CN201569925U - 一种温度检测控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温度检测控制系统，其特点是，包含单片机控制电路，与单片机控制电路连接的模数转换电路，以及与模数转换电路的输入端连接的信号采集电路；信号采集电路包含信号采集控制模块，以及和信号采集控制模块分别连接的模拟信号采集模块和脉冲信号采集模块。本实用新型由于采用嵌入式系统，解决传统问题，简化检测系统电路，提高检测系统的可靠性和精度；该电源输入模块留有两种电源输入端口，具有更好的兼容性；该电源电路独立设计，给与整个系统所提供的电源更稳定。

Description

一种温度检测控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种嵌入式控制系统，具体涉及一种嵌入式温度检测控制系统。

背景技术

目前，传统的温度检测控制系统大多是采用指针式仪表盘为显示工具，内部没有以嵌入式CPU为核心的数字化控制系统。但这类系统实现常规测量功能的电路非常复杂，精度低、功能单一，在测量过程自动化、测量数据处理及功能多样化方面几乎没有优势。

实用新型内容

本实用新型提供一种温度检测控制系统，解决传统检测系统不易或不能解决的问题，简化检测系统电路，提高检测系统的可靠性，具有高测量与显示精度、高性能、多功能和升级空间大的优势。

为实现上述目的，本实用新型提供一种温度检测控制系统，其特征是，包含单片机控制电路，与单片机控制电路连接的模数转换电路，以及与模数转换电路的输入端连接的信号采集电路；

上述的信号采集电路包含信号采集控制模块，以及和信号采集控制模块分别连接的模拟信号采集模块和脉冲信号采集模块；

上述的信号采集电路的输入端与温度传感器连接。

上述的单片机控制电路还分别与按键开关电路、显示控制电路、数据存储电路和电源电路连接。

上述的电源电路包含电源输入模块、与电源输入模块的输出端连接的变压模块和与变压模块输出端连接的电源输出模块，该电源输出模块的输出端与单片机控制电路、信号采集电路、按键开关电路、显示控制电路和模数转换电路的电源输入连接。

上述的电源电路可接入民用交流电源或实验室内的标准电源。

上述的按键开关电路采用按键矩阵阵列触发与按键直接循环扫描相结合的方式控制。

本实用新型温度检测控制系统与现有的温度检测装置相比，其优点在于：本实用新型采用了嵌入式系统，由于将计算机技术和检测技术有机结合，解决传统检测系统不易或不能解决的问题，简化检测系统电路，提高检测系统的可靠性，具有高测量与显示精度、高性能、多功能和升级空间大的优势；

本实用新型的电源输入模块，留有两种电源输入端口，可以接入民用交流电源或实验室内的标准电源，使本系统对于输入电源具有更好的兼容性；

本实用新型的电源电路独立设计，给与整个系统所提供的电源更稳定。

附图说明

图1是本实用新型温度检测控制系统的总体结构示意图；

图2是本实用新型温度检测控制系统的信号采集电路的结构示意图；

图3是本实用新型温度检测控制系统的电源电路的结构示意图；

图4是本实用新型温度检测控制系统的信号采集电路的信号采集控制模块的电路原理图；

图5是本实用新型温度检测控制系统的数据存储电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

请参见图1所示，本实用新型温度检测控制系统包含单片机控制电路1，与单片机控制电路1分别连接的按键开关电路3、显示控制电路4、数据存储电路5、模数转换电路6和电源电路7，以及与模数转换电路6的输入端连接的信号采集电路2；所述的信号采集电路2的输入端与温度传感器连接。

本实用新型中，单片机控制电路1采用ATMEL公司的单片机89C51RB2。

本实用新型中模数转换电路6采用了芯片ADC0809为核心的一个转换电路，转换电路包含有ADC0809芯片和74HC04芯片。其中74HC04芯片只是作为信号反相器来使用的，ADC0809芯片承担了将三路模拟输入信号转换的工作。ADC0809芯片与单片机的ALE信号引脚相连接，使得ALE引脚所发出的时钟脉冲成为ADC0809芯片的工作控制信号之一。ADC0809芯片的START信号引脚连接到单片机的WR(非)信号引脚上。在控制程序中，只要使用读取数据存储电路5的MOVX指令，ADC0809芯片就会开始采样工作，并将转换好的数字信号传送到单片机的P0口上。

信号采集电路2的输出端连接模数转换电路6的输入端，请参见图2所示，信号采集电路2包含信号采集控制模块21，以及和信号采集控制模块21分别连接的模拟信号采集模块22和脉冲信号采集模块23。图中的上半部分是模拟信号采集模块22，而上图中的下半部分则是脉冲信号采集模块23，信号采集电路2的信号采集控制模块21的具体电路如图4所示。在模拟信号采集模块22和脉冲信号采集模块23中都在输入端上先对信号进行了一次比较放大处理。在这里集成放大器LM124和滑动变阻器组成了一个简单的比较电路。在滑动变阻器的阻值被改变时，放大器的输出阀值也随之改变。就可以再外部输入信号电压过高的情况下对其进行限制，在避免其对整个电路造成冲击的同时，还可以避免错过有效信号的情况。这个设计还有种用途就是在对输入信号电压范围比较了解的情况下，可以用这种方法以硬件电路的方式进行信号过滤，抛弃低于阀值以下的输入电压信号。

在模拟信号采集方面，经过比较放大处理的模拟信号会通过两级负反馈来对信号进行稳定，排除各种外部因素干扰所造成的电压波动。在经过这一系列的对信号的预处理后，输入的模拟信号传送到模数转换模块，将其转换成数字信号后交由89C51单片机。

与模拟信号采集方面相类似的是，脉冲信号在经过比较放大电路的处理后，还会经过一系列的处理才会被89C51单片机接受处理。在比较电路后又设置了一个三极管开关放大电路，以保证在前置信号处理电路捕捉到的脉冲信号能及时准确地送达单片机、触发相关处理程序。

请参见图3所示，电源电路7包含电源输入模块71、与电源输入模块71的输出端连接的变压模块72和与变压模块72输出端连接的电源输出模块73，所述的电源输出模块73的输出端与单片机控制电路1、信号采集电路2、按键开关电路3、显示控制电路4和模数转换电路6的电源输入连接。本实用新型中电源输入模块71采用了220V的变压器，同时也保留PowerLab端口，用于连接实验的标准交直流电源环境。变压模块采用7812芯片和7805芯片来使直流电压能稳定在12V和5V，并使用了一些470μF和0.1μF的电容进行滤波，同时，也安装了一绿色LED指示电源部分的工作状况。本实用新型的电源电路7的电源输出模块73，汇总了三套稳压系统的输出电压和16V直流电压。

本实用新型的按键开关电路3包含有四个按键和两个开关，采用芯片SN74LS21控制，采用按键矩阵阵列触发与按键直接循环扫描相结合的方式来进行按键控制。本实用新型的显示控制电路4采用四个八段LED数码显示管组成的显示系统来让系统具备与使用者进行主动交流的能力。该数码显示管除开使用驱动芯片SN74LS373N外，数码显示管可以由循环扫描和锁存器锁存两种方式队显示内容进行控制。请见图5所示，数据存储电路5采用芯片24C02，24C02芯片是一款256字节容量基于I²容C总线的串行E2PROM存储器件，遵循二线制协议。24C02芯片的SCL和SDA两个引脚与单片机控制电路1连接，在程序初始化的时候就将24C02芯片内的数据全部读取出来，在单片机内进行缓存。程序执行时所做的保存操作实际上是对单片机内的缓存进行操作。在适当的时间点上，控制程序再一次性全部覆盖24C02芯片内的所有数据。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种温度检测控制系统，其特征在于，包含单片机控制电路(1)，与单片机控制电路(1)连接的模数转换电路(6)，以及与模数转换电路(6)的输入端连接的信号采集电路(2)；

所述的信号采集电路(2)包含信号采集控制模块(21)，以及和信号采集控制模块(21)分别连接的模拟信号采集模块(22)和脉冲信号采集模块(23)；

所述的信号采集电路(2)的输入端与温度传感器连接。

2.如权利要求1所述的温度检测控制系统，其特征在于，所述的单片机控制电路(1)还分别与按键开关电路(3)、显示控制电路(4)、数据存储电路(5)和电源电路(7)连接。

3.如权利要求2所述的温度检测控制系统，其特征在于，所述的电源电路(7)包含电源输入模块(71)、与电源输入模块(71)的输出端连接的变压模块(72)和与变压模块(72)输出端连接的电源输出模块(73)；

所述的电源输出模块(73)的输出端分别与单片机控制电路(1)、信号采集电路(2)、按键开关电路(3)、显示控制电路(4)和模数转换电路(6)的电源输入连接。

4.如权利要求2所述的温度检测控制系统，其特征在于，所述的电源电路(7)可接入民用交流电源或实验室内的标准电源。

5.如权利要求2所述的温度检测控制系统，其特征在于，所述的按键开关电路(3)采用按键矩阵阵列触发与按键直接循环扫描相结合的方式控制。

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