一種便攜式溫度自動監測記錄儀＊

雷群敏

一種便攜式溫度自動監測記錄儀＊

雷群敏

（四川省甘孜州氣象局，四川 成都 610043）

公開了一種便攜式保溫箱和冷藏箱溫度自動監測記錄儀，具有結構簡單、功能強大、操作便攜等優點，可以進行固定或移動式遠程溫度自動化監測，具備良好的行業特征和推廣價值。

便攜式溫度記錄儀；自動化溫度遠程監測；冷藏箱；保溫箱

1 前言

本文公開了一種便攜式保溫箱和冷藏箱溫度記錄儀，其包括便攜式殼體及設置在便攜式殼體內的控制電路；便攜式殼體正面設置有顯示屏及設置在所述顯示屏下方的功能按鍵，便攜式殼體背面設置有SIM卡槽及與SIM卡槽扣合的擋板，便攜式殼體頂部設置有溫度傳感器接口，溫度傳感器接口通過傳輸線與溫度傳感器連接，便攜式殼體底部分別設置有打印接口和通訊接口。本實用新型通過溫度傳感器接口及傳輸線與溫度傳感器連接，能夠對各種保溫箱和冷藏箱的溫度進行有效監測，并利用打印接口和通訊接口實現數據導出，具有結構簡單、操作便攜等優點。可以用于固定或移動式的遠程溫度自動化實時監測。

2 技術領域

本實用新型屬于保溫箱和冷藏箱溫度監測自動化技術領域，具體包括一種便攜式保溫箱和冷藏箱記錄儀。

3 背景技術

在食品及藥品等溫度敏感行業中，原材料的生產配送和銷售環節都要特別注意保持溫度的一致性以保證產品的品質穩定，在由許多先進的制冷保暖設備支持下的溫度敏感行業的物流和倉儲系統中，由于溫度出現不允許的變化波動而導致的產品質量事故時有發生，給行業帶來了很大的經濟損失。此外，溫度敏感行業的物流系統中有很多的利益相關者，一旦發生上述的產品質量事故，責任難以界定，究其原因，很大程度上都是因為物流系統運行過程中溫度監控不力造成的。正是基于這點，電子溫度記錄儀器作為第三方監測者，得到了廣泛的應用。

目前，已經有很多種類型的電子溫度記錄儀器面市，但大多采用在保溫箱和冷藏箱內封裝溫度傳感器的方式進行溫度監測，因此無法應用于未集成溫度傳感器的普通保溫箱和冷藏箱等，并且現有的電子溫度記錄儀器結構較為復雜、成本較高，無法形成有效的推廣應用。

4 實用技術新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種便攜式保溫箱和冷藏箱記錄儀，旨在解決既有方法中存在的技術問題。為了實現上述目的，本實用新型提供一種便攜式保溫箱和冷藏箱溫度記錄儀，包括便攜式殼體及設置在所述便攜式殼體內的控制電路；所述便攜式殼體正面設置有顯示屏及設置在所述顯示屏下方的功能按鍵，所述便攜式殼體背面設置有SIM卡槽及與所述SIM卡槽扣合的擋板，所述便攜式殼體頂部設置有溫度傳感器接口，所述溫度傳感器接口通過傳輸線與溫度傳感器連接，所述便攜式殼體底部分別設置有打印接口和通訊接口。

5 本實用新型的有益效果

本實用新型通過溫度傳感器接口及傳輸線與溫度傳感器連接，能夠針對各種保溫箱和冷藏箱的溫度進行自動化有效監測，并利用打印接口和通訊接口實現數據導出，也可以利用背部的嵌入式4G數據卡實時遠程傳輸監測到的數據到后臺數據庫，通過后臺軟件進行存儲、查詢、監測等，具有結構簡單、操作便攜等優點。

6 具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合圖1及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型實施例的主要解決方案為：一種便攜式保溫箱和冷藏箱記錄儀，包括便攜式殼體及設置在所述便攜式殼體內的控制電路；所述便攜式殼體正面設置有顯示屏及設置在所述顯示屏下方的功能按鍵，所述便攜式殼體背面設置有SIM卡槽及與所述SIM卡槽扣合的擋板，所述便攜式殼體頂部設置有溫度傳感器接口，所述溫度傳感器接口通過傳輸線與溫度傳感器連接，所述便攜式殼體底部分別設置有打印接口和通訊接口。

1—便攜式殼體；2—顯示屏；3—功能按鍵；4—溫度傳感器接口；5—打印接口；6—通訊接口。

上述便攜式殼體采用方形結構，并在殼體下部設置漸變邊緣，形成便于用戶便攜式的握持部；便攜式殼體的正面上方設置有顯示屏，用于顯示采集的溫度數據及功能設置等其他數據；便攜式殼體的正面下方設置有4個功能按鍵，例如設置鍵、“+”鍵、“-”鍵及開關機鍵，實現參數設定及開關機；便攜式殼體的頂部設置有溫度傳感器接口，溫度傳感器接口通過傳輸線與溫度傳感器連接，傳輸線可以采用一路或兩路接口與溫度傳感器連接，實現單個或多個保溫箱和冷藏箱進行溫度采集；便攜式殼體的底部分別設置有打印接口和通訊接口，打印接口用于與打印機連接，實現將采集數據打印輸出，通訊接口用于與外部終端（比如電腦）連接，實現數據導出及電池充電；便攜式殼體的背面設置有SIM卡槽，用于安裝SIM卡進行GPRS通信，并SIM卡槽設置有擋板進行扣合固定。

本實用新型的控制電路如圖2所示，上述控制電路包括主芯片，分別與主芯片連接的GPRS模塊、按鍵、鋰電池、蜂鳴器、存儲芯片、時鐘芯片、USB芯片和通訊芯片；所述GPRS模塊還與天線及安裝在SIM卡槽內的SIM卡接口連接；所述USB芯片通過打印接口與打印機連接；所述通訊芯片通過通訊接口與外部終端連接。

圖2 本實用新型的控制電路示意圖

本實用新型的控制電路原理如圖3所示，上述主芯片U1采用ATMEGA64單片機，所述主芯片U1的引腳1連接供電電源，所述主芯片U1的引腳2與蜂鳴器U2連接，所述主芯片U1的引腳4與溫度傳感器接口P1連接，所述主芯片U1的引腳11、12與USB芯片U3連接，所述主芯片U1的引腳13、14、15、16與按鍵連接，所述主芯片U1的引腳17、18與通訊芯片U4連接，所述主芯片U1的引腳21連接供電電源，所述主芯片U1的引腳22接地，所述主芯片U1的引腳26、27與GPRS模塊U5連接，所述主芯片U1的引腳34至48與顯示屏LCD連接，所述主芯片U1的引腳52連接供電電源，所述主芯片U1的引腳53接地，所述主芯片U1的引腳56、57、58、59與存儲芯片U6連接，所述主芯片U1的引腳60、61、62與時鐘芯片U7連接。

圖3 本實用新型的控制電路原理圖

上述蜂鳴器U2的正極與供電電源連接，所述蜂鳴器U2的負極與主芯片U1的引腳2連接；蜂鳴器用于當采集的保溫箱和冷藏箱溫度異常時根據主芯片生成報警信號發出蜂鳴報警。

上述溫度傳感器接口P1的引腳1通過第一電阻R1分別與主芯片U1的引腳4及第一電容C1連接，所述溫度傳感器接口P1的引腳2接模擬地，所述第一電容C1的另一端接模擬地；溫度傳感器接口P1通過傳輸線與溫度傳感器連接，對保溫箱和冷藏箱溫度進行采集，并將采集的溫度數據傳輸至主芯片U1。

上述USB芯片U3采用SP232串口轉換芯片，所述打印接口采用USB接口，所述USB芯片U3的引腳1通過第二電容C2與引腳3連接，所述USB芯片U3的引腳2通過第三電容C3與引腳16連接，所述USB芯片U3的引腳16還與供電電源連接，所述USB芯片U3的引腳4通過第四電容C4與引腳5連接，所述USB芯片U3的引腳6通過第五電容C5與引腳15連接，所述USB芯片U3的引腳15接地，所述USB芯片U3的引腳11與主芯片的引腳11連接，所述USB芯片U3的引腳12與主芯片U1的引腳12連接，所述USB芯片U3的引腳13與USB接口的引腳2連接，所述USB芯片U3的引腳14與USB接口的引腳3連接，USB接口的引腳4接地。USB接口安裝在便攜式殼體底部，使得記錄儀通過USB接口與打印機實現數據通信。

上述通訊芯片U4采用CH341T串口芯片，所述通訊接口采用microusb接口，所述通訊芯片U4的引腳6、13、20均連接供電電源，所述通訊芯片U4的引腳11、12均接地，所述通訊芯片U4的引腳7與主芯片U1的引腳17連接，所述通訊芯片U4的引腳8與主芯片U1的引腳18連接，所述通訊芯片U4的引腳9和引腳10分別通過第六電容C6和第七電容C7接地，且引腳9和引腳10之間通過接線端子XT1連接，所述通訊芯片U4的引腳3與通訊接口的引腳2連接，所述通訊芯片U4的引腳4與通訊接口的引腳3連接，所述通訊芯片U4的引腳19接地，所述通訊接口的引腳5接地。microusb接口安裝在便攜式殼體底部，使得記錄儀通過microusb接口與外部終端（如電腦）連接，實現數據導出及電池充電。

上述按鍵包括第一按鍵K1、第二按鍵K2、第三按鍵K3和第四按鍵K4，所述第一按鍵K1的一端通過第二電阻R2與主芯片U1的引腳16連接，所述第二按鍵K2的一端通過第三電阻R3與主芯片U1的引腳15連接，所述第三按鍵K3的一端通過第四電阻R4與主芯片U1的引腳14連接，所述第四按鍵K4的一端通過第五電阻R5與主芯片U1的引腳13連接，所述第一按鍵K1、第二按鍵K2、第三按鍵K3和第四按鍵K4的另一端均接地。按鍵安裝在便攜式殼體的正面下方，實現參數設定及開關機功能。

上述顯示屏LCD采用LCD12864液晶屏，所述顯示屏LCD的引腳1接地，所述顯示屏LCD的引腳2連接供電電源，所述顯示屏LCD的引腳3至引腳17依次與主芯片U1的引腳48至34連接。顯示屏LCD安裝在便攜式殼體的正面上方，實現顯示采集的溫度數據及功能設置等其他數據。

本實用新型中GPRS模塊原理如圖4所示，上述GPRS模塊U5采用SIM900A模塊，所述SIM卡接口J1采用SIM-F接口，所述GPRS模塊U5的引腳9與主芯片U1的引腳27連接，所述GPRS模塊U5的引腳10與主芯片U1的引腳26連接，所述GPRS模塊U5的引腳16通過第八電容C8接地且通過第六電阻R6連接供電電源，所述GPRS模塊的引腳26通過第九電容C9接地，所述GPRS模塊的引腳18、29、39、45、46均接地，所述GPRS模塊的引腳48通過第七電阻R7與SIM卡接口的引腳3連接，所述GPRS模塊的引腳49通過第八電阻R8與SIM卡接口J1的引腳2連接，所述GPRS模塊的引腳51與SIM卡接口J1的引腳1連接且通過第十電容C10接地，所述SIM卡接口J1的引腳5接地，所述GPRS模塊U5的引腳55、56、57均連接供電電源，所述GPRS模U5塊的引腳53、54、58、59均接地，所述GPRS模塊U5的引腳61、62、63、64、65均接地，所述GPRS模塊U5的引腳60與天線接口J2的引腳2連接，所述天線接口J2的引腳1和引腳3接地。GPRS模塊用于與外部GPRS網絡進行通信，實現GPRS數據傳輸及短信報警。

圖4 本實用新型中GPRS模塊原理圖

上述存儲芯片U6采用AT45DB041芯片，所述存儲芯片U6的引腳1與主芯片U1的引腳59連接，所述存儲芯片U6的引腳2與主芯片U1的引腳58連接，所述存儲芯片U6的引腳3與主芯片U1的引腳57連接，所述存儲芯片U6的引腳4與主芯片U1的引腳56連接，所述存儲芯片U6的引腳5通過第九電阻R9連接供電電源并接地，所述存儲芯片U6的引腳6、7均接地。

上述時鐘芯片U7采用DS1302芯片，所述時鐘芯片U7的引腳1連接供電電源，所述時鐘芯片U7的引腳2與引腳3之間連接接線端子XT2，所述時鐘芯片U7的引腳4接地，所述時鐘芯片U7的引腳5與主芯片U1的引腳62連接，所述時鐘芯片U7的引腳6與主芯片U1的引腳61連接，所述時鐘芯片U7的引腳7與主芯片U1的引腳60連接，所述時鐘芯片U7的引腳8通過電池接地。

這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本設計的原理，本領域的普通技術人員可以根據本設計的技術啟示做出各種不脫離本設計的其他各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內。

7 結論

本設備較好地解決了需要方便攜帶、在移動或固定物體環境下，遠程監測和傳輸溫度監測數據。同時，考慮到了監測的精度和數字信號采集的準確性難度問題，有較高的社會價值和經濟價值，具備可推廣性。

2095－6835（2020）24－0029－03

TP216.1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.009

雷群敏（1966—），男，四川富順人，本科，氣象服務工程師，研究方向為氣象服務與氣象科技開發。

＊本設備設計已獲得個人實用新型技術發明專利

〔編輯：張思楠〕