CN111896146A - 一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法 - Google Patents

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张松伟
林小龙
晏正新
沈旷轶
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Guangdong Qitime Electrical Technology Co ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Abstract

本发明公开了一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法，包括信号处理单元、温度传感器和指示灯；所述的信号处理单元还设置特定接口、GPIO口和用于与外部设备连接的通信接口通信接口；所述信号处理单元通过特定接口与温度传感器连接，所述信号处理单元通过GPIO口与指示灯连接，所述信号处理单元通过通信接口与外部设备连接。本表征温控系统温度稳定状态的装置与方法，通过定期检测温控系统的温度值，并通过指示灯输出表征这一状态，而且外部设备可通过装置内置的通信接口来读取当前温度锁定状态。

Description

一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法
技术领域
本发明涉及温控系统技术领域，特别涉及一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法。
背景技术
温度时生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。在很多生产过程中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术指标相联系。因此，温度的测量与控制在各个领域中均受到重视。但目前的温控系统，并不具备表征温度稳定状态的功能呢，且无法读取温度锁定状态下的温度值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法，通过定期检测温控系统的温度值，并通过指示灯输出表征这一状态，而且外部设备可通过装置内置的通信接口来读取当前温度锁定状态，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种表征温控系统温度稳定状态的装置，包括信号处理单元、温度传感器、指示灯和外部设备；所述的信号处理单元还设置特定接口、GPIO口和和用于与外部设备连接的通信接口。所述信号处理单元通过特定接口与温度传感器连接，用于定时读取被测对象的温度值，利用内置算法判定温控系统是否处于温度锁定状态；所述信号处理单元通过GPIO口与指示灯连接。通过指示灯亮灭或通断指示表征温控系统是否处于温度锁定状态；通过通信接口与外部设备连接，获取或修改要设定的目标温度值与允许的温度容差，以及其他判定参数，并可以输出温度锁定状态。温度传感器与信号处理单元连接，用于实时获取被测对象的温度值
一种表征温控系统温度稳定状态的方法，包括以下步骤：
S1，信号处理单元上电启动后，读取内置的目标温度默认值和温度容差默认值，以及温度锁定判定周期和判定系数；
S2，信号处理单元初始化时，所述信号处理单元包括有计数模块，该计数模块包括有一号计数器和二号计数器，一号计数器对温度测量值处于目标温度容差范围内的次数进行计数，二号计数器对温度测量值处于目标温度容差范围外的次数进行计数；
S3，信号处理单元定时读取温度传感器测量到的温度值；若温度测量值处于目标温度容差范围内，将一号计数器的值加一，否则将二号计数器的值加一；进一步的，还可以根据温度测量值与目标温度值的偏差大小，为计数器的增加值设置不同的权重；
S4，当温度测量次数达到一个温度锁定判定周期时，信号处理单元计算一号计数器的值与一号、二号计数器之和的比值；若计算结果大于温度锁定判定系数，设置温度锁定状态标志为一，表示温控装置已处于温度锁定状态，驱动指示灯处于点亮状态，否则设置温度锁定状态标志为零，驱动指示灯处于熄灭状态；随后，复位一号计数器和二号计数器，进入下一个判定周期；
S5，当外部设备通过通信接口重新设定目标温度值、允许的温度容差、判定周期或判定系数时，信号处理单元复位一号计数器和二号计数器，并将温度锁定状态标志设置为零，驱动指示灯处于熄灭状态；
S6，外部设备通过通信接口可随时读取信号处理单元中的温度锁定状态标志，从而获取温控系统当前的锁定状态。
优选地，表征温控系统温度稳定状态的方法中所述计数模块内的两个计数器还可扩展成为多位寄存器，该多位寄存器每一位的0、1取值分别代表一次温度测量时温度值处于目标温度容差范围之外和之内；当温度测量次数超过多位寄存器的位数后，用最新一次0或1值覆盖最早的一次检测对应的多位寄存器的取值；
所述复位一号计数器和二号计数器与将多位寄存器全部置0相对应；所述一号计数器的值与一号计数器和二号计数器值之和的比值对应多位寄存器中1值个数与多位寄存器中0、1值个数之和的比值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法，通过定期检测温控系统的温度值，利用内置算法判定温控系统是否处于温度锁定状态，并通过指示灯输出表征这一状态；外部设备可通过装置内置的通信接口设定目标温度值与允许的温度容差，以及其他判定参数，并可读取当前温度锁定状态。
附图说明
图1为本发明的电路框架图。
图中：1、信号处理单元；11、特定接口；12、GPIO口；13、通信接口；2、温度传感器；3、指示灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，一种表征温控系统温度稳定状态的装置，包括信号处理单元1、温度传感器2和指示灯3；信号处理单元1还设置特定接口11、GPIO口12和通信接口13；其中，信号处理单元1通过特定接口11与温度传感器2连接，信号处理单元1通过GPIO口12与指示灯3连接。
通过特定接口11与温度传感器2连接，用于定时读取被测对象的温度值。
通过指示灯3表征温控系统是否处于温度锁定状态。
通过通信接口13与外部设备连接，获取或修改要设定的目标温度值与允许的温度容差，以及其他判定参数，并可以输出温度锁定状态。
通过温度传感器2与信号处理单元1连接，用于实时获取被测对象的温度值。
为了更好的展现表征温控系统温度稳定状态的流程，本实施例提出一种表征温控系统温度稳定状态的方法，包括以下步骤：
第一步，信号处理单元1上电启动后，读取内置的目标温度默认值和温度容差默认值，以及温度锁定判定周期和判定系数。
第二步，信号处理单元1初始化时，所述信号处理单元包括有计数模块，该计数模块包括有一号计数器和二号计数器，一号计数器对温度测量值处于目标温度容差范围内的次数进行计数，二号计数器对温度测量值处于目标温度容差范围外的次数进行计数。
第三步，信号处理单元1定时读取温度传感器2测量到的温度值；若温度测量值处于目标温度容差范围内，将一号计数器的值加一，否则将二号计数器的值加一；进一步的，还可以根据温度测量值与目标温度值的偏差大小，为计数器的增加值设置不同的权重。
第四步，当温度测量次数达到一个温度锁定判定周期时，信号处理单元1计算一号计数器的值与一号、二号计数器之和的比值；若计算结果大于温度锁定判定系数，设置温度锁定状态标志为一，表示温控装置已处于温度锁定状态，驱动指示灯3处于点亮状态，否则设置温度锁定状态标志为零，驱动指示灯3处于熄灭状态；随后，复位一号计数器和二号计数器，进入下一个判定周期。
第五步，外部设备通过通信接口13重新设定目标温度值、允许的温度容差、判定周期或判定系数时，信号处理单元1复位一号计数器和二号计数器，并将温度锁定状态标志设置为零，驱动指示灯3处于熄灭状态。
第六步，外部设备通过通信接口13可随时读取信号处理单元1中的温度锁定状态标志，从而获取温控系统当前的锁定状态。
其中，表征温控系统温度稳定状态的方法中所述计数模块内的两个计数器还可扩展成为多位寄存器，该多位寄存器每一位的0、1取值分别代表一次温度测量时温度值处于目标温度容差范围之外和之内；当温度测量次数达到一个温度锁定判断周期后，用最新一次0或1值覆盖最早的一次检测对应的多位寄存器的取值。所述复位一号计数器和二号计数器与将多位寄存器全部置0相对应；所述一号计数器的值与一号计数器和二号计数器值之和的比值对应多位寄存器中1值个数与多位寄存器中0、1值个数之和的比值。
本发明提出的一种表征温控系统温度稳定状态的装置与方法，通过定期检测温控系统的温度值，利用内置算法判定温控系统是否处于温度锁定状态，并通过指示灯3输出表征这一状态；外部设备可通过装置内置的通信接口13设定目标温度值与允许的温度容差，以及其他判定参数，并可读取当前温度锁定状态，以表征温控系统温度稳定状态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种表征温控系统温度稳定状态的装置，其特征在于，包括信号处理单元(1)、温度传感器(2)和指示灯(3)；所述的信号处理单元(1)还设置特定接口(11)、GPIO口(12)和用于与外部设备连接的通信接口(13)；所述信号处理单元(1)通过特定接口(11)与温度传感器(2)连接，所述信号处理单元(1)通过GPIO口(12)与指示灯(3)连接。
2.一种如权利要求1所述的表征温控系统温度稳定状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，信号处理单元(1)上电启动后，读取内置的目标温度默认值和温度容差默认值，以及温度锁定判定周期和判定系数；
S2，信号处理单元(1)初始化时，所述信号处理单元包括有计数模块，该计数模块包括有一号计数器和二号计数器，一号计数器对温度测量值处于目标温度容差范围内的次数进行计数，二号计数器对温度测量值处于目标温度容差范围外的次数进行计数；
S3，信号处理单元(1)定时读取温度传感器(2)测量到的温度值；若温度测量值处于目标温度容差范围内，将一号计数器的值加一，否则将二号计数器的值加一；进一步的，还可以根据温度测量值与目标温度值的偏差大小，为计数器的增加值设置不同的权重；
S4，当温度测量次数达到一个温度锁定判定周期时，信号处理单元(1)计算一号计数器的值与一号、二号计数器之和的比值；若计算结果大于温度锁定判定系数，设置温度锁定状态标志为一，表示温控装置已处于温度锁定状态，驱动指示灯(3)处于点亮状态，否则设置温度锁定状态标志为零，驱动指示灯(3)处于熄灭状态；随后，复位一号计数器和二号计数器，进入下一个判定周期；
S5，当外部设备通过通信接口(13)重新设定目标温度值、允许的温度容差、判定周期或判定系数时，信号处理单元(1)复位一号计数器和二号计数器，并将温度锁定状态标志设置为零，驱动指示灯(3)处于熄灭状态；
S6，外部设备通过通信接口(13)可随时读取信号处理单元(1)中的温度锁定状态标志，从而获取温控系统当前的锁定状态。
3.根据权利要求2所述表征温控系统温度稳定状态的方法，其特征在于：进一步地，所述计数模块内的两个计数器还可扩展成为多位寄存器，该多位寄存器每一位的0、1取值分别代表一次温度测量时温度值处于目标温度容差范围之外和之内；当温度测量次数达到一个温度锁定判断周期后，用最新一次0或1值覆盖最早的一次检测对应的多位寄存器的取值。
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