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专利号: 2020112644575
申请人: 徐州市汉博智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单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相连的若干个红外非接触温度传感器。

2.如权利要求1所述单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220V和PT供电。

3.如权利要求2所述单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M5313 NB-IoT模块;所述红外非接触温度传感器为MLX90640阵列红外非接触温度传感器。

4.如权利要求3所述单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EARTH 

1引脚大地线,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,PW1电源降压模块8引脚为公共电源负极,PW1电源降压模块4引脚输出VCC5V为电源正极。

5.如权利要求3所述单点温度监控的物联网网关,其特征在于,

所述宽压电源模块,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、C 13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所述单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、C 16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所述单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所述单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13引脚,CH340G芯片3引脚连接STM32F103C8T6芯片第

12引脚。

9.如权利要求7所述单点温度监控的物联网网关,其特征在于,所述M5313通讯模块第1引脚连接R16电阻第二端,R16电阻第一端连接STM32F103C8T6芯片第31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STM32F103C8T6芯片第30引脚,其R19下拉电阻目的是加强抗干扰能力,M5313通讯模块第1引脚是将实时数据发送给STM32F103C8T6芯片第31引脚,M5313通讯模块第2引脚实时接收STM32F103C8T6芯片第30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(型号:9013M-H)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;优选的是,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无极性电容第一端、STM32F103C8T6芯片第32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贴片三极管基极接收到上拉信号时,三极管集电极输出下拉信号,反之当Q3贴片三极管基极接收到下拉信号时,三极管集电极输出上拉信号,由STM32F103C8T6芯片第32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5引脚连接STM32F103C8T6芯片第26引脚,M5313通讯模块第11引脚分别连接MICRO-SIM卡槽第1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卡槽一引脚提供供电电源,M5313通讯模块第12引脚连接MICRO-SIM卡槽第3引脚;进一步优选是,M5313通讯模块第12引脚给MICRO-SIM卡槽第3引脚提供时钟信号,M5313通讯模块第13引脚连接MICRO-SIM卡槽第2复位引脚,M5313通讯模块10引脚连接MICRO-SIM卡槽第6引脚进行数据传输,公共电源负极分别连接MICRO-SIM卡槽第4引脚、第8引脚、第7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4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;再进一步优选的是,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通讯模块第二十一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所述单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,JWT1测温图像传感器第1引脚连接VCC3V3电源正极,JWT1测温图像传感器第

4引脚连接公共电源负极,JWT1测温图像传感器第2引脚连接STM32F103C8T6芯片第34引脚,JWT1测温图像传感器第3引脚连接STM32F103C8T6芯片第37引脚,其STM32F103C8T6芯片第

34引脚、第37引脚通过IIC数据总线访问测温图像传感器内部RAM中的红外阵列即可实时获取测温图像,JWT1测温图像传感器为MLX90640测温图像传感器,实现了两种测温模式互选。

优选的是,STM32F103C8T6芯片第7引脚分别连接R7上拉电阻第一端、C 10无极性电容第一端,R7上拉电阻第二端连接VCC3V3电源正极,C10无极性电容第二端连接公共电源负极,STM32F103C8T6芯片第1引脚连接R6电阻第一端,R6电阻第二端连接VCC3V3电源正极,STM32F103C8T6芯片第44引脚连接R5电阻第一端,R5电阻第二端连接公共电源负极,STM32F103C8T6芯片第八引脚、C9无极性电容第二端分别连接公共电源负极,STM32F103C8T6芯片第9引脚、C9无极性电容第二端分别连接VCC3V3电源正极,公共电源负极连接STM32F103C8T6芯片第23引脚、第35引脚、第47引脚、C6无极性电容第二端、C7无极性电容第二端、C8无极性电容第二端,VCC3V3电源正极分别连接STM32F103C8T6芯片第24引脚、第36引脚、第48引脚、C6无极性电容第一端、C7无极性电容第一端、C8无极性电容第一端,STM32F103C8T6芯片第六引脚分别连接CRY1晶振元件第二端、C5震荡电容第一端,STM32F103C8T6芯片第五引脚分别连接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,STM32F103C8T6芯片第四引脚分别连接Y1晶振元件第一端、C1震荡电容第一端,STM32F103C8T6芯片第三引脚分别连接Y1晶振元件第二端、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。