專利名稱：一種具有自設(shè)定溫度范圍的溫度檢測(cè)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度檢測(cè)控制裝置，尤其是能根據(jù)工作環(huán)境自行設(shè)定溫度檢測(cè)范圍的裝置。
背景技術(shù)：
在某些農(nóng)產(chǎn)品的干燥(或烘烤)、溫室控制、以及嬰幼兒蹬被報(bào)警器等多種需對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量及控制場(chǎng)合，需要首先確定檢測(cè)點(diǎn)初始穩(wěn)態(tài)的溫度值為中心溫度值，以后一旦檢測(cè)點(diǎn)的溫度偏離該中心溫度值達(dá)到某個(gè)設(shè)定的范圍時(shí)，要及時(shí)加以控制或給出提示報(bào)警。這類溫控裝置的最大特點(diǎn)是中心溫度值不固定，而是根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的溫度而定。在已有技術(shù)中，通常采用人工方法以旋轉(zhuǎn)電位器或按擊開關(guān)來設(shè)定中心溫度值及其上限、下限溫度，設(shè)定過程繁瑣，設(shè)定后其值固定，不具有智能化，加之調(diào)節(jié)電位器或設(shè)定開關(guān)為裝置的一部分，導(dǎo)致裝置電路復(fù)雜，靈活性差，體積增大，價(jià)格增加。

發(fā)明內(nèi)容
一、要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有自設(shè)定溫度范圍的溫度檢測(cè)控制裝置，以簡(jiǎn)化電路、縮小體積、降低成本、降低功耗，無需人工設(shè)定，提高裝置的智能化。
二、技術(shù)方案系統(tǒng)核心部分是帶有A/D轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)(8)，此外還有溫度檢測(cè)單元電路、串行通信單元電路、輸出單元電路和電源等共五個(gè)部分的電路共同組成。其中溫度檢測(cè)單元電路(11)由溫度傳感器(1)和少量其它元件組成；串行通信單元電路(13)由電平轉(zhuǎn)換電路和串行通信接口(3)組成；而輸出單元電路由三個(gè)不同輸出信號(hào)的電路共同組成，它們是繼電輸出電路(14)、聲音輸出電路(15)以及數(shù)碼顯示輸出電路(12)，這其中繼電輸出電路的執(zhí)行元件為輸出繼電器(4)、聲音輸出電路的執(zhí)行元件為壓電陶瓷片(5)，而數(shù)碼顯示輸出電路中的執(zhí)行元件為動(dòng)態(tài)掃描共陽LED數(shù)碼管(2)。
整個(gè)裝置除了不能安裝在主印刷電路板上的7個(gè)元件以外，其余的全部元件集中安裝在一塊檢測(cè)控制主板(10)上，這7個(gè)元件是溫度傳感器(1)、數(shù)碼管(2)、串行通信接口(3)、輸出繼電器(4)、壓電陶瓷片(5)、系統(tǒng)開關(guān)(6)、直流電源接口(7)，如圖1框圖所示。
各單元電路的連接以單片機(jī)為中心，通過單片機(jī)的12個(gè)I/O口與各個(gè)單元電路相連接，分別為a.通過一根設(shè)置為A/D輸入的I/O口與溫度檢測(cè)單元電路(11)連接；b.通過一根設(shè)置為輸出的I/O口與聲音輸出電路(15)連接；c.通過一根設(shè)置為輸出的I/O口與繼電輸出電路(14)連接；d.通過兩根設(shè)置為串行通信口的I/O口與串行通信單元電路(13)連接；e.通過6根設(shè)置為輸出的I/O口與譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)連接；f.通過一根設(shè)置為喚醒輸入的I/O口與系統(tǒng)開關(guān)(6)連接。
其工作過程如下串行通信接口(3)通過串行通信電纜與個(gè)人電腦上的RS232串口連接，同時(shí)在個(gè)人電腦上設(shè)定溫度變化范圍及上下限溫度后即可進(jìn)入正常使用。每次開機(jī)后，單片機(jī)(8)通過溫度檢測(cè)單元電路(11)定時(shí)反復(fù)采集檢測(cè)點(diǎn)溫度，并求取平均值作為采集溫度，隨著檢測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到穩(wěn)定，當(dāng)前后兩次采集溫度相同或已超過開機(jī)檢測(cè)溫度的最大時(shí)間后，把最后一次溫度采集值作為中心溫度值，同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)(這個(gè)過程如圖3流程圖所示)。如在工作過程中發(fā)生溫度越限則聲音輸出電路(15)發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)輸出控制電路(14)動(dòng)作，通過控制發(fā)熱元件的工作狀態(tài)使溫度自動(dòng)返回設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。整個(gè)工作過程中，無論工作狀態(tài)如何，數(shù)碼顯示輸出電路均實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的檢測(cè)溫度和工作狀態(tài)。
三、有益效果自動(dòng)設(shè)定檢測(cè)點(diǎn)的中心溫度值，當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)溫度越限時(shí)產(chǎn)生聲音提示及輸出控制信號(hào)，電路簡(jiǎn)單、功耗低，可全面克服已有技術(shù)中需人工設(shè)定帶來的不便。


圖1為本實(shí)用新型的檢測(cè)控制主板與外圍元件、接口框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型自設(shè)定中心溫度值程序流程圖。
圖中各元件及單元電路的編號(hào)為(1)溫度傳感器、(2)數(shù)碼管、(3)串行通信接口、(4)輸出繼電器、(5)壓電陶瓷片、(6)系統(tǒng)開關(guān)、(7)直流電源接口、(8)單片機(jī)、(9)譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路、(10)檢測(cè)控制主板、(11)溫度檢測(cè)單元電路、(12)數(shù)碼顯示輸出電路、(13)串行通信單元電路、(14)繼電輸出電路、(15)聲音輸出電路。
具體實(shí)施方式
1.溫度檢測(cè)單元電路(11)由溫度傳感器(1)與分壓電阻R1串聯(lián)于電源和地之間構(gòu)成，溫度傳感器(1)用線性或非線性、正溫度系數(shù)或負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻都可以。單片機(jī)(8)HT46R47通過設(shè)置為A/D輸入的I/O口PB0與熱敏電阻RT1和分壓電阻R1的串聯(lián)中間點(diǎn)連接；2.聲音輸出電路(15)中陶瓷電容C3、壓電陶瓷片Cr1串聯(lián)后一端接地；另一端與單片機(jī)(8)HT46R47中設(shè)置為輸出的I/O口PA3相連接；3.繼電輸出電路(14)由驅(qū)動(dòng)電阻、NPN型三極管、輸出繼電器(4)和輸出接口組成。單片機(jī)(8)HT46R47通過設(shè)置為輸出的I/O口PB1與驅(qū)動(dòng)電阻R2和9013三極管Q1基極電連接，3V輸出繼電器RL1接在9013三極管Q1集電極和電源之間，輸出接口CN2與3V輸出繼電器RL1的開關(guān)觸點(diǎn)電連接；4.單片機(jī)(8)HT46R47通過兩根設(shè)置為串行通信口RXD、TXD的I/O口PA2、PA1分別與串行通信單元電路(13)中電平轉(zhuǎn)換電路MAX232E的12腳、11腳電連接，串行通信接口(3)CON3的1腳RXD、2腳TXD分別與電平轉(zhuǎn)換電路MAX232E的13腳、14腳電連接，串行通信接口(3)CON3的3腳接地，串行通信接口(3)通過串行通信電纜與個(gè)人電腦RS232串口電連接；5.數(shù)碼顯示輸出電路(12)中三極管Q2、Q3的基極分別與單片機(jī)(8)HT46R47的2根輸出管腳PB2、PB3電連接，集電極分別與數(shù)碼管(2)的低位和高位2個(gè)位選端電連接，譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)74HC47的4個(gè)譯碼輸入端DCBA與單片機(jī)(8)HT46R47的4根輸出管腳PA7、PA6、PA5、PA4電連接，譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)74HC47的abcdefg7段輸出腳分別通過7個(gè)1kΩ限流電阻R7-R10、R12、R14、R16與數(shù)碼管(2)的abcdefg7個(gè)段選端電連接，數(shù)碼管(2)采用2位動(dòng)態(tài)掃描共陽LED數(shù)碼管；6.S1系統(tǒng)開關(guān)(6)與10kΩ上拉電阻R13串聯(lián)至電源，與單片機(jī)(8)設(shè)置為喚醒輸入的I/O口的管腳PA0電連接。直流電源接口(7)由直流3.0伏鋰電池供電。
權(quán)利要求1.一種具有自設(shè)定溫度范圍的溫度檢測(cè)控制裝置，由帶有A/D轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)以及外圍的溫度檢測(cè)單元電路、串行通信單元電路、輸出單元電路和電源等共五個(gè)部分的電路共同組成，其特征是(a)檢測(cè)控制主板(10)上的單片機(jī)(8)通過一根設(shè)置為A/D輸入的I/O口的管腳與溫度檢測(cè)單元電路(11)電連接；(b)檢測(cè)控制主板(10)上的單片機(jī)(8)通過一根設(shè)置為輸出的I/O口的管腳與聲音輸出電路(15)電連接；(c)檢測(cè)控制主板(10)上的單片機(jī)(8)通過一根設(shè)置為輸出的I/O口的管腳與繼電輸出電路(14)電連接；(d)檢測(cè)控制主板(10)上的單片機(jī)(8)通過兩根設(shè)置為串行通信口的I/O口的管腳與串行通信單元電路(13)電連接；(e)檢測(cè)控制主板(10)上的單片機(jī)(8)通過6根設(shè)置為輸出的I/O口的管腳與譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自設(shè)定溫度范圍的溫度檢測(cè)控制裝置，其特征是(a)溫度檢測(cè)單元電路(11)中溫度傳感器(1)與分壓電阻串聯(lián)于電源和地之間，單片機(jī)(8)輸入I/O口與溫度傳感器(1)和分壓電阻的串聯(lián)中間點(diǎn)連接，溫度傳感器(1)用線性或非線性、正溫度系數(shù)或負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻都可；(b)聲音輸出電路(15)中陶瓷電容與壓電陶瓷片(5)串聯(lián)后一端接地，另一端與單片機(jī)(8)相連接；(c)繼電輸出電路(14)中，單片機(jī)(8)輸出的I/O口管腳與驅(qū)動(dòng)電阻和三極管基極電連接，輸出繼電器(4)接在三極管集電極和電源之間，輸出接口與輸出繼電器(4)的開關(guān)觸點(diǎn)電連接；(d)串行通信單元電路(13)中串行通信接口(3)的1、2腳分別與電平轉(zhuǎn)換電路的13腳、14腳電連接，串行通信接(3)CON3的3腳接地，串行通信接口(3)通過串行通信電纜與個(gè)人電腦RS232串口電連接；(e)數(shù)碼顯示輸出電路(12)中2個(gè)三極管的基極分別與單片機(jī)(8)的2根輸出管腳電連接，集電極分別與數(shù)碼管(2)的2個(gè)位選端電連接，譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)的4個(gè)譯碼輸入端與單片機(jī)(8)的另外4根輸出管腳電連接，譯碼顯示驅(qū)動(dòng)電路(9)的7段輸出腳分別通過7個(gè)限流電阻與數(shù)碼管(2)的7個(gè)段選端電連接。
專利摘要一種具有自設(shè)定溫度范圍的溫度檢測(cè)控制裝置。它通過含單片機(jī)、溫度檢測(cè)單元電路、串行通信單元電路、以及聲音輸出電路、繼電輸出電路和數(shù)碼顯示輸出電路的檢測(cè)控制主板(10)與外圍的溫度傳感器(1)、數(shù)碼管(2)、串行通信接口(3)、輸出繼電器(4)、壓電陶瓷片(5)、系統(tǒng)開關(guān)(6)、直流電源接口(7)電連接，工作過程由程序計(jì)算出檢測(cè)點(diǎn)的溫度，根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)的溫度自動(dòng)設(shè)定中心溫度值及上下限范圍，檢測(cè)點(diǎn)溫度越限后，裝置產(chǎn)生聲音提示及輸出控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G05D23/20GK2716880SQ200420032698
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者邵劍龍, 盧誠, 李恒, 羅斌, 金建輝 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)