一种便携式无线测温终端的制作方法

1.本实用新型涉及红外测温技术领域，尤其涉及一种便携式无线测温终端。


背景技术：

2.近年来，随着智能红外体温筛查系统在医疗防疫方面的广泛应用，红外测温系统也开始应用到畜群健康管理中，使用较为广泛的是离线式手持式红外测温仪，可以快速测量动物个体体温、较为省时省力。但该种测温方式应用于大型畜群管理中仍存在几大弊端：1）需要工作人员近距离(甚至进入栏位中)接触动物，加大了生物安全风险、人员安全风险；2）长时间高强度的人工操作会引发测定中的不确定因素，如测温头同动物距离把握不一致、未及时更新环境温湿度变化等；3）配合数据分析终端使用时，只能待测温结束后导出测温数据，缺乏实时性；4）测温模式单一，无法满足当前迫切需求的自动测温场景。基于此，迫切需要一种具备自动测温、实时上传、集成度高的便携式无线测温终端，方能有效应用于畜群健康管理，服务生物安全防控。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式无线测温终端，采用高集成度的具有无线传输功能的测温控制器以及红外测温摄像头，多种测温触发模式，能够自动测温，并实时上传测温数据。
4.本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种便携式无线测温终端，包括测温控制器、红外测温摄像头以及电池模块；
5.所述测温控制器集成有主控模块、无线模块、测温触发模块、红外测温接口、环境温湿度传感器、电源转换模块；
6.所述红外测温摄像头通过红外测温接口与所述主控模块互联，能够传递测温参数及实时热成像数据；
7.所述电源转换模块与电池模块连接，转换电池电压为各模块供电。
8.其中，环境温湿度等参数是红外测温温度拟合/参数校正中非常重要的参数，所述环境温湿度传感器与所述主控模块连接，所述主控模块能够定时读取温湿度传感器数据，所述温湿度传感器数据作为红外测温摄像头的一项参数，从而保证红外测温摄像头拍摄时一直都是基于正确的环境温湿度参数；
9.进一步，所述测温触发模块包括按钮开关、霍尔开关、计时器开关、串口通信开关。所述按钮开关及所述霍尔开关连接在所述主控模块的不同的gpio引脚，当开关状态变化时引起相应引脚的电平变化，进而触发测温流程；所述按钮开关对应常见的人工触发模式，通过操作人员按压按钮开关；所述霍尔开关对应感应触发模式，所述霍尔开关能够根据设定的阈值进行距离或范围监测；所述计时器开关对应时钟触发模式，采用外置计时器或所述主控模块的内置计时器，当到达预设的计时阈值时触发测温流程；所述串口通信开关对应指令触发模式，通过所述主控模块的串口接口接收指令及测温参数触发测温流程。
10.考虑到当前常见的无线数据传输方式，进一步，所述无线模块包括wifi模块和蓝牙模块，能够快捷的与移动终端及数据分析终端进行互联。其中wifi模块和蓝牙模块可以采用wifi/蓝牙双模模组，便于集成设计。
11.为了进一步减小体量，降低生产成本及研发成本，选用了以esp32的集成芯片，包含了cpu、蓝牙/wifi双模模块，传输协议标准化，体积小、接口统一。
12.为了能够随时掌握电池电量及续航时间，进一步，所述电池模块的输出电压通过电阻分压电路与主控模块的adc引脚连接，调整电池电压至所述主控模块能够采集的模拟电压范围，根据电压值来判断当前电池电量及续航时间。
13.进一步，所述测温控制器集成有ttl转usb串口通信模块及usb接口。所述ttl转usb串口通信模块的串口端与所述主控模块的uart引脚连接，usb端连接有usb接口。所述usb接口适用范围广，数据分析终端、上位机等设备均可以通过所述usb接口与能够与所述测温控制器进行通信，传输测温指令以及测温参数，响应指令触发模式。
14.进一步，所述电池模块采用充电锂电池；所述电源转换模块包括锂电池充电模块及锂电池保护模块，所述usb接口的电源引脚与所述锂电池充电模块连接。
15.进一步，所述红外测温接口由双向双电源总线收发器配置，且与所述红外测温摄像头的连接设置为可插拔连接。
16.进一步，所述双向双电源总线收发器型号为sn74avc8t245pw。
17.本实用新型的有益效果为：本实用新型采用高集成度的具有无线传输功能的测温控制器以及红外测温摄像头，具有多种测温触发模式-人工触发模式、感应触发模式、时钟触发模式、指令触发模式，能够人工/自动测温，满足各种测温环境的需求，并实时上传测温数据。
附图说明
18.图1为本实用新型整体框图。
19.图2为主控模块电路图。
20.图3为ttl转usb串口接口电路图。
21.图4为电压转换模块电路图。
22.图5为红外测温接口电路图。
具体实施方式
23.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
24.实施例一，参见图1，本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种便携式无线测温终端，包括测温控制器、红外测温摄像头以及电池模块；
25.所述测温控制器集成有主控模块、无线模块、测温触发模块、红外测温接口、环境温湿度传感器、电源转换模块；
26.所述红外测温摄像头通过红外测温接口与所述主控模块互联，能够传递测温参数及实时热成像数据，支持不高于384*288的热成像分辨率。
27.所述电源转换模块与电池模块连接，转换电池电压为各模块供电。
28.所述测温触发模块包括按钮开关、霍尔开关、计时器开关、串口通信开关。所述按
钮开关及所述霍尔开关连接在所述主控模块的不同的gpio引脚，当开关状态变化时引起相应引脚的电平变化，进而触发测温流程；所述按钮开关对应常见的人工触发模式，通过操作人员按压按钮开关；所述霍尔开关对应感应触发模式，所述霍尔开关能够根据设定的阈值进行距离或范围监测；所述计时器开关对应时钟触发模式，采用外置计时器或所述主控模块的内置计时器，当到达预设的计时阈值时触发测温流程，如通过设定计时器及定时器可实现按照时间规律自动采集当前红外测温摄像头的测温数据；所述串口通信开关对应指令触发模式，通过所述主控模块的串口接口接收指令及测温参数触发测温流程。
29.其中，环境温湿度等参数是红外测温温度拟合/参数校正中非常重要的参数，所述环境温湿度传感器与所述主控模块连接，所述主控模块能够定时读取温湿度传感器数据，所述温湿度传感器数据作为红外测温摄像头的一项参数，从而保证红外测温摄像头拍摄时一直都是基于正确的环境温湿度参数。
30.考虑到当前常见的无线数据传输方式，所述无线模块包括wifi模块和蓝牙模块，能够快捷的与移动终端及数据分析终端进行互联。
31.实施例二，在实施例一的基础上，整合wifi模块和蓝牙模块，采用wifi/蓝牙双模模组，并如图2所示，选用集成了蓝牙/wifi双模模块的esp32嵌入式主控芯片，体积小，接口统一、传输协议标准化。
32.如图2所示，为了能够随时掌握电池电量及续航时间，所述电池模块的输出电压通过电阻分压电路与主控模块的adc引脚连接，调整电池电压至所述主控模块能够采集的模拟电压范围，根据电压值来判断当前电池电量及续航时间。
33.如图3所示，所述测温控制器集成有ttl转usb串口通信模块及usb接口。所述ttl转usb串口通信模块的串口端与所述主控模块的uart引脚连接，usb端连接有usb接口。所述ttl转usb串口通信模块采用ch340芯片。
34.数据分析终端、上位机等设备通过所述usb接口与能够与所述测温控制器进行通讯，传输测温指令以及测温参数, 响应指令触发模式。
35.所述电池模块采用充电锂电池；所述电源转换模块包括锂电池充电模块及锂电池保护模块，所述usb接口的电源引脚与所述锂电池充电模块连接。如图4所述，供电采用双路电源配置，当usb线插入时，系统直接采用外部usb作为主电源，同时通过slm6500芯片给内置的可充电锂电池进行充电；当usb线断开时，电路板模块自动切换为内部锂电池供电，同时实时监控锂电池电量，电量过低时有相应报警处理。电路板模块同时具备电压转换电路，通过tps61070ddcr、xc6206b331mr、ncp114asn180t1g等芯片可将接入的5v电压转换成3.3v、1.8v等供相关设备使用。
36.所述红外测温接口由双向双电源总线收发器配置，且与所述红外测温摄像头的连接设置为可插拔连接。
37.如图5所述，所述双向双电源总线收发器型号为sn74avc8t245pw。
38.sn74avc8t245pw具有电压转换及静电防护等功能，可有效保护红外测温摄像头及esp32。
39.通过上述的电路配置，整个测温控制器的集成度很高，非常适合安装在较小空间的机壳内，根据需求还能够扩展设置一些指示灯及外设增强天线。
40.本实用新型使用时，通常需要配合移动终端或数据分析终端使用，本测温终端将
采集到的测温数据实时通过无线方式向外传输，且测温控制器的测温模式及测温参数可以通过无线或串口接收。
41.本实用新型创造的描述中，前面的详细描述已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了装置和/或过程的各种实施例。在这样的框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的程度上，本领域技术人员将理解的是，这样的框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作可通过许多各种不同的硬件、软件、固件或实际上它们的任何组合被单独地和/或集体地实现。
42.在系统的各方面的硬件和软件实施方式之间几乎没有差别；硬件或软件的使用通常是(但并不总是，因为在某些情景中在硬件和软件之间的选择可能变得重要)代表成本与效率折衷的设计选择。存在本文中所述的过程和/或系统和/或其它技术可借以被实现的各种手段(例如，硬件、软件和/或固件)，并且优选的手段将随着其中过程和/或系统和/或其它技术被部署的情景的不同而改变。例如，如果实施者确定速度和准确性是极为重要的，那么实施者可选择主要为硬件和/或固件的手段；如果灵活性是极为重要的，那么实施者可选择主要为软件的实施方式；或者，但同样可替换地，实施者可选择硬件、软件和/或固件的某组合。
43.在本实用新型创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
44.本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。