CN104931145A - 具有报警功能的温度记录仪 - Google Patents

Abstract

一种具有报警功能的温度记录仪，包括：温度采集模块，适于检测温室内的温度以获得温度采样信号；多路选择器，适于依次将温度采样信号传输至模数转换器；模数转换器，适于对温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号；单片机，与时钟源和USB接口连接，适于查询时钟源以获得当前实时时间，将当前实时时间及其对应的数字温度信号发送至所述USB接口，并在所述数字温度信号的幅度不在预设温度值范围内时产生报警触发信号；声音报警器，适于在接收到报警触发信号时进行发声报警。本发明提供的具有报警功能的温度记录仪用U盘存储温室温度数据，存储容量大、方便拆卸，且能够在温度超出预设范围时进行发声报警。

Description

具有报警功能的温度记录仪

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，特别涉及一种具有报警功能的温度记录仪。

背景技术

随着工业生产自动化的不断提高，计算机检测几乎被应用于所有工业过程和物资储备储藏中。但是具体到农业方面，由于受多方面因素的影响，我国很多温室至今还是依靠人工经验或以单片机控制的单参数单回路管理，自动化程度不高、效率低下。在温室中，环境因子包括很多，如室内温度、光照、空气、湿度、热量、营养液养分状况、植物根部环境等，这些因子对于温室作物起着非常重要的作用。温室设施内的温度对作物的光合作用、呼吸作用、光合产物的输送、根系的生长和水分、养分都有明显影响。此外，温度与其他因素共同作用对作物的生长发育也起着重要的作用，是决定温室作为最重要的环境参数。因此，如何构建使用方便灵活、测量精度高、可靠性强的温室温度检测装置对于温室环境监控具有重要的意义。

现有的温室温度检测装置往往只能通过串行通信接口与计算机直接连接来下载数据，需要从应用环境拆卸主机，操作不方便，而且因暂停工作破坏了记录的连续性。同时由于容量固定，无法扩充。

发明内容

本发明所要解决的是现有的温室温度检测装置下载数据操作不方便、容量无法扩充的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种具有报警功能的温度记录仪，包括：多路选择器、模数转换器、单片机、时钟源、USB接口、声音报警器以及至少一个温度采集模块；所述温度采集模块与所述多路选择器连接，适于检测温室内的温度以获得温度采样信号；所述多路选择器与所述模数转换器连接，适于依次将所述温度采样信号传输至所述模数转换器；所述模数转换器与所述单片机连接，适于对所述温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号；所述单片机与所述时钟源和所述USB接口连接，适于查询所述时钟源以获得当前实时时间，将当前实时时间及其对应的数字温度信号发送至所述USB接口，并在所述数字温度信号的幅度不在预设温度值范围内时产生报警触发信号；所述声音报警器与所述单片机连接，适于在接收到所述报警触发信号时进行发声报警。

本发明的具有报警功能的温度记录仪通过设置与单片机相连的USB接口，用U盘作为存储温室温度数据的存储介质，容易获得、存储容量大，存储成本低，可方便地实现海量存储。U盘可方便地拆卸后带走，避免了拆卸主机的麻烦，拆卸后及时更换U盘，又可保证记录的连续性。并且，本发明的具有报警功能的温度记录仪设置了声音报警器，能够在温室内温度过高或者过低时进行发声报警，及时提醒工作人员。

可选的，所述温度采集模块包括：温度传感器、运算放大器以及采样保持器；所述温度传感器安装在温室内，适于将温室内的温度转换为模拟温度信号；所述运算放大器与所述温度传感器连接，适于对所述模拟温度信号进行放大处理以获得放大信号；所述采样保持器与所述运算放大器连接，适于对所述放大信号进行采样保持处理以获得所述温度采样信号。

可选的，所述温度传感器为铂热电阻温度传感器。由于铂热电阻温度传感器的采样精度高，保证了测温精度。

可选的，所述具有报警功能的温度记录仪还包括：输入装置；所述输入装置与所述单片机连接，适于接收用户的设置信息。通过设置所述输入装置，用户可对温度的采集频率及系统的工作状态进行设置与调整，以满足不同的用户需求。

可选的，所述输入装置为键盘。

可选的，所述输入装置为触摸屏。

可选的，所述具有报警功能的温度记录仪还包括：EEPROM；所述EEPROM与所述单片机连接，适于存储用户的设置信息。通过设置所述EEPROM，可保断电后用户的设置信息不会丢失。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的具有报警功能的温度记录仪，通过设置与单片机相连的USB接口，用U盘作为存储温室温度数据的存储介质，容易获得、存储容量大，存储成本低，可方便地实现海量存储。U盘可方便地拆卸后带走，避免了拆卸主机的麻烦，拆卸后及时更换U盘，又可保证记录的连续性。并且，本发明的具有报警功能的温度记录仪设置了声音报警器，能够在温室内温度过高或者过低时进行发声报警，及时提醒工作人员。采用铂热电阻温度传感器及模数转换器，保证了测温精度，多通道设计拓宽了系统的应用领域。

附图说明

图1是本发明一种实施例的具有报警功能的温度记录仪的结构示意图；

图2是本发明另一种实施例的具有报警功能的温度记录仪的结构示意图；

图3是本发明又一种实施例的具有报警功能的温度记录仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

图1是本发明一种实施例的具有报警功能的温度记录仪的结构示意图，所述具有报警功能的温度记录仪包括多路选择器11、模数转换器12、单片机13、时钟源14、USB接口15、声音报警器17以及至少一个温度采集模块。温度采集模块的数量可根据实际需求进行设置，例如，温室的面积越大，所述温度采集模块可设置得越多。由于每个温度采集模块的结构相同，本实施例仅以温度采集模块16为例进行说明。

所述温度采集模块16与所述多路选择器11连接，适于检测温室内的温度以获得温度采样信号。具体地，所述温度采集模块16包括温度传感器161、运算放大器162以及采样保持器163。所述温度传感器161安装在温室内，适于将温室内的温度转换为模拟温度信号；所述运算放大器162与所述温度传感器161连接，适于对所述模拟温度信号进行放大处理以获得放大信号；所述采样保持器163与所述运算放大器162连接，适于对所述放大信号进行采样保持处理以获得所述温度采样信号。经过所述采样保持器163的采样保持处理，可以保证多点数据采集的同步性。在本实施例中，所述温度传感器161为具有高精度的铂热电阻温度传感器，所述运算放大器162为ADI公司的OP07A集成电路，所述采样保持器163为NXP公司的LF398集成电路。

所述多路选择器11与所述采样保持器163以及所述模数转换器12连接，适于依次将所述温度采样信号传输至所述模数转换器12。所述模数转换器12与所述单片机13连接，适于对所述温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号。需要说明的是，所述多路选择器11和所述模数转换器12可以为相互独立的集成电路，也可以为集成在一起的集成电路，本发明对此不作限定。

所述单片机13与所述时钟源14和所述USB接口15连接，适于查询所述时钟源14以获得当前实时时间，并将当前实时时间及当前实时时间对应的数字温度信号发送至所述USB接口15，由插入所述USB接口15的U盘保存当前实时时间及当前实时时间对应的数字温度信号。并且，所述单片机13还在所述数字温度信号的幅度不在预设温度值范围内时产生报警触发信号，所述预设温度值范围根据温室内生长的农作物对温度的需求进行设置。所述声音报警器17与所述单片机13连接，适于在接收到所述报警触发信号时进行发声报警，以直观地提醒温室的工作人员采取降温或者升温的措施。所述单片机13和所述时钟源14可根据实际需求选择相应的集成电路，在本实施例中，所述单片机13为Atmel 公司的AT89S52集成电路，所述时钟源14为DALLAS公司的DS1302集成电路。本实施例的具有报警功能的温度记录仪，通过设置与所述单片机13相连的USB接口15，用U盘作为存储温室温度数据的存储介质，容易获得、存储容量大，存储成本低，可方便地实现海量存储。U盘可方便地拆卸后带走，避免了拆卸主机的麻烦，拆卸后及时更换U盘，又可保证记录的连续性。并且，本发明的具有报警功能的温度记录仪设置了所述声音报警器17，能够在温室内温度过高或者过低时进行发声报警，及时提醒工作人员。

图2是本发明另一种实施例的具有报警功能的温度记录仪的结构示意图，与图1对应的实施例相比，本实施例的具有报警功能的温度记录仪还包括输入装置21。所述输入装置21与单片机13连接，适于接收用户的设置信息。通过设置所述输入装置21，用户可以对温度采集频率及系统工作状态进行设置与调整。本领域技术人员知晓如何通过所述输入装置21设置与调整温度采集频率及系统工作状态，在此不再赘述。在本实施例中，所述输入装置21可以为键盘，也可以为触摸屏。

图3是本发明另一种实施例的具有报警功能的温度记录仪的结构示意图，与图2对应的实施例相比，本实施例的具有报警功能的温度记录仪还包括EEPROM 31。所述EEPROM 31与所述单片机13连接，适于存储用户的设置信息。所述EEPROM 31为非易失性存储器，可以保证断电后用户的设置信息不会丢失。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有报警功能的温度记录仪，其特征在于，包括：多路选择器、模数转换器、单片机、时钟源、USB接口、声音报警器以及至少一个温度采集模块；

所述温度采集模块与所述多路选择器连接，适于检测温室内的温度以获得温度采样信号；

所述多路选择器与所述模数转换器连接，适于依次将所述温度采样信号传输至所述模数转换器；

所述模数转换器与所述单片机连接，适于对所述温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号；

所述单片机与所述时钟源和所述USB接口连接，适于查询所述时钟源以获得当前实时时间，将当前实时时间及其对应的数字温度信号发送至所述USB接口，并在所述数字温度信号的幅度不在预设温度值范围内时产生报警触发信号；

所述声音报警器与所述单片机连接，适于在接收到所述报警触发信号时进行发声报警。

2.根据权利要求1所述的具有报警功能的温度记录仪，其特征在于，所述温度采集模块包括：温度传感器、运算放大器以及采样保持器；

所述温度传感器安装在温室内，适于将温室内的温度转换为模拟温度信号；

所述运算放大器与所述温度传感器连接，适于对所述模拟温度信号进行放大处理以获得放大信号；

所述采样保持器与所述运算放大器连接，适于对所述放大信号进行采样保持处理以获得所述温度采样信号。

3.根据权利要求2所述的具有报警功能的温度记录仪，其特征在于，所述温度传感器为铂热电阻温度传感器。

4.根据权利要求1所述的具有报警功能的温度记录仪，其特征在于，还包括：输入装置；

所述输入装置与所述单片机连接，适于接收用户的设置信息。

5.根据权利要求4所述的具有报警功能的温度记录仪，其特征在于，所述输入装置为键盘。

6.根据权利要求4所述的具有报警功能的温度记录仪，其特征在于，所述输入装置为触摸屏。

7.根据权利要求4所述的具有报警功能的温度记录仪，其特征在于，还包括：EEPROM；

所述EEPROM与所述单片机连接，适于存储用户的设置信息。