一種基於單片機的多點溫度測控系統的製作方法
2023-09-20 18:09:40 1
專利名稱：一種基於單片機的多點溫度測控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及溫度測控領域，具體的說，是一種基於單片機的多點溫度測控系統。
背景技術：
現有的溫度測量系統如圖1所示，包括單片機、模擬溫度傳感器(AD590)、運算放大器、A/D轉換器、鍵盤模塊、LCD顯示電路、報警電路組成。工作時，採用模擬溫度傳感器AD590作為測溫元件，AD590可將測量的溫度變換轉化成電流變化，再通過電路轉換成電壓的變化，使用運算放大器將信號進行適當的放大，最後通過模數轉換器(A/D轉換器)將模擬信號轉換成數位訊號，傳給單片機，單片機再將溫度值進行處理之後用LCD顯示，當溫度值超過設置值時，系統開始報警，其中，鍵盤模塊可對臨界報警溫度進行設置，控制十分簡單，但在實際應用過程中，由於模擬溫度傳感器的轉換結果還需要經過運算放大器和A/D轉換器轉化後再送給單片機進行處理，因此，還存在電路結構複雜，不容易實現多點溫度的測量和監控，使用時，若同時採用了多個分立單元和模數轉換器，則容易出現誤差，測量結果的精確度也較差。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種基於單片機的多點溫度測控系統，採用可直接輸出數字量的溫度傳感器，硬體電路非常簡單，可直接與單片機U相連接，克服了模擬溫度傳感器與單片機相連時需要的A/D轉換器以及其它複雜的外圍電路的缺點，具有成本低廉、傳感精度高、系統穩定、易於管理等優點。本實用新型通過 下述技術方案實現:一種基於單片機的多點溫度測控系統，包括單片機U以及分別連接於單片機U上的IXD顯示電路、報警電路以及鍵盤輸入電路，本實用新型還包括與單片機U相連的溫度傳感器，所述的溫度傳感器為通過內部協議將讀取的溫度值通過數字量進行輸出的轉換模塊，在所述的溫度傳感器上設有電源，溫度傳感器可直接輸出數字量，進度高，電路結構簡單，溫度傳感器可直接與單片機U相連，連接電路也非常簡單。為更好的實現本實用新型，所述的溫度傳感器的數量為一個以上，並分別連接與單片機U上，可用於電力工業、高層建築等溫度傳感節點數量較多的領域，應用廣泛。本實用新型在所述的溫度傳感器上定義有VCC接口、DQ接口以及GND接口，所述的VCC接口與電源的正極相連；所述的DQ接口與單片機U相連；所述的GND接口則與電源的負極相連。為更好的實現本實用新型，在所述的單片機U上定義有Pl接口，所述溫度傳感器的DQ接口則與單片機U的Pl接口相連。在本實用新型中，所述的Pl接口包括接口 Pl.0 接口 Pl.7，所述的溫度傳感器的數量為I 8個。[0009]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:( I)本實用新型採用可直接輸出數字量的溫度傳感器，可直接與單片機U相連接，克服了模擬溫度傳感器與單片機相連時需要的A/D轉換器以及其它複雜的外圍電路的缺點，具有成本低廉、傳感精度高、系統穩定、易於管理等優點。(2)本實用新型結構簡單，工作時通過單片機U直接進行具體測量點的識別，使得布線工作大大簡化，更方便的構成了多傳感器測量網絡，應用十分廣泛，可用於電力工業、高層建築等溫度傳感節點數量較多的領域中。(3)本實用新型使用靈活，還具有溫度顯示、上/下限溫度的設定以及高/低溫報警等多種功能，成本低廉。
圖1為現有技術中溫度測量系統的原理框圖。圖2為本實用新型的原理框圖。圖3為本實用新型溫度傳感器與單片機U的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。實施例:溫度的變化會給我們的生活、工作、生產帶來重大的影響，因此，對溫度的測量至關重要，現有的溫度測量系統如圖1所示，採用模擬溫度傳感器AD590作為主要的測溫元件，使用時，需使用運算放大器、A/D轉換器將溫度信號轉換成數位訊號傳送至單片機上進行處理，具有電路結構複雜，不容易實現多點溫度的測量和監控、精確度低等缺陷。本實用新型克服了上述缺陷，提出了一種基於單片機的多點溫度測控系統，如圖2所示，包括單片機U以及分別連接於單片機U上的LCD顯示電路、報警電路以及鍵盤輸入電路，採用溫度傳感器代替現有的模擬溫度傳感器進行溫度測量，溫度傳感器連接在單片機U上，是一種通過內部協議將讀取的溫度值通過數字量進行輸出的轉換模塊，在溫度傳感器上還設有電源，溫度傳感器可直接輸出數字量，電路結構簡單，克服了模擬溫度傳感器與單片機相連時需要的A/D轉換器以及其它複雜的外圍電路的缺點，具有成本低廉、傳感精度高、系統穩定、易於管理等優點。在本實用新型中，單片機U可採用AT89C51，溫度傳感器則可採用DS18B20，為實現多點溫度測控，可採用一個以上的溫度傳感器分別連接在同一單片機U上，尤其適合應用於電力工業、高層建築等溫度傳感節點數量較多的領域中，電路結構簡單。圖3為本實用新型溫度傳感器與單片機U的電路結構示意圖，如圖3所示，在溫度傳感器上定義有VCC接口、DQ接口以及GND接口。其中，VCC接口與電源的正極相連；DQ接口與單片機U相連；GND接口則與電源的負極相連。當然，為更好的實現上述結構，在單片機U上定義有Pl接口，溫度傳感器的DQ接口則與單片機U的Pl接口相連。在本實用新型中，Pl接口包括接口 Pl.0 接口 Pl.7，溫度傳感器的數量可設置為I 8個，如圖3所示，溫度傳感器的數量為I個，並接於單片機U的接口 Pl.7上。[0022]本實用新型可實現多點溫度測控的功能，系統以單片機AT89C51為中心器件，來控制溫度傳感器(DS18B20)、IXD顯示電路(IXD1602)、鍵盤模塊(4X4矩陣鍵盤)以及報警電路(蜂鳴器)的進行工作。在其應用過程中，DS18B20的輸入/輸出均採用數字量，通過單總線(I/O線)即可實現與單片機AT89C51的連接，根據DS18B20內部的協議進行相應處理，將轉換的溫度數值以串口形式(即:P1接口)發送給單片機AT89C51。單片機AT89C51按照通信協議用一個Pl接口模擬DS18B20的時序，發送命令給DS18B20，並讀取溫度值，在內部進行相應的數值處理，用IXD1602顯示個點的溫度。在系統啟動之時，可以通過4X4矩陣鍵盤設置各點溫度的上限值和下限值，當某點溫度超過設置值時，報警器開始報警，從而實現對各點溫度的實施監控。本實用新型結構簡單，設計合理，溫度傳感器具有測溫簡單的特點，可直接與單片機U相連接，克服了模擬溫度傳感器與單片機相連時需要的A/D轉換器以及其它複雜的外圍電路的缺點，具有成本低廉、傳感精度聞、系統穩定、易於管理等優點。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種基於單片機的多點溫度測控系統，包括單片機U以及分別連接於單片機U上的LCD顯示電路、報警電路以及鍵盤輸入電路，其特徵在於:還包括與單片機U相連的溫度傳感器，所述的溫度傳感器為通過內部協議將讀取的溫度值通過數字量進行輸出的轉換模塊，在所述的溫度傳感器上設有電源。
2.根據權利要求1所述的一種基於單片機的多點溫度測控系統，其特徵在於:所述的溫度傳感器的數量為一個以上，並分別連接與單片機U上。
3.根據權利要求2所述的一種基於單片機的多點溫度測控系統，其特徵在於:在所述的溫度傳感器上定義有VCC接口、DQ接口以及GND接口，所述的VCC接口與電源的正極相連；所述的DQ接口與單片機U相連；所述的GND接口則與電源的負極相連。
4.根據權利要求3所述的一種基於單片機的多點溫度測控系統，其特徵在於:在所述的單片機U上定義有Pl接口，所述溫度傳感器的DQ接口與單片機U的Pl接口相連。
5.根據權利要求4所述的一種基於單片機的多點溫度測控系統，其特徵在於:所述的Pl接口包括接口 Pl.0 接口 Pl.7，所述的溫度傳感器的數量為I 8個。
專利摘要本實用新型公開了一種基於單片機的多點溫度測控系統，包括單片機U以及分別連接於單片機U上的LCD顯示電路、報警電路以及鍵盤輸入電路，本實用新型還包括與單片機U相連的溫度傳感器，所述的溫度傳感器為通過內部協議將讀取的溫度值通過數字量進行輸出的轉換模塊，在所述的溫度傳感器上設有電源。本實用新型結構簡單，設計合理，溫度傳感器具有測溫簡單的特點，可直接與單片機U相連接，克服了模擬溫度傳感器與單片機相連時需要的A/D轉換器以及其它複雜的外圍電路的缺點，具有成本低廉、傳感精度高、系統穩定、易於管理等優點。
文檔編號G01K1/02GK202956198SQ20122057334
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者文涵靈 申請人:成都卓程科技有限公司