煙花爆竹溫度自動監測記錄儀的製作方法

2023-05-23 20:15:16 1

專利名稱：煙花爆竹溫度自動監測記錄儀的製作方法
技術領域：
煙花,溫度自動監測記錄儀
所屬教術顦域
本實用新型涉及一種對煙花爆竹生產、儲存、運輸過程中的環境溫度進行自動監測的裝 置，尤其是能對趨限溫度報警，同時能對發生日期和時間進行記錄和事後的回讀。 背肇技術
煙花爆竹在生產、儲存、運輸過程中，由於環境升溫和產品自熱等因素，溫度往往會出 現異常升高，導致安全隱患甚至危險發生，因此對其進行溫度監測是很有必要的。本實用新 型涉及的溫度自動監測記錄儀，與普通的溫度監測裝置相比，整體電路設計中集成了溫度傳
感器模塊、日曆時鐘模塊、帶閃速存儲器的高性能混合信號單片機系統、在線編程回讀接r」、
報繁模塊、穩壓模塊等。
發明內容
本實壩新型撮供一種煙花爆竹溫度自動監測記錄儀，該記錄儀不僅能測出環境的實時溫 度，而且能櫬掘繊程設定的臨界溫度值，進行超限報繁，同時進行實時溫度和發生日期、時
間的內部永久記錄，並可通過適配器和計算機的USB接口實現記錄數據的事後回讀和分析。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是由S58LM20A組成的溫度傳感器模塊工 作時輸出隨外界溫渡變化的模擬信號，搛入帶閃速存儲器的高性能混合信號單片機C8051F300 的A/D^入接口，單片機把輸入的隨外界溫度變化的模擬信號轉換為數位訊號，並根據溫度傳 感器的電壓-溫度變化關係轉換為實時溫度值，與設定的臨界溫度位進行比較，若溫度超限單 片機就輸出-高電平信號，驅動蜂鳴器進行聲音報警，同時從由S35390A組成的日曆時鐘模塊 讀回此時的日期、時間，連同實時溫度值一起寫入單片機內部的非易失性閃速存儲器。單片 機的在線編程回讀接口可用於系統程序的下載更新，進行B歷時鐘模塊的實時日期、時間校 正，同時可回讀單片機內部存儲器中記錄的溫度值和日期、時間信息。
本實用新型的有益效果是，可以在測試環境實時溫度的同時，進行超限報警，同時進行 實時溫度和發生日期、時間的永久記錄，並可通過適配器和計算機的USB接口實現記錄數據的 事後回讀和分析，具有智能化、體積小、功耗低的特點。以下結合附圖對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型煙花爆竹溫度自動監測記錄儀電路組成原理框圖。 圖2是本實用新型煙花爆竹溫度自動監測記錄儀電路原理圖(不包括電池)。 圖中，1--溫度傳感器模塊，2--單片機系統，3--日曆時鐘模塊，4--編程、回讀接口， 5--報繁模塊，6--穩壓模塊,7—電池,U1—2線CM0S實時時鐘IC (S35390A), U2--單片機(C8051F300), U3—CMOS溫度傳感器IC(S58LM20A)， U4--蜂鳴器，U5--3V穩壓IC (AAT3220)，
J1—IO腳插座，J2—2腳插座，Yl--晶振(32.768kHz), Y2--晶振(32. 768kHz)，CI—可調 電容(9. lpF以內),C2—電容(lu)， C3--電容(O. lu), C4--電容(lu), Dl--二極體(1N4148)， Ql—三極體(S8050), Rl--電阻(lOk)， R2-電阻(10k), R3--電阻(IOM)， R4--電阻(lOk)， R5-電阻(lk)。 具體實癱方式
在圖中，溫度傳感器模塊1由CM0S溫度傳感器ICU3 (S58LM20A)組成。U3的第1腳接VCC3， 第2腳接GND,為其提供3V的工作電源。第3腳懸空不用。第4腳接單片機U2的P0.4端，工作時 輸出一與環境溫度成線性關係的模擬信號，進入單片機U2 (C8051F300)進行A/D轉換和判別 處理，U2應設置成I/0引腳P0.4端為模擬輸入端。
單片機系統2由單片機U2 (C8051F300)、晶振Y2 (32. 768kHz)、電阻R5 (10M)組成。U2 的VDD端接VCC3, DGND端接GND，為其提供3V的工作電源。U2的XTAL1端和XTAL2端分別接晶振 Y2的兩端，為其提供工作的系統時鐘。電阻R5並接於U2的XTAL1端和XTAL2端為晶振提供起振 條件。
日曆時鐘模塊3由2線CM0S實時時鐘IC Ul (S353恥A)、晶振Y1 (32.768kHz)、可調電容C1 (9. lpF以內)、電阻R1 (10k)、電阻R2 (10k)組成。U1的VDD端接VCC3， VSS端接GND，為其 提供3V的工作電源。U1的X0UT端和XIN端分別接晶振Y1的兩端，提供工作的系統時鐘，可調電 容C1可進行晶振頻率的微調。U1的SDA端和SCA端分別接單片機U2的P0.0端和P0. l端，作為它 們之間通訊的rt總線接口的數據線和時鐘線，U2應配置lt總線接n為P0.0端和P0. l端。電阻 Rl的一端、電阻R2的一端都接VCC3，另一端分別接U1的SDA端和SCA端，提供數據和時鐘信號 的電平上拉。
編程、回讀接口4由10腳插座J1組成。J1的第1腳接VCC3，第2、 3、 9腳接GND，第4腳接U2 的C2D端，第5、 6、 8、 IO腳不用，第7腳接U2的C2K/RST端，分別作為單片機與計算機通訊的 C2接口的數據線和時鐘/復位線，提供對單片機在線編程、日曆時鐘模塊的日期、時間校正和 單片機內部存儲器中記錄信息回讀的功能。
報警模塊5由電膽R3 (10k)、電阻R4 (lk)、三極體Q1 (S8050)、 3V蜂鳴器U4組成。單片 機U2的P0.6端攝電阻R4的一端，R4的另一端接三極體Q1的基極，Q1的集電極接VCC3' Ql的發 射極接蜂鳴器U4的一端，U4的另一端接GND，這樣溫度超限時單片機U2輸出的報警信號經過放 大後，驅動蜂鳴器IM進行聲音報警。電阻R3的 端接VCC3,另-端接112的？0.6端，提供輸出 電平的上拉。
穩壓模塊6由3V集成穩壓ICU5(AAT3220)、 2腳插座J2、 二極體D1 (1N4148)、電容C2 (lu)、C3 (O.lu)、 C4 (lu)組成。外接電池可採用普通的9V疊層，電池的正、負極分別通過插座J2
的第2腳、第1腳接入。J2的第2腳與3V集成穩沐:ICU5的輸入端Vin之間串聯二極體D1,可防止
電池正、負極的錯接。U5的輸出端Vout輸出整體電路工作所需的3V電源。電容C2、 C3的一端 接Vin端，C4的一端接Vout端，它們的另一端都接GND,完成電源的濾波和去耦作用。
權利要求1.一種煙花爆竹溫度自動監測記錄儀，由溫度傳感器模塊，單片機系統，日曆時鐘模塊，編程、回讀接口，報警模塊，穩壓模塊，電池組成，其特徵是除電池外的模塊集成在一塊電路板上。
2. 根據權利要求1所述的煙花爆竹溫度自動監測記錄儀，其特徵是溫度傳感器模塊採用CMOS溫度傳感器IC，單片機系統採用帶閃速存儲器的高性能混合信號單片機，日曆時鐘模 塊採用2線CMOS實時時鐘IC,穩壓模塊採用3V穩壓IC。
3. 根據權利要求l所述的煙花爆竹溫度自動監測記錄儀，其特徵是記錄儀對測量的環境實時 溫度進行超限報警的同時，將實時溫度和發生日期、時間寫入單片機內部閃速存儲器永久記 錄，並通過編程、回讀接口可實現記錄數據的回讀。
專利摘要一種煙花爆竹溫度自動監測記錄儀。該記錄儀不僅能測出環境的實時溫度，而且能根據編程設定的臨界溫度值，進行超限報警，同時進行實時溫度和發生日期、時間的內部永久記錄，並可通過和計算機的接口實現記錄數據的事後回讀和分析。
文檔編號G01K7/00GK201429473SQ200920160500
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者唐和平, 徐德華, 譚愛喜, 趙家玉 申請人:徐德華;唐和平;譚愛喜;趙家玉