CN201653572U - 温度采集装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种温度采集装置，其特征在于，包含微控制器，与微控制器连接、用于温度采集的若干温度传感器。本实用新型由于使用DS18B20温度传感器，实现温度的采集及模数信号的转化，并通过单总线与微控制器连接，使系统电路简单，易于扩展，且成本低；又因为DS18B20温度传感器的测温范围广，因此能适用于温度变化大的多种环境温度监测；本实用新型由于在微控制器使用AT89C51RB2单片机，体积小、抗干扰能力强，在性能与低功耗间有良好平衡。

Description

温度采集装置
技术领域
本实用新型涉及一种温度采集装置，特别涉及一种基于单片机的温度采集装置。
背景技术
温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。传统的温度计分别有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。这些温度计具有测量精度低，读数不方便等缺点。
与传统的温度测量技术相比，现代测温技术多为非接触式，对传感器耐热性能无特殊要求，避免了传感器和被测目标的相互干扰，测温范围大，无热惯性，响应速度较快，可以测量微小目标的温度，满足众多场合对温度测量范围和精度的要求。
然而现有的测温技术，仅仅将传统传感器温度传感器的模拟检测数值转换数字值，并通过总线接口发送至处理器，就需要很庞大的外围辅助电路，使产品体积增大，因而需要耗费很高的电能，不能满足多种工作环境。而且现有的处理器的接口无法同时满足外扩的多种应用系统和设备，仅仅能够做一些简单的控制，而无法同时进行实时算法运算。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供了一种微型低功耗的温度采集装置，能够实现准确测温和方便读数，而且辅助电路简单，并能方便地扩展应用设备。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种温度采集装置，其特征在于，包含微控制器，与微控制器连接、用于温度采集的若干温度传感器。
上述温度传感器通过设有的单个数据引脚与上述微控制器连接。
上述若干温度传感器通过单根数据总线与上述微控制器串行连接。
上述若干温度传感器通过设有的序列码被微控制器识别和访问。
上述温度传感器设有电源引脚、接地引脚，分别与外部电源的正负极连接。
上述温度采集装置，还包含与上述微控制器连接的输出显示模块，用于显示采集到的温度值。
上述输出显示模块是若干数码管，与上述微控制器连接并串行传送数据。
上述温度采集装置，还包含与上述微控制器连接的报警模块。
上述报警模块是蜂鸣器。
本实用新型提供的温度采集装置，与现有技术相比，其优点在于：本实用新型由于使用DS18B20温度传感器，实现温度的采集及模数信号的转化，并通过单总线与微控制器连接，使系统电路简单，易于扩展，且成本低；又因为DS18B20温度传感器的测温范围广，因此能适用于温度变化大的多种环境温度监测；本实用新型由于在微控制器使用AT89C51RB2单片机，体积小、抗干扰能力强，在性能与低功耗间有良好平衡。
附图说明
图1是本实用新型温度采集装置的总体结构示意图。
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，本实用新型提供的温度采集装置，包含微控制器10，分别与微控制器10连接的若干温度传感器20、输出显示模块30和报警模块40。
温度传感器20使用Dallas公司所开发的单线数字温度传感器20芯片DS18B20，其包含接地引脚GND、电源引脚VDD和数据引脚DQ。将外加电源的正负极分别与电源引脚VDD、接地引脚GND连接。
温度传感器20芯片DS18B20的测量范围从-55℃到+125℃，增量值为0.5，温度传感器20芯片DS18B20采集被控对象的实时温度，在1s内把温度变换成数字值，并直接发送至微控制器10，不需附加模数转换设备。但由于通过漏极开路端即DS18B20温度传感器20的数据引脚DQ连在总线上，需要附加一个大约5kΩ的上拉电阻。
由于DS18B20温度传感器20与微控制器10利用单总线控制协议，使用单数据线即能进行相互通信，大大节省了占用微控制器10的外部端口数。因而在同一个微控制器10的同一条单线总线上可以连接多个温度传感器20芯片DS18B20，因为每个温度传感器20内部的ROM只读存贮器中存放有唯一64位序列码，通过该序列码被微控制器10识别和访问。
微控制器10是MCS-51内核，在本实施例中采用美国ATMRL公司的AT89C51RB2单片机。进行初始化后，微控制器10设置温度阈值。微控制器10通过64位序列码识别和寻址特定的温度传感器20，与序列码匹配的温度传感器20会响应微控制器10的后续命令，而其他则处于等待状态。完成对各个温度传感器20的初始化后，微控制器10发送启动温度转换的命令，通过调用函数Readbit判断温度转换的结束。之后微控制器10发送读存储器的命令，将温度传感器20的RAM随机存取存储器中的温度值从低位到高位依次读出，并在输出显示模块30显示。同时微控制器10将读入的温度值与设定的温度阈值比较，当超出温度的上下限，控制报警模块40报警。
输出显示模块30是与微控制器10连接的4位LED数码管，由微控制器10的位选信号控制，通过串口依次进行数据传送，分别显示温度值的符号位、十位、个位和小数位。上述报警模块40使用与微控制器10连接的蜂鸣器MAX232。
本实用新型由于使用DS18B20温度传感器20，实现温度的采集及模数信号的转化，并通过单总线与微控制器10连接，使系统电路简单，易于扩展，且成本低；又因为DS18B20温度传感器20的测温范围广，因此能适用于温度变化大的多种环境温度监测；本实用新型由于在微控制器10使用AT89C51RB2单片机，体积小、抗干扰能力强，在性能与低功耗间有良好平衡。
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 (9)

1.一种温度采集装置，其特征在于，包含微控制器(10)，与微控制器(10)连接、用于温度采集的若干温度传感器(20)。
2.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，所述温度传感器(20)通过设有的单个数据引脚与所述微控制器(10)连接。
3.如权利要求2所述温度采集装置，其特征在于，所述若干温度传感器(20)通过单根数据总线与所述微控制器(10)串行连接。
4.如权利要求3所述温度采集装置，其特征在于，所述若干温度传感器(20)通过设有的序列码被微控制器(10)识别和访问。
5.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，所述温度传感器(20)设有电源引脚、接地引脚，分别与外部电源的正负极连接。
6.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，还包含与所述微控制器(10)连接的输出显示模块(30)，用于显示采集到的温度值。
7.如权利要求6所述温度采集装置，其特征在于，所述输出显示模块(30)是若干数码管，与所述微控制器(10)连接并串行传送数据。
8.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，还包含与所述微控制器(10)连接的报警模块(40)。
9.如权利要求8所述温度采集装置，其特征在于，所述报警模块(40)是蜂鸣器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297728A (zh) * 2011-08-23 2011-12-28 苏州晶雷光电照明科技有限公司 大功率led地面灯的温度报警结构
CN102589730A (zh) * 2012-03-21 2012-07-18 陈达伟 一种便携式温度显示报警仪
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CN114325291A (zh) * 2020-09-29 2022-04-12 圣邦微电子（北京）股份有限公司 芯片测试的温度监测装置及监测方法

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