環境溫度多功能採集裝置製造方法
2023-06-25 15:22:26
環境溫度多功能採集裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種環境溫度多功能採集裝置。本裝置包括單片機、溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM／GPRS模塊及數據處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一GSM／GPRS模塊連接，第一GSM／GPRS模塊通過移動通信網絡以及第二GSM／GPRS模塊與數據處理和控制終端無線連接。本實用新型所產生的有益效果是：通過無線通訊技術對熱源和用戶的環境溫度實時採集，替代原始的人工採集、記錄和調節工作。採集到全熱網的遠端和近端數據均傳送至控制中心計算機，為城鎮區域智能集中供熱系統提供分析數據。
【專利說明】環境溫度多功能採集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及城鎮供熱技術，特別是一種環境溫度多功能採集裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，溫度數據採集以及處理也受到人們的廣泛關注，溫度數據採集系統在生產生活中得到了快速的發展，被廣泛運用於工業生產、日常生活的各種領域。常用的溫度控制系統由於應用場所的不同和性能指標的差異也有著各自的差別，在工業生產中，技術人員和控制人員總是在努力試圖提高被控對象的運行性能，以得到性能更好的溫度數據採集系統。
[0003]我國現行的供熱系統運行管理仍處於初級階段，供熱品質和系統供熱效率相對較差，主要原因是遠端熱源和用戶溫度與近端熱源和用戶溫度相差較大造成，因此難以達到熱網平衡的效果。在供熱控制方面相對落後，大部溫度採集、記錄和調節還處於人工操作的現狀。隨著供熱區域擴大，用戶日益增多、供熱管網的增加，現有的供熱系統一般由人工監測，或用戶通知供熱企業後，企業再進行調控或維修，這些已經無法滿足現狀的需要以及為用戶提供優質的服務。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種環境溫度多功能採集裝置。本裝置主要用於城鎮區域智能集中供熱系統，實現熱源和用戶溫度的智能監控的功能。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型採取的技術方案是:一種環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，包括單片機、溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM / GPRS模塊及數據處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一 GSM / GPRS模塊連接，第一 GSM / GPRS模塊通過移動通信網絡以及第二 GSM / GPRS模塊與數據處理和控制終端無線連接。
[0006]本實用新型所產生的有益效果是:通過無線通訊技術對熱源和用戶的環境溫度實時採集，替代原始的人工採集、記錄和調節工作。採集到全熱網的遠端和近端數據均傳送至控制中心計算機，為城鎮區域智能集中供熱系統提供分析數據。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型連接原理總體框圖；
[0008]圖2是本實用新型電原理圖左半部分；
[0009]圖3是本實用新型電原理圖左半部分。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明:參照圖1，環境溫度多功能採集裝置包括單片機、溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM / GPRS模塊及數據處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一 GSM / GPRS模塊連接，第一 GSM / GPRS模塊通過移動通信網絡以及第二 GSM /GPRS模塊與數據處理和控制終端無線連接。
[0011]參照圖2和圖3，本實用新型採用的單片機的型號為AT89C51。溫度信號採集電路採用DS18B20溫度傳感器U2，DS18B20溫度傳感器U2的2腳與電阻Rl的一端連接後接AT89C51單片機Ul的I腳，DS18B20溫度傳感器U2的3腳與電阻Rl的另一端連接後接電源VCC，DS18B20溫度傳感器U2的I腳接地。
[0012]本實用新型的按鍵電路採用兩個開關和兩個按鍵，分別為:第一開關SW1、第二開關SW2、第一按鍵SW3和第二按鍵SW4，第一開關SWl和第二開關SW2分別接AT89C51單片機Ul的12腳、13腳，第一按鍵SW3和第二按鍵SW4分別接AT89C51單片機Ul的14腳、15腳。
[0013]本實用新型的顯示電路採用LCD1602液晶顯示屏和RESPACK-8晶片RP1，LCD1602液晶顯示屏的7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、14腳分別與RESPACK-8晶片RPI的2腳、3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳、9腳連接後，再分別與AT89C51單片機Ul的39腳、38腳、37腳、36腳、35腳、34腳、33腳、32腳連接，LCD1602液晶顯示屏的2腳與RESPACK-8晶片RPl的I腳連接後接電源VCC，IXD1602液晶顯示屏的I腳和3腳連接後接地。
[0014]本實用新型的報警電路採用PNP型三極體Ql、發光二極體Dl和揚聲器LS2，PNP型三極體Ql的發射極接揚聲器LS2的輸入端，PNP型三極體Ql的基極與發光二極體Dl的正極連接後接AT89C51單片機Ul的23腳，三極體Ql的集電極接地，揚聲器LS2的輸出端與發光二極體Dl的負極連接後接電源。
[0015]本實用新型的GPRS模塊採用PTM100晶片和用戶識別模塊SM卡，PTM100晶片的UTXDl 口接AT89C51單片機Ul的10腳，PTM100晶片的URXDl 口接AT89C51單片機Ul的11腳，PTM100晶片的SM_RST 口接用戶識別模塊SM卡的RST 口，PTM100晶片的SM_CLK口接用戶識別模塊SM卡的CLK 口，PTM100晶片的VSM 口接用戶識別模塊SM卡的電源VCC端，PTM100晶片的SM_10 口接連用戶識別模塊SM卡的IO 口。
[0016]本實用新型的工作原理:在AT89C51單片機中編寫對各個電路的控制程序實現溫度的實時控制。首先利用單片機與DS18B20數字溫度傳感器建立基本聯繫，通過DS18B20數字溫度傳感器對環境內環境溫度進行信號數據採集，之後將採集到的數字溫度信號送入作為控制核心的AT89C51單片機，再通過單片機程序處理將溫度信號傳送給IXD1602液晶顯示屏顯示.[0017]將按鍵設定在0- 200°C範圍內的任意溫度區間(範圍下限TL，範圍上限TH)，通過單片機程序命令語言儲存來實現設定溫度區間。本裝置採取人工設定，按鍵輸入的工作方式。在按鍵電路設計中 ，採用了兩個開關以及兩個按鍵，通過控制它們的開關狀態來設置輸入數據。當第一開關SWl閉合，第二開關SW2斷開時，按壓第一按鍵SW3，可以使TL值增加，按壓SW4可以使TH值增加；當SW2閉合SWl斷開時，按壓SW3可以使TL值降低，按壓SM可以使TH值降低。通過鍵盤操作，設定的溫度範圍在液晶顯示屏上顯示，同時顯示當前環境溫度值和人工設定溫度界限值，控制程序判斷所測得環境真實溫度值是否超出預先設定的溫度值範圍，如果超出，則通過單片機控制GPRS模塊發送報警數據。
[0018]數位化的信號通過單片機控制的GSM/GPRS模塊以短消息或GPRS方式發送出至數據處理和控制終端。這裡的終端可以是供熱系統管控中心的數據處理和控制終端，也可是管理人員的可攜式通訊終端，如:手機、可攜式有通訊功能的電腦。
[0019]本裝置使用四節1.2V充電電池供電，電池總容量為9200mah，能連續工作十天左右。
【權利要求】
1.一種環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，包括單片機、溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路、兩塊GSM / GPRS模塊及數據處理和控制終端，其中，單片機分別與溫度信號採集電路、按鍵電路、顯示電路、報警電路及第一 GSM / GPRS模塊連接，第一GSM / GPRS模塊通過移動通信網絡以及第二 GSM / GPRS模塊與數據處理和控制終端無線連接。
2.根據權利要求1所述的環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，所述的單片機的型號為 AT89C51。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，所述的溫度信號採集電路採用DS18B20溫度傳感器U2，DS18B20溫度傳感器U2的2腳與電阻Rl的一端連接後接AT89C51單片機Ul的I腳，DS18B20溫度傳感器U2的3腳與電阻Rl的另一端連接後接電源VCC，DS18B20溫度傳感器U2的I腳接地。
4.根據權利要求1或權利要求2所述的環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，所述的按鍵電路採用兩個開關和兩個按鍵，分別為:第一開關SW1、第二開關SW2、第一按鍵SW3和第二按鍵SW4，第一開關SWl和第二開關SW2分別接AT89C51單片機Ul的12腳、13腳，第一按鍵SW3和第二按鍵SW4分別接AT89C51單片機Ul的14腳、15腳。
5.根據權利要求1或權利要求2所述的環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，所述的顯示電路採用IXD1602液晶顯示屏和RESPACK-8晶片RP1，IXD1602液晶顯示屏的7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、14腳分別與RESPACK-8晶片RPl的2腳、3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳、9腳連接後，再分別與AT89C51單片機Ul的39腳、38腳、37腳、36腳、35腳、34腳、33腳、32腳連接，IXD1602液晶顯示屏的2腳與RESPACK-8晶片RPl的I腳連接後接電源VCC，IXD1602液晶顯示屏的I腳和3腳連接後接地。
6.根據權利要求1或權利要求2所述的環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，所述的報警電路採用PNP型三極體Q1、發光二極體Dl和揚聲器LS2，PNP型三極體Ql的發射極接揚聲器LS2的輸入端，PNP型三極體Ql的基極與發光二極體Dl的正極連接後接AT89C51單片機Ul的23腳，PNP型三極體Ql的集電極接地，揚聲器LS2的輸出端與發光二極體Dl的負極連接後接電源。
7.根據權利要求1或權利要求2所述的環境溫度多功能採集裝置，其特徵在於，所述的GPRS模塊採用PTM100晶片和用戶識別模塊SM卡，PTM100晶片的UTXDl 口接AT89C51單片機Ul的10腳，PTM100晶片的URXDl 口接AT89C51單片機Ul的11腳，PTM100晶片的SIM_RST 口接用戶識別模塊SM卡的RST 口，PTM100晶片的SM_CLK 口接用戶識別模塊SM卡的CLK 口，PTM100晶片的VSM 口接用戶識別模塊SM卡的電源VCC端，PTM100晶片的SIM_IO 口接連用戶識別模塊SIM卡的IO 口。
【文檔編號】G01K7/00GK203465022SQ201320489268
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】劉岱, 周煒, 郝國立, 陳洪斌 申請人:天津海天方圓節能技術有限公司