專利名稱：自給電源的溫度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自給電源的溫度控制器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，尤其是指一種自給電源的溫度控制器。
背景技術(shù)：
[0002]隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，近些年來智能化家居的概念被提出并逐漸得到用戶的認(rèn)可 與青睞，近些年來進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期。在智能家居中種種智能化的實(shí)現(xiàn)背后，各種智能的電 氣控制設(shè)備必不可少，而溫度監(jiān)控器則是其中很重要的組成部分之一。[0003]資源的貧瘠及日益減少使得節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品備受親來，節(jié)能環(huán)保固然是好但也是持 續(xù)性的在使用資源。常規(guī)的溫度監(jiān)控器都采用外界供電或內(nèi)部電池供電的傳統(tǒng)方式，這使 得其在使用過程中不僅需要用戶時(shí)常更換電池較為麻煩，且用后的電池也會(huì)污染環(huán)境。環(huán) 保程度較低。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服了上述缺陷，提供一種自給電源的溫度控制器。[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種自給電源的溫度控制器，它包括供電模塊、 總線收發(fā)器、中央處理器、顯示模塊、無線通訊處理模塊及溫度傳感器；所述供電模塊包括 太陽能電池單元、儲(chǔ)能供電單元及DC/DC轉(zhuǎn)換單元,太陽能電池單元連接儲(chǔ)能供電單元，儲(chǔ) 能供電單元連接DC/DC轉(zhuǎn)換單元，DC/DC轉(zhuǎn)換單元連接總線收發(fā)器，總線收發(fā)器分別與中央 處理器及無線通訊處理模塊連接；所述中央處理器輸出連接顯示模塊；所述溫度傳感器連 接無線通訊處理模塊；[0006]上述結(jié)構(gòu)中，所述供電模塊還包括充電單元，所述充電單元輸入連接外部12VDC， 充電單元輸出連接儲(chǔ)能供電單元；[0007]上述結(jié)構(gòu)中，所述供電模塊的儲(chǔ)能供電單元包括至少兩個(gè)并接的電解電容；[0008]上述結(jié)構(gòu)中，所述太陽能電池單元包括EnOcean品牌型號(hào)為ECS300的太陽能電池 片;[0009]上述結(jié)構(gòu)中，它還包括操控模塊，所述操控模塊連接無線通訊處理模塊；[0010]上述結(jié)構(gòu)中，所述顯示模塊包括顯示屏及驅(qū)動(dòng)單元，所述中央處理器與驅(qū)動(dòng)單元 相連，驅(qū)動(dòng)單元連接顯示屏；所述無線通訊處理模塊包括射頻單元，所述射頻單元連接總線 收發(fā)器及溫度傳感器；[0011]上述結(jié)構(gòu)中，所述溫度傳感器包括TEXAS品牌的型號(hào)為TMP112的溫度傳感器芯 片。[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于采用太陽能電池板來采集光照，并以光一電直接轉(zhuǎn)換 方式將電能存儲(chǔ)在大容量電容器內(nèi)，到需要的時(shí)候再釋放出來以供產(chǎn)品使用嗎，進(jìn)一步還 配合了電路低功耗的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了溫度控制器自給工作的目的。


[0013]
以下結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)[0014]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖；[0015]圖2為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的電路原理框圖；[0016]圖3為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例電路圖。
具體實(shí)施方式
[0017]為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施 方式并配合附圖詳予說明。[0018]如圖1，本專利涉及一種自給電源的溫度控制器，它包括供電模塊、總線收發(fā)器、 中央處理器、顯示模塊、無線通訊處理模塊及溫度傳感器；所述供電模塊包括太陽能電池單 元、儲(chǔ)能供電單元及DC/DC轉(zhuǎn)換單元,太陽能電池單元連接儲(chǔ)能供電單元,儲(chǔ)能供電單元連 接DC/DC轉(zhuǎn)換單元，DC/DC轉(zhuǎn)換單元連接總線收發(fā)器，總線收發(fā)器分別與中央處理器及無線 通訊處理模塊連接；所述中央處理器輸出連接顯示模塊；所述溫度傳感器連接無線通訊處 理模塊。[0019]參見圖2為上述電路的具體實(shí)施例電路模塊圖，本實(shí)施例中，溫度控制器還包括 操控模塊，所述操控模塊連接無線通訊處理模塊。而供電模塊還包括充電單元，所述充電單 元輸入連接外部12VDC，充電單元輸出連接儲(chǔ)能供電單元。從而使得產(chǎn)品除了可以在太陽能 下工作外也可支持常規(guī)的外接電源的工作模式，且外接電源同樣會(huì)經(jīng)過儲(chǔ)能有運(yùn)用。進(jìn)一 步的，供電模塊的儲(chǔ)能供電單元采用多個(gè)并接的大容量電解電容組成。顯示模塊包括顯示 屏及驅(qū)動(dòng)單元，所述中央處理器與驅(qū)動(dòng)單元相連，驅(qū)動(dòng)單元連接顯示屏；所述無線通訊處理 模塊包括射頻單元，所述射頻單元連接總線收發(fā)器及溫度傳感器。[0020]參見圖3為本專利具體實(shí)施例對應(yīng)的電路圖，其中[0021]供電模塊[0022]實(shí)施例中產(chǎn)品可采用太陽能電池板供電和12VDC外接電源供電兩種供電方式，從 而以滿足不同工作場所的供電需求。[0023]太陽能電池單元，包括EnOcean品牌型號(hào)為ECS300尺寸35X12. 8 mm的太陽能電 池片，200LUX光照下標(biāo)準(zhǔn)電壓可達(dá)到3V電流5Ua，的兩片太陽能電池板給產(chǎn)品提供電能。[0024]充電單元，該單元根據(jù)使用場所不同可增加，從而使得產(chǎn)品可根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境 及需求(比如使用在無光照的場所)確保產(chǎn)品供電充足。經(jīng)由引線端口 SNT61提供的12VDC 電壓經(jīng)由二極管D8A整流，電阻R3、R4降壓輸入到由場效應(yīng)管VT2、場效應(yīng)管VT3、場效應(yīng)管 VT4組成的充電電路，當(dāng)場效應(yīng)管VT4源極電壓達(dá)到4. 2V時(shí)場效應(yīng)管VT4停止工作，充電停 止。[0025]儲(chǔ)能供電單元，由于產(chǎn)品是依靠太陽能電池片供電，產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)時(shí)也考慮整機(jī) 的耗電及功耗，由場效應(yīng)管VT1、肖特基二極管D2B、穩(wěn)壓管D7組成的充放電控制電路可確 保產(chǎn)品維持常規(guī)的供電需求而不至于造成缺電或電能的損耗。太陽能電池單元的電池板 Solar輸入的電壓和12VDC外接電源輸入的電壓經(jīng)過二極管D3A和二極管D8B整流后將電 壓儲(chǔ)存存入C20、電解電容C22、電解電容C17、電解電容C18、電解電容C19內(nèi)部，供產(chǎn)品使 用。[0026]DC/DC轉(zhuǎn)換單元，此處選用TEXAS品牌DC/DC轉(zhuǎn)換器，可有效減少使用過程中的供電損耗。將儲(chǔ)能供電單元提供的3. 7-4. 2VDC電壓從電源芯片IC3的3腳輸入從8腳輸出 供總線收發(fā)器、中央控制器和顯示驅(qū)動(dòng)單元使用的3. 3VDC電壓。[0027]中央控制器[0028]采用單片機(jī)IC5，單片機(jī)基于存儲(chǔ)的自身程序，通過接收到來自其11、13引腳的信 號(hào)處理后從6、9引腳輸出控制顯示模塊。[0029]溫度傳感器[0030]本設(shè)計(jì)選用TEXAS品牌型號(hào)為TMPl 12的低功耗溫度傳感器芯片IC4，該溫度傳感 器芯片IC4靜態(tài)電流只有10UA，其通過檢測外界環(huán)境數(shù)據(jù)后通過肖特基二極管D4、D5將信 號(hào)輸入至無線通訊處理模塊的射頻單元的型號(hào)為STM300芯片IC7的AD100、ADIOl、A0I02 端口接收。[0031]總線收發(fā)器[0032]采用型號(hào)為SN74LVC4T245的總線收發(fā)器，從射頻單元的芯片IC7的SD1、SDK、/SS 端口輸出的信號(hào)輸入總線收發(fā)器IC6的11、12、13腳轉(zhuǎn)換成與單片機(jī)IC5匹配的電平從4、 5、6腳輸出。[0033]顯示模塊[0034]從單片機(jī)IC5輸出的信號(hào)指令輸入至驅(qū)動(dòng)單元的CL (顯示時(shí)鐘輸入腳)、SID (串 行輸入腳)經(jīng)V0-V4腳電容升壓驅(qū)動(dòng)LCD顯示屏的顯示。最佳的，此處LCD顯示屏選用美國 kent Displays LCD，其輸入電壓只要O. 8VDC睡眠模式下電流只有2. 5Ua.[0035]操控模塊[0036]本設(shè)備可依據(jù)編輯好的程序，通過外部按壓按鍵AUF和按鍵AB以翻查以往檢測過 得環(huán)境溫度。[0037]無線通訊處理模塊[0038]隨著電子行業(yè)環(huán)保低碳理念的倡議，Enocean作為一種綠色無源的新技術(shù)，已經(jīng)在 全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注。目前為止，全世界有超過10萬座建筑物采用了 Enocean 的綠色技術(shù)。世界上現(xiàn)有多家公司正基于該技術(shù)開發(fā)出造福人類的綠色低碳的高科技產(chǎn) 品。比如享譽(yù)世界的Thermokon,ABB等公司。本專利技術(shù)中，引進(jìn)德國Enocean技術(shù),使用 型號(hào)為STM300的射頻單元應(yīng)用于有溫度監(jiān)控功能的電路中并采用無線傳輸?shù)哪Ｊ将@取數(shù) 據(jù)，該射頻單元的待機(jī)功耗極小約O. 2uA，可滿足接收和放射雙重功能，且固定的868. 3MHZ 發(fā)射及接收頻率，最大數(shù)據(jù)傳輸率為125kbps，可使用PC機(jī)進(jìn)行無線接收。[0039]射頻單元的芯片IC7從AD100、ADI01、A0I02端口接收到的信號(hào)經(jīng)由SD1、SDK、/SS 端口輸出至總線收發(fā)器SN74LVC4T245轉(zhuǎn)換為與之匹配的電壓信號(hào)經(jīng)單片機(jī)IC5內(nèi)置特定 程序編輯處理經(jīng)由驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)從顯示屏直接查看的顯示數(shù)據(jù)。同時(shí)射頻單元的芯片 IC7的WHIP腳發(fā)出868. 3MHZ射頻信號(hào)由安裝有“WinEtel”軟件的電腦進(jìn)行接收已得到可 供查看的十六進(jìn)制代碼由此獲得實(shí)際數(shù)據(jù)。[0040]電路工作原理概述[0041]產(chǎn)品供電方式采用太陽能電池板供電和12VDC外接電源供電兩種供電方式，可滿 足不同工作場所的供電需求。太陽能電池板采集到得電壓可直接經(jīng)過肖特基二極管D3A將 電存儲(chǔ)于C20、C22、C17、C18、C19電解電容內(nèi)部· 12VDC外接電源供電的電壓經(jīng)由D8A整 流，R3、R4降壓輸入到由VT2、VT3、VT4場效應(yīng)管組成的充電電路，經(jīng)過肖特基二極管整流將電也存儲(chǔ)于C20、C22、C17、C18、C19電解電容內(nèi)部。為減少產(chǎn)品用電造成的損耗C20、C22、 C17、C18、C19存儲(chǔ)的電量經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器再一次降壓為3. 3VDC標(biāo)準(zhǔn)的電壓以供產(chǎn)品工作使用。[0042]低功耗的數(shù)字溫度傳感器IC4 TMP將檢測到的外界環(huán)境數(shù)據(jù)通過肖特基二極管 D4、D5將信號(hào)輸入至無線模塊STM300AD100、ADIOU A0I02端口接收。射頻模塊STM300將 接收到的信號(hào)經(jīng)由SD1、SDK、/SS端口輸出至總線收發(fā)器IC6SN74LVC4T245的11腳、12腳 和13腳轉(zhuǎn)換為與之匹配的電壓信號(hào)從4腳、5腳、6腳輸出，輸入到單片機(jī)PIC16F6908腳、 11腳、13腳。經(jīng)內(nèi)置特定程序編輯處理由單片機(jī)9腳、6腳輸出經(jīng)IXD驅(qū)動(dòng)電路升壓轉(zhuǎn)換為 可以直接從IXD查看的顯示數(shù)據(jù)。同時(shí)STM300射頻模塊WHIP腳發(fā)出868. 3MHZ射頻信號(hào) 由安裝有“WinEtel”軟件的電腦進(jìn)行接收已得到可供查看的十六進(jìn)制代碼由此獲得實(shí)際數(shù) 據(jù)。[0043]綜上所述，本專利方案提供了一套供電方案并進(jìn)一步結(jié)合了整機(jī)的功耗優(yōu)化，具 體體現(xiàn)在[0044]1、供電[0045]由于產(chǎn)品是依靠太陽能電池片供電，產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)時(shí)也考慮整機(jī)的耗電及功耗， 由場效應(yīng)管VT1、肖特基二極管D2B、穩(wěn)壓管D7組成的充放電控制電路可確保產(chǎn)品維持常規(guī) 的供電需求而不至于造成缺電或電能的損耗。[0046]2、降低整機(jī)功率及減少電能浪費(fèi)[0047]A)、用的TEXAS品牌型號(hào)為TMPl 12的低功耗溫度傳感器IC4嗎，其靜態(tài)電流只有 IOUA0[0048]B)、降低開關(guān)功率損耗，選用TEXAS品牌DC/DC轉(zhuǎn)換器，將電源提供的3. 7-4. 2VDC 電壓穩(wěn)定在3. 3VDC供總線收發(fā)器、單片機(jī)和顯示模塊的驅(qū)動(dòng)單元使用。[0049]C)、選用待機(jī)電流極小約O. 2uA的射頻模塊STM300。[0050]D)、產(chǎn)品顯示選用美國kent Displays LCD,輸入電壓只要O. 8VDC睡眠模式下電流 只有2. 5Ua。[0051]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是 利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在 其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自給電源的溫度控制器，其特征在于它包括供電模塊、總線收發(fā)器、中央處理器、顯示模塊、無線通訊處理模塊及溫度傳感器；所述供電模塊包括太陽能電池單元、儲(chǔ)能供電單元及DC/DC轉(zhuǎn)換單元,太陽能電池單元連接儲(chǔ)能供電單元,儲(chǔ)能供電單元連接DC/DC轉(zhuǎn)換單元，DC/DC轉(zhuǎn)換單元連接總線收發(fā)器，總線收發(fā)器分別與中央處理器及無線通訊處理模塊連接；所述中央處理器輸出連接顯示模塊；所述溫度傳感器連接無線通訊處理模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的自給電源的溫度控制器，其特征在于所述供電模塊還包括充電單元，所述充電單元輸入連接外部12VDC，充電單元輸出連接儲(chǔ)能供電單元。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自給電源的溫度控制器，其特征在于所述供電模塊的儲(chǔ)能供電單元包括至少兩個(gè)并接的電解電容。
4.如權(quán)利要求3所述的自給電源的溫度控制器，其特征在于所述太陽能電池單元包括EnOcean品牌型號(hào)為ECS300的太陽能電池片。
5.如權(quán)利要求3述的自給電源的溫度控制器，其特征在于它還包括操控模塊，所述操控模塊連接無線通訊處理模塊。
6.如權(quán)利要求3或4所述的自給電源的溫度控制器，其特征在于所述顯示模塊包括顯示屏及驅(qū)動(dòng)單元，所述中央處理器與驅(qū)動(dòng)單元相連，驅(qū)動(dòng)單元連接顯示屏；所述無線通訊處理模塊包括射頻單元，所述射頻單元連接總線收發(fā)器及溫度傳感器。
7.如權(quán)利要求3或4所述的自給電源的溫度控制器，其特征在于所述溫度傳感器包括TEXAS品牌的型號(hào)為TMPl 12的溫度傳感器芯片。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種自給電源的溫度控制器，它包括供電模塊、總線收發(fā)器、中央處理器、顯示模塊、無線通訊處理模塊及溫度傳感器；所述供電模塊包括太陽能電池單元、儲(chǔ)能供電單元及DC/DC轉(zhuǎn)換單元，太陽能電池單元連接儲(chǔ)能供電單元，儲(chǔ)能供電單元連接DC/DC轉(zhuǎn)換單元，DC/DC轉(zhuǎn)換單元連接總線收發(fā)器，總線收發(fā)器分別與中央處理器及無線通訊處理模塊連接；所述中央處理器輸出連接顯示模塊；所述溫度傳感器連接無線通訊處理模塊。本實(shí)用新型采用太陽能電池板來采集光照，并以光—電直接轉(zhuǎn)換方式將電能存儲(chǔ)在大容量電容器內(nèi)，到需要的時(shí)候再釋放出來以供產(chǎn)品使用，進(jìn)一步還配合了電路低功耗的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了溫度控制器自給工作的目的。
文檔編號(hào)G05D23/20GK202870653SQ20122049318
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者李剛 申請人:深圳市創(chuàng)仁科技有限公司