CN203385495U - 一种多路温度测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多路温度测试系统，特点是包括上位机、通信模块、键盘模块、显示模块、单片机及多个分别设置在不同监测点的频率检测模块和RC振荡模块，多个频率检测模块的频率各不相同，上位机通过通信模块与单片机双向通信，单片机分别与键盘模块和显示模块相连，单片机的输出端与频率检测模块的输入端相连，频率检测模块的输出端与RC振荡模块的输入端相连，RC振荡模块的输出端与单片机的输入端相连；优点是监测点的温度信号经频率信号检测电路转换处理后传送到单片机进行处理及显示，电路简单、成本低，各监测点的温度信息经处理后通过通信模块传输到上位机，满足了远距离测量的需求，监测点可根据需要任意增减，应用范围广。

Description

一种多路温度测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种温度测试系统，尤其是一种多路温度测试系统。

背景技术

温度是一种最基本的环境参数，广泛应用于工农业生产系统。而多点温度测量更为重要，目前的多路温度测试系统主要分为两类：1、采用数字、模拟传感器结合的AD电路模块完成近距离的多点温度测量；2、通过多点分布测量，然后通过无线网络等通信模块把测量数据汇总。第一类多路温度测试系统存在测量距离近，不适合进行远距离测量的缺点；第二类多点温度测试系统虽然能够测量远距离分布的区域内的多个监测点的温度，但系统复杂，成本高，并且受通信网络的制约。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种系统结构简单，生产和运行成本低且能实现远距离测量温度的多路温度测试系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多路温度测试系统，包括上位机、通信模块、键盘模块、显示模块、单片机及多个分别设置在不同监测点的频率检测模块和RC振荡模块，多个所述的频率检测模块的频率各不相同，所述的上位机通过所述的通信模块与所述的单片机双向通信，所述的单片机分别与所述的键盘模块和所述的显示模块相连，所述的单片机的输出端与所述的频率检测模块的输入端相连，所述的频率检测模块的输出端与所述的RC振荡模块的输入端相连，所述的RC振荡模块的输出端与所述的单片机的输入端相连。

所述的单片机的型号为STC12C5A60S2，所述的单片机的输出端通过第一音频信号传输线与所述的频率检测模块的输入端相连，所述的RC振荡模块的输出端通过第二音频信号传输线与所述的单片机的输入端相连。

所述的通信模块采用485通信模块。

所述的频率检测模块由型号为LM567的通用音调译码器、PNP三极管、电位器、第二瓷片电容、第三瓷片电容、第一电解电容、第二电解电容、第三电解电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和发光二极管组成，所述的通用音调译码器的输入端通过所述的第二瓷片电容与所述的单片机的输出端相连，所述的通用音调译码器的定时电阻端通过所述的电位器与所述的第三电阻的一端相连，所述的第三电阻的另一端分别与所述的第三瓷片电容的一端和所述的通用音调译码器的定时电容端相连，所述的第三瓷片电容的另一端与所述的通用音调译码器的接地端相连，所述的通用音调译码器的接地端接入-5V电压，所述的通用音调译码器的接地端分别与所述的第二电解电容的负极和所述的第三电解电容的负极相连，所述的第二电解电容的正极与所述的通用音调译码器的低通滤波电容端相连，所述的第三电解电容的正极与所述的通用音调译码器的输出滤波电容端相连，所述的通用音调译码器的电源端接入+5V电压，所述的通用音调译码器的电源端分别与所述的第一电解电容的正极、所述的第四电阻的一端及所述的PNP三极管的发射极相连，所述的第一电解电容的负极接地，所述的第四电阻的另一端分别与所述的通用音调译码器的输出端及所述的第五电阻的一端相连，所述的第五电阻的另一端与所述的PNP三极管的基极相连，所述的PNP三极管的集电极分别与所述的第六电阻的一端及所述的第七电阻的一端相连，所述的PNP三极管的集电极作为所述的频率检测模块的输出端与所述的RC振荡模块相连，所述的第七电阻的另一端与所述的发光二极管的正极相连，所述的发光二极管的负极及所述的第六电阻的另一端均与所述的通用音调译码器的接地端相连。

所述的RC振荡模块由热敏电阻、独石电容、第一电阻、第二电阻、运算放大器和四双向模拟开关组成，所述的运算放大器的同相输入端分别与所述的第一电阻的一端及所述的第二电阻的一端相连，所述的第一电阻的另一端接地，所述的第二电阻的另一端与所述的运算放大器的输出端相连，所述的运算放大器的反相输入端分别与所述的独石电容的一端和所述的热敏电阻的一端相连，所述的独石电容的另一端接地，所述的热敏电阻的另一端与所述的运算放大器的输出端相连，所述的运算放大器的输出端与所述的四双向模拟开关的输入端相连，所述的四双向模拟开关的控制端与所述的PNP三极管的集电极相连，所述的四双向模拟开关的输出端与所述的单片机的输入端相连。

所述的四双向模拟开关的型号为CD4066。

所述的键盘模块采用AD键盘或独立按键式键盘或行列式键盘。

所述的显示模块为多位数码管或者液晶显示模块。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：频率检测模块和RC振荡模块相互连接，将监测点的温度信号转换处理后传送到单片机进行处理及由显示模块显示，电路简单、成本低，并且各监测点的温度信息经单片机处理后通过通信模块传输到上位机，满足了远距离测量的需求，监测点可以根据需要任意增减，应用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图。

图2是本实用新型的频率检测模块与RC振荡模块电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型提出的一种多路温度测试系统，如图1所示，其包括上位机1、485通信模块2、键盘模块3、显示模块4、型号为STC12C5A60S2的单片机5及多个分别设置在不同监测点的频率检测模块6和RC振荡模块7，多个频率检测模块6的频率各不相同，上位机1通过485通信模块2与单片机5双向通信，单片机5分别与键盘模块3和显示模块4相连，单片机5的输出端通过第一音频信号传输线与频率检测模块6的输入端相连，频率检测模块6的输出端与RC振荡模块7的输入端相连，RC振荡模块7的输出端通过第二音频信号传输线与单片机5的输入端相连。

在本实施例中，如图2所示，频率检测模块6由型号为LM567的通用音调译码器U3、PNP三极管Q1、电位器W1、第二瓷片电容C2、第三瓷片电容C3、第一电解电容E1、第二电解电容E2、第三电解电容E3、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和发光二极管LED1组成，通用音调译码器U3的输入端通过第二瓷片电容C2与单片机5的输出端相连，通用音调译码器U3的定时电阻端通过电位器W1与第三电阻R3的一端相连，第三电阻R3的另一端分别与第三瓷片电容C3的一端和通用音调译码器U3的定时电容端相连，第三瓷片电容C3的另一端与通用音调译码器U3的接地端相连，通用音调译码器U3的接地端接入-5V电压，通用音调译码器U3的接地端分别与第二电解电容E2的负极和第三电解电容E3的负极相连，第二电解电容E2的正极与通用音调译码器U3的低通滤波电容端相连，第三电解电容E3的正极与通用音调译码器U3的输出滤波电容端相连，通用音调译码器U3的电源端接入+5V电压，通用音调译码器U3的电源端分别与第一电解电容E1的正极、第四电阻R4的一端及PNP三极管Q1的发射极相连，第一电解电容E1的负极接地，第四电阻R4的另一端分别与通用音调译码器U3的输出端及第五电阻R5的一端相连，第五电阻R5的另一端与PNP三极管Q1的基极相连，PNP三极管Q1的集电极分别与第六电阻R6的一端及第七电阻R7的一端相连，PNP三极管Q1的集电极作为频率检测模块6的输出端与RC振荡模块7相连，第七电阻R7的另一端与发光二极管LED1的正极相连，发光二极管LED1的负极及第六电阻R6的另一端均与通用音调译码器U3的接地端相连。

在本实施例中，如图2所示，RC振荡模块7由热敏电阻RT1、独石电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、运算放大器U1A和型号为CD4066的四双向模拟开关U2A组成，运算放大器U1A的同相输入端分别与第一电阻R1的一端及第二电阻R2的一端相连，第一电阻R1的另一端接地，第二电阻R2的另一端与运算放大器U1A的输出端相连，运算放大器U1A的反相输入端分别与独石电容C1的一端和热敏电阻RT1的一端相连，独石电容C1的另一端接地，热敏电阻RT1的另一端与运算放大器U1A的输出端相连，运算放大器U1A的输出端与四双向模拟开关U2A的输入端相连，四双向模拟开关U2A的控制端与PNP三极管Q1的集电极相连，四双向模拟开关U2A的输出端与单片机5的输入端相连。

以上实施例中键盘模块3可采用现有的AD键盘或独立按键式键盘或行列式键盘，显示模块4可采用多位数码管或者液晶显示模块。

本实用新型的工作原理如下：

上位机1通过485通信模块2连接单片机5，使用者通过键盘模块3或者上位机1向单片机5发送要求查询某一区域范围内某个监测点的温度信息的指令，单片机5产生对应的代表该监测点地址码的第一音频信号，经第一音频信号传输线送至该区域内设置在各监测点的由频率检测模块6与RC振荡模块7共同构成的以通用音调译码器U3为核心的频率信号检测电路，各频率信号检测电路检测送达的第一音频信号的频率是否与代表本监测点地址码的本地振荡音频信号的频率相一致，如果频率相同，由通用音调译码器U3的输出端输出低电平信号用以表示单片机5选中本监测点，否则输出继续保持高电平信号表示单片机5没有选中本监测点。

低电平信号促使PNP型三极管Q1导通并从集电极输出电源电压，经电阻R7后点亮发光二极管LED1，指示本监测点被选中；同时，该电源电压打开了型号为CD4066的四双向模拟开关U2A的通道，直接把由RC振荡模块7中以运算放大器U1A、热敏电阻RT1和独石电容C1为主组成的方波振荡器所产生的与温度相关的第二音频信号经第二音频信号传输线传送到单片机5，单片机5测量第二音频信号的频率并转换成温度数据，由显示模块4实时显示所测监测点的温度和位置等相关信息，同时通过485通信模块2向上位机1传输以上信息。

Claims (8)

1.一种多路温度测试系统，其特征在于包括上位机、通信模块、键盘模块、显示模块、单片机及多个分别设置在不同监测点的频率检测模块和RC振荡模块，多个所述的频率检测模块的频率各不相同，所述的上位机通过所述的通信模块与所述的单片机双向通信，所述的单片机分别与所述的键盘模块和所述的显示模块相连，所述的单片机的输出端与所述的频率检测模块的输入端相连，所述的频率检测模块的输出端与所述的RC振荡模块的输入端相连，所述的RC振荡模块的输出端与所述的单片机的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种多路温度测试系统，其特征在于所述的单片机的型号为STC12C5A60S2，所述的单片机的输出端通过第一音频信号传输线与所述的频率检测模块的输入端相连，所述的RC振荡模块的输出端通过第二音频信号传输线与所述的单片机的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的一种多路温度测试系统，其特征在于所述的通信模块采用485通信模块。

4.根据权利要求2所述的一种多路温度测试系统，其特征在于所述的频率检测模块由型号为LM567的通用音调译码器、PNP三极管、电位器、第二瓷片电容、第三瓷片电容、第一电解电容、第二电解电容、第三电解电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和发光二极管组成，所述的通用音调译码器的输入端通过所述的第二瓷片电容与所述的单片机的输出端相连，所述的通用音调译码器的定时电阻端通过所述的电位器与所述的第三电阻的一端相连，所述的第三电阻的另一端分别与所述的第三瓷片电容的一端和所述的通用音调译码器的定时电容端相连，所述的第三瓷片电容的另一端与所述的通用音调译码器的接地端相连，所述的通用音调译码器的接地端接入-5V电压，所述的通用音调译码器的接地端分别与所述的第二电解电容的负极和所述的第三电解电容的负极相连，所述的第二电解电容的正极与所述的通用音调译码器的低通滤波电容端相连，所述的第三电解电容的正极与所述的通用音调译码器的输出滤波电容端相连，所述的通用音调译码器的电源端接入+5V电压，所述的通用音调译码器的电源端分别与所述的第一电解电容的正极、所述的第四电阻的一端及所述的PNP三极管的发射极相连，所述的第一电解电容的负极接地，所述的第四电阻的另一端分别与所述的通用音调译码器的输出端及所述的第五电阻的一端相连，所述的第五电阻的另一端与所述的PNP三极管的基极相连，所述的PNP三极管的集电极分别与所述的第六电阻的一端及所述的第七电阻的一端相连，所述的PNP三极管的集电极作为所述的频率检测模块的输出端与所述的RC振荡模块相连，所述的第七电阻的另一端与所述的发光二极管的正极相连，所述的发光二极管的负极及所述的第六电阻的另一端均与所述的通用音调译码器的接地端相连。

5.根据权利要求4所述的一种多路温度测试系统，其特征在于所述的RC振荡模块由热敏电阻、独石电容、第一电阻、第二电阻、运算放大器和四双向模拟开关组成，所述的运算放大器的同相输入端分别与所述的第一电阻的一端及所述的第二电阻的一端相连，所述的第一电阻的另一端接地，所述的第二电阻的另一端与所述的运算放大器的输出端相连，所述的运算放大器的反相输入端分别与所述的独石电容的一端和所述的热敏电阻的一端相连，所述的独石电容的另一端接地，所述的热敏电阻的另一端与所述的运算放大器的输出端相连，所述的运算放大器的输出端与所述的四双向模拟开关的输入端相连，所述的四双向模拟开关的控制端与所述的PNP三极管的集电极相连，所述的四双向模拟开关的输出端与所述的单片机的输入端相连。

6.根据权利要求5所述的一种多路温度测试系统，其特征在于所述的四双向模拟开关的型号为CD4066。

7.根据权利要求2所述的一种多路温度测试系统，其特征在于所述的键盘模块采用AD键盘或独立按键式键盘或行列式键盘。

8.根据权利要求2所述的一种多路温度测试系统，其特征在于所述的显示模块为多位数码管或者液晶显示模块。

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