CN202956198U - 一种基于单片机的多点温度测控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的多点温度测控系统，包括单片机U以及分别连接于单片机U上的LCD显示电路、报警电路以及键盘输入电路，本实用新型还包括与单片机U相连的温度传感器，所述的温度传感器为通过内部协议将读取的温度值通过数字量进行输出的转换模块，在所述的温度传感器上设有电源。本实用新型结构简单，设计合理，温度传感器具有测温简单的特点，可直接与单片机U相连接，克服了模拟温度传感器与单片机相连时需要的A/D转换器以及其它复杂的外围电路的缺点，具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。

Description

一种基于单片机的多点温度测控系统

技术领域

本实用新型涉及温度测控领域，具体的说，是一种基于单片机的多点温度测控系统。

背景技术

现有的温度测量系统如图1所示，包括单片机、模拟温度传感器（AD590）、运算放大器、A/D转换器、键盘模块、LCD显示电路、报警电路组成。工作时，采用模拟温度传感器AD590作为测温元件，AD590可将测量的温度变换转化成电流变化，再通过电路转换成电压的变化，使用运算放大器将信号进行适当的放大，最后通过模数转换器（A/D转换器）将模拟信号转换成数字信号，传给单片机，单片机再将温度值进行处理之后用LCD显示，当温度值超过设置值时，系统开始报警，其中，键盘模块可对临界报警温度进行设置，控制十分简单，但在实际应用过程中，由于模拟温度传感器的转换结果还需要经过运算放大器和A/D转换器转化后再送给单片机进行处理，因此，还存在电路结构复杂，不容易实现多点温度的测量和监控，使用时，若同时采用了多个分立单元和模数转换器，则容易出现误差，测量结果的精确度也较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的多点温度测控系统，采用可直接输出数字量的温度传感器，硬件电路非常简单，可直接与单片机U相连接，克服了模拟温度传感器与单片机相连时需要的A/D转换器以及其它复杂的外围电路的缺点，具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于单片机的多点温度测控系统，包括单片机U以及分别连接于单片机U上的LCD显示电路、报警电路以及键盘输入电路，本实用新型还包括与单片机U相连的温度传感器，所述的温度传感器为通过内部协议将读取的温度值通过数字量进行输出的转换模块，在所述的温度传感器上设有电源，温度传感器可直接输出数字量，进度高，电路结构简单，温度传感器可直接与单片机U相连，连接电路也非常简单。

为更好的实现本实用新型，所述的温度传感器的数量为一个以上，并分别连接与单片机U上，可用于电力工业、高层建筑等温度传感节点数量较多的领域，应用广泛。

本实用新型在所述的温度传感器上定义有VCC接口、DQ接口以及GND接口，所述的VCC接口与电源的正极相连；所述的DQ接口与单片机U相连；所述的GND接口则与电源的负极相连。

为更好的实现本实用新型，在所述的单片机U上定义有P1接口，所述温度传感器的DQ接口则与单片机U的P1接口相连。

在本实用新型中，所述的P1接口包括接口P1.0～接口P1.7，所述的温度传感器的数量为1～8个。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型采用可直接输出数字量的温度传感器，可直接与单片机U相连接，克服了模拟温度传感器与单片机相连时需要的A/D转换器以及其它复杂的外围电路的缺点，具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。

（2）本实用新型结构简单，工作时通过单片机U直接进行具体测量点的识别，使得布线工作大大简化，更方便的构成了多传感器测量网络，应用十分广泛，可用于电力工业、高层建筑等温度传感节点数量较多的领域中。

（3）本实用新型使用灵活，还具有温度显示、上/下限温度的设定以及高/低温报警等多种功能，成本低廉。

附图说明

图1为现有技术中温度测量系统的原理框图。

图2为本实用新型的原理框图。

图3为本实用新型温度传感器与单片机U的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

温度的变化会给我们的生活、工作、生产带来重大的影响，因此，对温度的测量至关重要，现有的温度测量系统如图1所示，采用模拟温度传感器AD590作为主要的测温元件，使用时，需使用运算放大器、A/D转换器将温度信号转换成数字信号传送至单片机上进行处理，具有电路结构复杂，不容易实现多点温度的测量和监控、精确度低等缺陷。本实用新型克服了上述缺陷，提出了一种基于单片机的多点温度测控系统，如图2所示，包括单片机U以及分别连接于单片机U上的LCD显示电路、报警电路以及键盘输入电路，采用温度传感器代替现有的模拟温度传感器进行温度测量，温度传感器连接在单片机U上，是一种通过内部协议将读取的温度值通过数字量进行输出的转换模块，在温度传感器上还设有电源，温度传感器可直接输出数字量，电路结构简单，克服了模拟温度传感器与单片机相连时需要的A/D转换器以及其它复杂的外围电路的缺点，具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。

在本实用新型中，单片机U可采用AT89C51，温度传感器则可采用DS18B20，为实现多点温度测控，可采用一个以上的温度传感器分别连接在同一单片机U上，尤其适合应用于电力工业、高层建筑等温度传感节点数量较多的领域中，电路结构简单。

图3为本实用新型温度传感器与单片机U的电路结构示意图，如图3所示，在温度传感器上定义有VCC接口、DQ接口以及GND接口。其中，VCC接口与电源的正极相连；DQ接口与单片机U相连； GND接口则与电源的负极相连。当然，为更好的实现上述结构，在单片机U上定义有P1接口，温度传感器的DQ接口则与单片机U的P1接口相连。

在本实用新型中， P1接口包括接口P1.0～接口P1.7，温度传感器的数量可设置为1～8个，如图3所示，温度传感器的数量为1个，并接于单片机U的接口P1.7上。

本实用新型可实现多点温度测控的功能，系统以单片机AT89C51为中心器件，来控制温度传感器（DS18B20）、LCD显示电路（LCD1602）、键盘模块（4×4矩阵键盘）以及报警电路（蜂鸣器）的进行工作。在其应用过程中，DS18B20的输入/输出均采用数字量，通过单总线（I/O线）即可实现与单片机AT89C51的连接，根据DS18B20内部的协议进行相应处理，将转换的温度数值以串口形式（即：P1接口）发送给单片机AT89C51。单片机AT89C51按照通信协议用一个P1接口模拟DS18B20的时序，发送命令给DS18B20，并读取温度值，在内部进行相应的数值处理，用LCD1602显示个点的温度。在系统启动之时，可以通过4×4矩阵键盘设置各点温度的上限值和下限值，当某点温度超过设置值时，报警器开始报警，从而实现对各点温度的实施监控。

本实用新型结构简单，设计合理，温度传感器具有测温简单的特点，可直接与单片机U相连接，克服了模拟温度传感器与单片机相连时需要的A/D转换器以及其它复杂的外围电路的缺点，具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。

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

Claims (5)

1.一种基于单片机的多点温度测控系统，包括单片机U以及分别连接于单片机U上的LCD显示电路、报警电路以及键盘输入电路，其特征在于：还包括与单片机U相连的温度传感器，所述的温度传感器为通过内部协议将读取的温度值通过数字量进行输出的转换模块，在所述的温度传感器上设有电源。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多点温度测控系统，其特征在于：所述的温度传感器的数量为一个以上，并分别连接与单片机U上。

3.根据权利要求2所述的一种基于单片机的多点温度测控系统，其特征在于：在所述的温度传感器上定义有VCC接口、DQ接口以及GND接口，所述的VCC接口与电源的正极相连；所述的DQ接口与单片机U相连；所述的GND接口则与电源的负极相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于单片机的多点温度测控系统，其特征在于：在所述的单片机U上定义有P1接口，所述温度传感器的DQ接口与单片机U的P1接口相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于单片机的多点温度测控系统，其特征在于：所述的P1接口包括接口P1.0～接口P1.7，所述的温度传感器的数量为1～8个。

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