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第4引脚连接stm32f103c8t6芯片第17引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第8引脚、c4无极性电容第一端连接vcc3v3电源正极,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第5引脚、c4无极性电容第二端连接公共电源负极。

    在一些实施例中,如图10所示,jt1红外非接触温度传感器第四引脚连接vcc3v3电源正极,jt1红外非接触温度传感器(mlx90614)第1引脚连接公共电源负极,在一些实施例中,结合图11所示,vcc3v3电源正极还分别连接c6电解电容第一端、c7电解电容第一端、c8电解电容第一端、c9电解电容第一端,公共电源负极分别连接c6电解电容第二端、c7电解电容第二端、c8电解电容第二端、c9电解电容第二端,jt1红外非接触温度传感器第二引脚为数据总线分别连接stm32f401rct6芯片第三十九引脚、r1上拉电阻第二端,jt1红外非接触温度传感器第三引脚数据总线分别连接stm32f401rct6芯片第四十引脚、r2上拉电阻第二端,vcc3v3电源正极分别连接r1上拉电阻第一端、r2上拉电阻第一端,因为红外非接触温度传感器第二引脚、第三引脚为od结构需加r1上拉电阻、r2上拉电阻,stm32f401rct6芯片第39引脚、第40引脚通过smbus总线读出红外非接触温度传感器ram内部温度数据。

    在一些实施例中,如图12-15所示,stm32f401rct6芯片第26引脚连接r8电阻第一端,r8电阻第二端连接d1发光二极管阴极第一端,d1发光二极管阳极第二端连接vcc3v3电源正极,其d1发光二极管作用是工作状态指示灯,stm32f401rct6芯片第48引脚、第32引脚、第19引脚、第64引脚、第13引脚、第1引脚连接vcc3v3电源正极,公共电源负极分别连接stm32f401rct6芯片第18引脚、第31引脚、第47引脚、第63引脚、第12引脚,公共电源负极连接c10无极性电容第一端,c10无极性电容第二端连接stm32f401rct6芯片第30引脚,stm32f401rct6芯片第60引脚连接r7下拉电阻第一端,r7下拉电阻第二端连接公共电源负极,stm32f401rct6芯片第七引脚分别连接r4上拉电阻第一端、c24无极性电容第一端,r4上拉电阻第二端连接vcc3v3电源正极,c24无极性电容第二端连接公共电源负极,c24无极性电容作用是加强上拉信号的稳定性,stm32f401rct6芯片第6引脚分别连接cry1晶振元件第二端、c5震荡电容第一端,stm32f401rct6芯片第5引脚分别连接cry1晶振元件第一端、c3震荡电容第一端,公共电源负极连接c3震荡电容第二端、c5震荡电容第二端,stm32f401rct6芯片第4引脚分别连接y1晶振元件第二端、c1震荡电容第一端,stm32f401rct6芯片第3引脚分别连接y1晶振元件第一端、c2震荡电容第一端,公共电源负极连接c1震荡电容第二端、c2震荡电容第二端。

    需要说明的是,本发明中不对设备运行所运行的软件做进一步限定,基于元器件的特性和现有技术所公开的软件及软件设计方法均在本发明的构思之内。

    以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。


    技术特征:

    1.一种多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述物联网网关包括微控制器、与所述微控制器通过uart连接的nb-iot/gprs模块、与所述微控制器通过iic相连的阵列红外测温传感器。

    2.如权利要求1所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述物联网网关还包括宽压电源模块,所述宽压电源模块适应交流85v-260v,可以采用市电和pt供电。

    3.如权利要求2所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述微控制器为stm32f4微控制器;所述nb-iot模块为m5313nb-iot模块;所述多点外测温传感器为mlx90614红外非接触温度传感器。

    4.如权利要求3所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述宽压电源模块中,输出vcc5v模块,con3端子(j1)为电源输入端,con3端子1引脚连接pw1电源降压模块earth1引脚大地线,接大地线的实施是确保机器免受雷电或静电对机器的损坏,con3端子2引脚连接f1保险丝第一端,f1保险丝的第二端分别连接14d751k压敏电阻第一端、pw1电源降压模块l第二端,con3端子3引脚分别连接14d751k压敏电阻第二端、pw1电源降压模块n第三端,当14d751k压敏电阻两端的电压小于自身标称电压时,14d751k压敏电阻阻值很大可视为开路,当14d751k压敏电阻两端电压略大于标称电压时,14d751k压敏电阻阻值快速下降导通熔断f1保险丝实现保护后端电路作用,pw1电源降压模块作用是负责将交流电隔离转换成直流电给后端电路供电,pw1电源降压模块8引脚为公共电源负极,分别连接e6电解电容第二端、tvs1齐纳稳压管阳极,pw1电源降压模块,4引脚输出vcc5v为电源正极分别连接e6电解电容第一端、tvs1齐纳稳压管第一端。

    5.如权利要求3所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述宽压电源模块中,输出vbat电源模块,vcc5v电源正极分别连接e2电解电容第一端、c11无极性电容第一端、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第1引脚、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第二引脚;公共电源负极分别连接e2电解电容第二端、c11无极性电容第二端、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第3引脚、p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第6引脚,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第1引脚为芯片启动引脚是高电平启动,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第2引脚为芯片电源输入供电端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚为vbat电源正极输出端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第5引脚为芯片电压调控端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚输出端分别连接r12电阻第一端、r13电阻第一端、e3电解电容第一端、c12无极性电容第一端、c13无极性电容第一端、c14无极性电容第一端、d2齐纳稳压管阴极第一端,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第5引脚分别连接r12电阻第二端、r14电阻第一端,公共电源负极分别连接r14电阻第二端、r13电阻第二端、e3电解电容第二端、c12无极性电容第二端、c13无极性电容第二端、c14无极性电容第二端、d2齐纳稳压管阳极第二端,其r12电阻、r14电阻为分压电阻,当p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第四引脚不输出电压时,r13电阻可作为消荷电阻使用可以快速消除e3电解电容、c12无极性电容、c13无极性电容、c14无极性电容两端储存的电荷,优选的是,p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第4引脚vbat电源正极分别连接m5313通讯模块第24引脚、第25引脚、d5发光二极管阳极第一端。

    6.如权利要求3所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述宽压电源模块中,输出vcc3v3电源模块,vcc5v电源正极分别连接c15无极性电容第一端、e4电解电容第一端、电源降压芯片第3引脚,公共电源负极分别连接c15无极性电容第二端、e4电解电容第二端、电源降压芯片第1引脚、e5电解电容第二端、c16无极性电容第二端,lm1117电源降压芯片第2引脚为vcc3v3分别连接e5电解电容第一端、c16无极性电容第一端,lm1117电源降压芯片将vcc5v电源电压降至vcc3v3电源电压;优选的是,vcc5v电源正极连接d3发光二极管第一端阳极,d3发光二极管第二端阴极连接r15电阻第一端,r15电阻第二端连接公共电源负极,其r15电阻为限流电阻,d3发光二极管为电源指示灯。

    7.如权利要求3所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,还包括上位机调试端口micro-usb,micro-usb端口第5引脚、第6引脚、第7引脚分别连接公共电源负极,micro-usb端口第1引脚连接r3电阻第一端,r3电阻第二端连接vcc5v电源正极,micro-usb端口第2引脚usb-n连接ch340g芯片ud-6引脚,优选的是,micro-usb端口第三引脚usb-p连接ch340g芯片ud 5引脚。

    8.如权利要求7所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述ch340g芯片16引脚分别连接c19退耦电容第一端、vcc3v3电源正极,ch340g芯片4引脚连接c20退耦电容第一端,公共电源负极分别连接c19退耦电容第二端、c20退耦电容第二端、ch340芯片1引脚,ch340g芯片7引脚分别连接cry2晶振元件第一端、c21震荡电容第一端,ch340g芯片8引脚分别连接cry2晶振元件第二端、c22震荡电容第一端,公共电源负极分别连接c21震荡电容第二端,c22震荡电容第二端,其cry2晶振元件给ch340g芯片提供时钟信号;优选的是,ch340g芯片2引脚连接stm32f103c8t6芯片第16引脚,ch340g芯片3引脚连接stm32f103c8t6芯片第17引脚。

    9.如权利要求7所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述m5313通讯模块第一引脚连接r16电阻第二端,r16电阻第一端连接stm32f401rct6芯片第43引脚,m5313通讯模块第2引脚分别连接r18电阻第二端、r19下拉电阻第二端,r19下拉电阻第一端连接公共电源负极,r18电阻第一端连接stm32f401rct6芯片第42引脚,其r19下拉电阻目的是加强抗干扰能力,m5313通讯模块第一引脚是将实时数据发送给stm32f401rct6芯片第43引脚,m5313通讯模块第二引脚实时接收stm32f401rct6芯片第42引脚的数据;优选的是,m5313通讯模块第22引脚连接r22电阻第一端,r22电阻第二端分别连接r25下拉电阻第一端、q3贴片三极管基极,公共电源负极分别连接r25下拉电阻第二端、贴片三极管发射极、c23无极性电容第二端,vcc3v3电源正极连接r21上拉电阻第一端,r21上拉电阻第二端分别连接q3贴片三极管集电极、c23无极性电容、stm32f401rct6芯片第四十四引脚,其m5313通讯模块22引脚输出工作状态电平信号给q3贴片三极管的基级,当q3贴片三极管接收到上拉信号时三极管集电极输出下拉信号,反之当q3贴片三极管接收到下拉信号时三极管集电极输出上拉信号,由stm32f401rct6芯片第44引脚来判断信号的方向从而决定m5313通讯模块工作状态,m5313通讯模块第15引脚分别连接q1贴片三极管集电极、c25无极性电容第一端,公共电源负极分别连接c25无极性定容第二端、q1三极管发射极、r6下拉电阻第二端;优选的是,q1贴片三极管基极分别连接r6下拉电阻第一端、r5电阻第二端,r5电阻第一端连接stm32f401rct6芯片第41引脚,其作用是当stm32f401rct6芯片第41引脚输出高电平信号时,q1贴片三极管集电极输出低电平信号m5313通讯模块进行复位,当stm32f401rct6芯片第41引脚输出低电平信号时,q1贴片三极管集电极不输出电平信号m5313通讯模块不进行复位,目的防止模块在使用过程出现死机情况;优选的是,m5313通讯模块第11引脚分别连接micro-sim卡槽第c1引脚、d4齐纳稳压管阴极第一端、c17无极性电容第一端、c18无极性电容第一端,其m5313模块第11引脚为micro-sim卡槽c1引脚提供供电电源,m5313通讯模块第十二引脚连接micro-sim卡槽第c5引脚,m5313通讯模块第12引脚给micro-sim卡槽第c5引脚提供时钟信号,m5313通讯模块第13引脚连接micro-sim卡槽第c3复位引脚,m5313通讯模块10引脚连接micro-sim卡槽第c6引脚进行数据传输,公共电源负极分别连接micro-sim卡槽第c2引脚、第八引脚、第七引脚、d4齐纳稳压管阳极第二端、c17无极性电容第二端、c18无极性电容第二端,m5313通讯模块第30引脚、第26引脚、第27引脚、第29引脚、第8引脚连接公共电源负极,m5313通讯模块第24引脚、第25引脚由p3mic29302wu低压差线性稳压芯片第四引脚vbat端进行电源供电,m5313通讯模块第21引脚连接r23电阻第一端,r23电阻第二端分别连接q2贴片三极管基级、r24下拉电阻第一端,公共电源负极分别连接r24下拉电阻第二端、q2贴片三极管发射极,vbat电源正极连接d5发光二极管阳极,d5发光二极管阴极连接r20电阻第一端,r20电阻第二端连接q2贴片三极管集电极,其m5313通讯模块第21引脚为网络状态电平信号输出端,当q2贴片三极管基极接收到高电平时,q2贴片三极管集电极输出低电平d5发光二极管点亮,当q2贴片三极管基级接收到低电平时,q2贴片三极管可视为开路,集电极不输出低电平时d5发光二极管熄灭,m5313通讯模块第28引脚分别连接l2电感第一端、r17电阻第一端,公共电源负极分别连接l2电感第二端、l3电感第二端、antenna天线端子第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚,r17电阻第二端分别连接l3电感第一端、antenna天线端子第一引脚。

    10.如权利要求7所述多点温度监控的物联网网关,其特征在于,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第一引脚连接stm32f103c8t6芯片第14引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第2引脚连接stm32f103c8t6芯片第15引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第3引脚连接stm32f103c8t6芯片第16引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第4引脚连接stm32f103c8t6芯片第17引脚,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第8引脚、c4无极性电容第一端连接vcc3v3电源正极,93lc66b电可擦除可编程只读存储器第5引脚、c4无极性电容第二端连接公共电源负极;

    优选的是,jt1红外非接触温度传感器第四引脚连接vcc3v3电源正极,jt1红外非接触温度传感器(mlx90614)第1引脚连接公共电源负极;优选的是,vcc3v3电源正极还分别连接c6电解电容第一端、c7电解电容第一端、c8电解电容第一端、c9电解电容第一端,公共电源负极分别连接c6电解电容第二端、c7电解电容第二端、c8电解电容第二端、c9电解电容第二端,jt1红外非接触温度传感器第二引脚为数据总线分别连接stm32f401rct6芯片第三十九引脚、r1上拉电阻第二端,jt1红外非接触温度传感器第三引脚数据总线分别连接stm32f401rct6芯片第四十引脚、r2上拉电阻第二端,vcc3v3电源正极分别连接r1上拉电阻第一端、r2上拉电阻第一端,因为红外非接触温度传感器第二引脚、第三引脚为od结构需加r1上拉电阻、r2上拉电阻,stm32f401rct6芯片第39引脚、第40引脚通过smbus总线读出红外非接触温度传感器ram内部温度数据。

    优选的是,stm32f401rct6芯片第26引脚连接r8电阻第一端,r8电阻第二端连接d1发光二极管阴极第一端,d1发光二极管阳极第二端连接vcc3v3电源正极,stm32f401rct6芯片第48引脚、第32引脚、第19引脚、第64引脚、第13引脚、第1引脚连接vcc3v3电源正极,公共电源负极分别连接stm32f401rct6芯片第18引脚、第31引脚、第47引脚、第63引脚、第12引脚,公共电源负极连接c10无极性电容第一端,c10无极性电容第二端连接stm32f401rct6芯片第30引脚,stm32f401rct6芯片第60引脚连接r7下拉电阻第一端,r7下拉电阻第二端连接公共电源负极,stm32f401rct6芯片第七引脚分别连接r4上拉电阻第一端、c24无极性电容第一端,r4上拉电阻第二端连接vcc3v3电源正极,c24无极性电容第二端连接公共电源负极,c24无极性电容作用是加强上拉信号的稳定性,stm32f401rct6芯片第6引脚分别连接cry1晶振元件第二端、c5震荡电容第一端,stm32f401rct6芯片第5引脚分别连接cry1晶振元件第一端、c3震荡电容第一端,公共电源负极连接c3震荡电容第二端、c5震荡电容第二端,stm32f401rct6芯片第4引脚分别连接y1晶振元件第二端、c1震荡电容第一端,stm32f401rct6芯片第3引脚分别连接y1晶振元件第一端、c2震荡电容第一端,公共电源负极连接c1震荡电容第二端、c2震荡电容第二端。

    技术总结
    本发明涉及一种多点温度监控的物联网网关,所述物联网网关包括微控制器、与所述微控制器通过UART连接的NB‑IoT模块、与所述微控制器通过IIC相连的阵列红外测温传感器。本发明的有益效果在于:1.应用于高低压开关柜内电缆接点的测温;2.采用红外非接触式测温,适用于高电压场合(380V‑10KV);3.采用红外传感器阵列,可以对一个特定检测区域内的多个电缆接点进行测温和超温报警;4.阵列图像实时传输;5.通讯模块采用M5313 GPRS/NBIOT双模模块,适应性强;6.电源模块采用宽输入电压模块,适应交流220V和PT供电。

    技术研发人员:孙彦博;张壮志
    受保护的技术使用者:徐州市汉博智能科技有限公司
    技术研发日:2020.11.12
    技术公布日:2021.03.12

    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-8401.html

    最新回复(0)