[实用新型]一种基于LoRa的物联网数字温度计

说明书

本发明涉及一种基于LoRa的物联网数字温度计，此数字温度计由PT100铂电阻、调理电路、复位电路、晶振电路、按键模块、蜂鸣器、中央处理器、液晶显示屏、电源模块、LoRa无线模块等部分组成。物联网数字温度计通过LoRa无线模块向LoRa网关发数据，LoRa网关传输温度计数据到计算机。温度计的温度数据、测量时间、设备状态都可上传到计算机，计算机根据温度数据绘制温度变化曲线。此温度计也可以通过LoRa无线模块接收来自计算机数据和控制命令。数字温度计接入互联网后可以通过计算机和手机APP完成对数字温度计温度的查看以及完成对温度计的控制等功能，从而弥补现行数字温度计的诸多不足。

技术领域

本实用新型涉及到数字温度计和LoRa无线数据传输，所属领域是电子技术和无线通信领域。

背景技术

目前公知的数字温度计主要功能为测量和显示被测对象的温度，是生物、医药、冶金、机械、食品、化工、化验室、分析室、教育科研的必备工具。

数字温度计由温度传感器PT100铂电阻、调理电路、中央处理器、按键和液晶显示屏等组成。PT100铂电阻采样被测对象的温度转换成电阻信号，电阻信号送到调理电路转换成电压信号，然后送到中央处理器的ADC转换器转换成数字信号并映射成相应的温度值，由中央处理器将温度值送到液晶显示屏完成显示。按键提供温度测量过程中的控制功能，如复位、清零和校正等功能。

LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了传输距离与功耗的折衷方式，为用户提供一种能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传输网络。目前，LoRa主要在全球免费频段运行，包括470、868、915 MHz等。LoRa技术具有远距离、低功耗、多节点、低成本的特性。在理想的环境下，LoRa无线传输距离可达10多公里。

目前的数字温度计有以下几个明显的不足。

（1）现有数字温度计是一个孤立的单体，其温度值只能在温度计液晶屏上显示，无法通过计算机或手机查看被测对象的温度。

（2）数字温度计也无法自动记录和存储温度值，只能通过手工抄记。如果需要测量多个温度，操作、记录相当繁琐。

（3）该设备也没有办法记录测量温度的时间，若需要时间还需要手工记录测量时间。

（4）如果在测量中需要记录温度变化，并绘制变化曲线 ，目前数字温度计无法实现。

基于LoRa的物联网数字温度计除了具备现行数字温度计的优点外，还能实现上述四种功能。

发明内容

基于LoRa的物联网数字温度计由以下模块组成：PT100铂电阻、调理电路、复位电路、晶振电路、按键模块、蜂鸣器、中央处理器、液晶显示屏、电源模块、LoRa无线模块等部分组成。

PT100铂电阻是正温度系数温度传感器，用于采样被测对象的温度。测量范围为-200℃~+850℃，测量范围宽、测量精度高。PT100铂电阻根据被测对象温度的不同输出不同的电阻，其中温度在-50℃时，电阻为80.31Ω，温度在200℃时，电阻为175.86Ω。将PT100铂电阻接入到调理电路，由调理电路将电阻信号转换成电压信号。

调理电路将PT100输入的电阻信号转换成电压信号。调理电路采用恒流源式测温电路，核心器件采用LM358双运算放器。将LM358的第1个放大器加入基准电压5.0V，并接入PT100铂电阻转换成恒流源；电流流过PT100铂电阻时产生微弱的压降，再经过第2个放大器将该微弱的压降信号放大10倍，即可输出803.1~1758.6mV的电压信号。此电压信号可直接输入到中央处理器的ADC转换器进行模拟量到数字量的转换。

复位电路，为中央处理器提供复位信号，复位按键按下后提供2.5mS的低电平就可复位中央处理器。