遠程溫度、壓力和流量檢測裝置的製作方法
2023-09-24 01:50:40 1
專利名稱：遠程溫度、壓力和流量檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動化檢測裝置，特別涉及一種遠程溫度、壓カ和流量檢測裝置。
背景技術：
隨著科技的飛速發展和人類需求的不斷増加，監測系統在人們的乍產和生活中扮演著越來越鶯要的角色。目前的監測系統主要是基於有線通訊方式，但是對於地處偏遠和分布分散的監測目標採用有線方式顯然不經濟。 GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是一種新的分組數據承載業務。作為第二代移動通信向第=三代過渡的技木，GPRS與現有的GSM語音系統最根本的區別是，GSM是ー種電路交換系統，而GPRS是ー種分組交換系統。因此，GPRS特別適用於間斷的、突發件的或頻繁的、少量的數據傳輸，也適用於偶爾的大數據量傳輸。相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式,GPRS是分組交換技術,具有「實時在線」、「按量計費」、「快捷登錄」、「高速傳輸」、「自如切換」的優點。GPRS無線上網技術的快速發展給數據採集技術的發展帶來了新的活力。GPRS(General Packet RadioService)是當前GSM網絡通信向3G標準的過渡階段，即2. 5G標準。GPRS在現有的GSM網絡的基礎上引入分組交換的功能，支持TCP/ IP協議，可以與Internet直接相通，因此已在消費電子中得到了廣泛的應用。GPRS理論最高通信速率可達到17112 Kb/ s，且國內外各大通信公司均推出了各自的GPRS通信模塊，穩定性好，完全能夠滿足各種數據採集系統的需要，因此，GPRS無線通信技術的應用必將給數據採集系統的發展帶來巨大的變化。採用GPRS通信模塊利用短消息方式實現遠程數據採集可以用於多種遙測系統，完成遠端環境、資源信息等數據的採集。目前國內文獻尚未有集合遠程溫度、壓力、流量檢測功能為一體並採用GPRS通信模塊進行遠傳的裝置及此類技術的報導，如何實現上述現有技術方案，已成為了本技術領域的技術人員所要研究的方向。
發明內容本實用新型的目的就是針對現有技術存在的不足，提供一種遠程溫度、壓カ、流量檢測，並採用GPRS通信模塊利用短消息方式實現實時在線遠程採集溫度、壓力、流量數據功能的設計方案。本實用新型是通過這樣的技術方案實現的一種遠程溫度、壓カ和流量檢測裝置，包括主電路，其特徵在於，主電路由單片機分別與溫度檢測電路、壓カ檢測電路、流量檢測電路、GPRS模塊電路、MAX232晶片和數碼管顯示電路連接構成；單片機採用ATmegal28單片機；溫度檢測電路由DALLAS公司的數字溫度傳感器DS18B20、電阻R構成，DS18B20的管腳I連接GND，DS18B20的管腳2連接ATmegal28單片機的端ロ PD2，DS18B20的管腳2通過電阻R連接電源VCC，DS18B20的管腳3連接電源VCC ；壓カ檢測電路主要由24位A/D轉換器晶片HX711、由電晶體Q1、阻容元件和接線端子構成的外圍電路組成； A/D轉換器晶片HX711管腳11、管腳12分別連接ATmegal28單片機的端ロ H)3、端n PD4 ；流量檢測電路由運算放大器、阻容元件、ニ極管Dl和接線端子組成；ニ極管Dl經電阻R8連接運算放大器的管腳5，運算放大器的管腳I連接ATmegal28單片機的端ロ PB4 ；GPRS模塊電路採用華為GT900無線模塊與ATmegal28單片機的UART接ロ連接。本實用新型的有益效果本裝置為遠程數據採集和監控應用提出了實用的解決方
法，由於系統引入了先進的GPRS技術和嵌入式技術，裝置適用於監測點分布較廣，監測點較多的情況，而且系統具有較大的擴展空間，不僅適用於野外作業、危險地段，還可以應用於電力、公安、交通、石油、安防和金融等領域，具有廣闊的發展前景。
圖I、遠程溫度、壓カ和流量檢測裝置結構框圖；圖2、遠程溫度、壓カ和流量檢測裝置電路原理圖。
具體實施方式
為了更清楚的理解本實用新型，結合附圖和實施例詳細描述本實用新型圖I至圖2所示，遠程溫度、壓カ和流量檢測裝置，主電路由單片機電路分別與溫度檢測電路、壓カ檢測電路、流量檢測電路、GPRS模塊電路、MAX232晶片和數碼管顯示電路連接構成；單片機電路採用ATmegal28單片機；溫度檢測電路由DALLAS公司的數字溫度傳感器DS18B20、電阻R構成，DS18B20的管腳I連接GND，DS18B20的管腳2連接ATmegal28單片機的端ロ PD2，DS18B20的管腳2通過電阻R連接電源VCC，DS18B20的管腳3連接電源VCC ；壓カ檢測電路主要由24位A/D轉換器晶片HX711、由電晶體Q1、阻容元件和接線端子構成的外圍電路組成；A/D轉換器晶片HX711管腳11、管腳12分別連接ATmegal28單片機的端ロ TO3、端n PD4 ；流量檢測電路由運算放大器、阻容元件、ニ極管Dl和接線端子組成；ニ極管Dl經電阻R8連接運算放大器的管腳5，運算放大器的管腳I連接ATmegal28單片機的端ロ PB4 ；GPRS模塊電路採用華為GT900無線模塊與ATmegal28單片機的UART接ロ連接；溫度檢測電路設計主要採用由DALLAS公司生產18B20作為檢測溫度的傳感器，它自身可以把檢測到的模擬信號轉換成數位訊號，然後通過ー根信號線將轉換好的數據直接傳輸給單片機，由應5V電源供電，只要對其進行一系列必要的編程，就可以實現將溫度全部讀出。壓カ檢測電路設計主要由HX711的24位A/D轉換器晶片及外圍電路等組成。HX711晶片集成了包括穩壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型晶片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗幹擾性強等優點。降低了電子的整機成本，提高了整機的性能和可靠性。該晶片與後端MCU晶片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅動，無需對晶片內部的寄存器編程。輸入選擇開關可任意選取通道A或通道B，與其內部的低噪聲可編程放大器相連。通道A的可編程增益為128或64，對應的滿額度差分輸入信號幅值分別為±20mV或±40mV。通道B則為固定的64増益，用於系統參數檢測。晶片內提供的穩壓電源可以直接向外部傳感器和晶片內的A/D轉換器提供電源，系統板上無需另外的模擬電源。晶片內的時鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動復位功能簡化了開機的初始化過程。壓カ傳感器可根據設備安放地點自主選則相應的型號、規格。渦輪流量檢測電路設計流體流經傳感器殼體，由於葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的衝カ使葉片具有轉動カ矩，克服摩擦カ矩和流體阻力之後葉片旋轉，在カ矩平衡後轉速穩定，在一定的條件下，轉速與流速成正比，由於葉片有導磁性，它處於信號檢測 器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中，旋轉的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應出電脈衝信號，此信號經過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形脈衝波，可遠傳至單片機，檢測顯示出流體的瞬時流量和累計量。在一定的流量範圍內，脈衝頻率f與流經傳感器的流體的瞬時流量Q成正比，流量方程為Q=3600Xf/k。GPRS模塊電路設計；本電路設計採用華為GT900無線模塊與單片機通信，把檢測到數據發送到伺服器，根據上述說明，結合本領域技術可實現本實用新型的方案。
權利要求1. 一種遠程溫度、壓力和流量檢測裝置，包括主電路，其特徵在於，主電路由單片機分別與溫度檢測電路、壓力檢測電路、流量檢測電路、GPRS模塊電路、MAX232晶片和數碼管顯示電路連接構成；單片機採用ATmegal28單片機；溫度檢測電路由DALLAS公司的數字溫度傳感器DS18B20、電阻R構成，DS18B20的管腳I連接GND，DS18B20的管腳2連接ATmegal28單片機的埠 PD2，DS18B20的管腳2通過電阻R連接電源VCC，DS18B20的管腳3連接電源VCC ;壓力檢測電路主要由24位A/D轉換器晶片HX711、由電晶體Q1、阻容元件和接線端子構成的外圍電路組成；A/D轉換器晶片HX711管腳11、管腳12分別連接ATmegal28單片機的埠 TO3、埠 PD4 ;流量檢測電路由運算放大器、阻容元件、二極體Dl和接線端子組成；二極體Dl經電阻R8連接運算放大器的管腳5，運算放大器的管腳I連接ATmegal28單片機的埠 PB4 ；GPRS模塊電路採用華為GT900無線模塊與ATmegal28單片機的UART接口連接。
專利摘要本實用新型涉及一種遠程溫度、壓力和流量檢測裝置，其特徵在於，主電路由單片機電路分別與溫度檢測電路、壓力檢測電路、流量檢測電路、GPRS模塊電路、MAX232晶片和數碼管顯示電路連接構成；本裝置為遠程數據採集和監控應用提出了實用的解決方法，由於系統引入了先進的GPRS技術和嵌入式技術，裝置適用於監測點分布較廣，監測點較多的情況，而且系統具有較大的擴展空間，不僅適用於野外作業、危險地段，還可以應用於電力、公安、交通、石油、安防和金融等領域，具有廣闊的發展前景。
文檔編號H04W4/02GK202533103SQ20122020039
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者鄭建財 申請人:天津金尤提樂成套電氣工程有限公司