本實(shí)用新型涉及溫敏產(chǎn)品溫度監(jiān)控管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于近場(chǎng)通信的高精度低功耗實(shí)時(shí)溫度記錄儀。

背景技術(shù)：

在醫(yī)藥、食品、電子和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中，隨著溫度在儲(chǔ)存及運(yùn)輸中的重要性被慢慢的關(guān)注，誕生了越來越多的溫敏產(chǎn)品。目前溫敏產(chǎn)品種類豐富，不同的貨品需要的溫度測(cè)量環(huán)境不同，單純的記錄儀和單機(jī)軟件對(duì)溫度的測(cè)量精度和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能還處于低階段水平?，F(xiàn)有溫敏產(chǎn)品存在溫度監(jiān)控信息掌控不便、測(cè)量不夠精準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小等缺陷，不利于實(shí)現(xiàn)批量操作，不能較好的滿足客戶需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于近場(chǎng)通信的高精度低功耗實(shí)時(shí)溫度記錄儀。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種基于近場(chǎng)通信的高精度低功耗實(shí)時(shí)溫度記錄儀，包括低功耗控制器模塊以及分別與所述低功耗控制器模塊對(duì)應(yīng)連接的近場(chǎng)通訊模塊、電源模塊、高精度溫度測(cè)量模塊、按鍵輸入模塊、LED輸出模塊，所述近場(chǎng)通訊模塊包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、串行數(shù)據(jù)通訊單元、供電單元、耦合線圈、諧振電容和邏輯控制單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、所述串行數(shù)據(jù)通訊單元和所述供電單元分別與所述邏輯控制單元對(duì)應(yīng)連接，所述耦合線圈和所述諧振電容并聯(lián)后與所述邏輯控制單元連接。

進(jìn)一步，所述高精度溫度測(cè)量模塊包括相互連接的高精度溫度傳感器和模 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述低功耗控制器模塊連接。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型結(jié)合了電源模塊、近場(chǎng)通訊模塊、低功耗控制器、高精度溫度測(cè)量模塊、按鍵輸入模塊和LED輸出模塊，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)記錄功能、NFC數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)讀寫功能、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示功能和大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述基于近場(chǎng)通信的高精度低功耗實(shí)時(shí)溫度記錄儀的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2是本實(shí)用新型所述近場(chǎng)通訊模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述基于近場(chǎng)通信的高精度低功耗實(shí)時(shí)溫度記錄儀包括低功耗控制器模塊以及分別與所述低功耗控制器模塊對(duì)應(yīng)連接的近場(chǎng)通訊模塊、電源模塊、高精度溫度測(cè)量模塊、按鍵輸入模塊、LED輸出模塊，所述近場(chǎng)通訊模塊包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、串行數(shù)據(jù)通訊單元、供電單元、耦合線圈、諧振電容和邏輯控制單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、所述串行數(shù)據(jù)通訊單元和所述供電單元分別與所述邏輯控制單元對(duì)應(yīng)連接，所述耦合線圈和所述諧振電容并聯(lián)后與所述邏輯控制單元連接；所述高精度溫度測(cè)量模塊包括相互連接的高精度溫度傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述低功耗控制器模塊連接。

上述結(jié)構(gòu)中，電源模塊主要包含3.0V電池、濾波電容，3.0V電池為串行數(shù)據(jù)單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、邏輯控制單元提供電源，濾波電容主要用于過濾異常的電信號(hào)，為個(gè)模塊提供較干凈的電源；所述耦合線圈和諧振電容并聯(lián)在一起， 共同實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)通訊，諧振電容用于調(diào)整線圈的諧振頻率，增強(qiáng)數(shù)據(jù)交互能力；串行數(shù)據(jù)單元實(shí)現(xiàn)低功耗控制器模塊和近場(chǎng)通訊模塊之間的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)寄存器的設(shè)置、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、狀態(tài)的指示等；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)由低功耗控制器模塊傳輸過來的溫度數(shù)據(jù)；邏輯控制單元?jiǎng)t負(fù)責(zé)近場(chǎng)通訊模塊各個(gè)存儲(chǔ)塊之間的協(xié)調(diào)、存儲(chǔ)塊的加密和解密、以及系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)和配置存儲(chǔ)區(qū)的交互；高精度溫度傳感器根據(jù)外部溫度變化，其電阻值發(fā)生變化，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采集其電阻變化值，經(jīng)過過采樣、采樣數(shù)據(jù)濾波等處理，最后取平均值，獲取最終的電阻值，根據(jù)溫度阻值對(duì)應(yīng)表可獲得當(dāng)前的實(shí)際溫度數(shù)據(jù)，低功耗控制器將該溫度數(shù)據(jù)通過I2C接口存儲(chǔ)到近場(chǎng)通訊模塊中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；近場(chǎng)通訊模塊可通過RF接口和手持終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互；按鍵輸入模塊可用于啟動(dòng)溫度記錄儀，觸發(fā)溫度記錄儀當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)指示，標(biāo)記當(dāng)前的時(shí)間和溫度數(shù)據(jù)，停止溫度記錄儀的運(yùn)行等功能；LED顯示模塊可指示溫度記錄儀的運(yùn)行狀態(tài)以及異常指示；低功耗控制器模塊負(fù)責(zé)各模塊之間的協(xié)調(diào)，接收按鍵輸入端的信號(hào)，通過LED顯示模塊指示當(dāng)前的狀態(tài)，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)溫度的采集，通過近場(chǎng)通訊模塊實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及通過近場(chǎng)通訊模塊實(shí)現(xiàn)和外部終端的無線數(shù)據(jù)交互。

下面對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)說明：

電源模塊：該模塊主要包含3.0V電池和104pf的濾波電容組成。

近場(chǎng)通信(NFC)模塊：該模塊通過耦合線圈接收NFC數(shù)據(jù)讀取器(如支持NFC的手機(jī)等)所傳遞電磁波，再解調(diào)得到有效數(shù)據(jù)并傳與邏輯控制器；與此同時(shí)，邏輯控制器將所測(cè)的溫度數(shù)據(jù)通過場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)制到電磁波上反饋給NFC數(shù)據(jù)讀取器。該模塊可檢測(cè)外部固定頻率的電磁波，并通過串行數(shù)據(jù)通訊單元傳遞給低功耗控制器模塊。該模塊同時(shí)包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，即低功耗控制 器模塊采集到的溫度數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)都會(huì)通過和近場(chǎng)通訊模塊的串行數(shù)據(jù)單元傳遞給近場(chǎng)通訊模塊。

低功耗控制器模塊：該模塊為低功耗芯片，型號(hào)為STM8L051F3。超低功耗模式為0.35ua。寬電壓供電范圍，供電范圍為1.8V～3.6V，自帶有12bit模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，支持RTC和I2C接口。

高精度溫度測(cè)量模塊：該模塊首先通過高精度溫度傳感器(由負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC)組成)，然后將實(shí)施的電壓數(shù)據(jù)傳給低功耗控制器模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)接口；低功耗控制器模塊得到電壓信號(hào)的數(shù)值后，將其進(jìn)行濾波及查找表等處理，最后得到當(dāng)前溫度信號(hào)并實(shí)時(shí)記錄。低功耗控制器模塊的濾波過程顯著提高了所測(cè)溫度值的信號(hào)噪聲比(SNR)，進(jìn)而提高了儀器的溫度測(cè)試精度。

按鍵輸入模塊：該模塊是通過外部按鍵的方式實(shí)現(xiàn)輸入能力，模塊輸出端和低功耗控制器模塊的外部中斷相連接，當(dāng)按鍵按下時(shí)，低功耗控制器會(huì)觸發(fā)外部中斷信號(hào)，從而產(chǎn)生中斷。低功耗控制器根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

LED輸出模塊：該模塊通過紅色和綠色LED指示燈的方式實(shí)現(xiàn)顯示功能，低功耗控制器根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，輸出相應(yīng)的信號(hào)至輸出模塊，從而點(diǎn)亮不同的LED指示燈，實(shí)現(xiàn)顯示功能。

本實(shí)用新型采用近場(chǎng)通信(NFC)技術(shù)，即一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)該發(fā)明與電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，用戶只需通過該發(fā)明和具有NFC功能的智能手機(jī)等設(shè)備接觸即可實(shí)現(xiàn)終端實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度的技術(shù)。該技術(shù)直接實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)記錄功能，NFC數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)讀寫功能，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示功能，大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。為全球食品藥品等易腐敗產(chǎn)品提供存儲(chǔ)運(yùn)輸各環(huán)節(jié)溫度報(bào)警及追蹤追溯服務(wù)，確保將新鮮的食品藥品輸送給大眾消費(fèi)者。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。