CN204301877U - 一种多通道数字温度采集系统 - Google Patents

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王峰
海效成
李宏
刘剑
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Abstract

一种多通道数字温度采集系统，包括温度传感器模块、桥接器、单片微处理器、CAN通信模块、电源模块和上位机，所述温度传感器模块具有多个通道，温度传感器模块通过1-wire总线与桥接器进行数据通信，所述桥接器通过I2C总线与单片微处理器进行数据通信，所述单片微处理器单片微处理器采集的数据通过CAN总线模块处理后经CAN总线上传至上位机上进行显示和监测，所述电源模块用于提供工作电源。本实用新型提供的多通道数字温度采集系统不但提高了温度采集的通道数量、采集速率以及采集精度，而且简化了组网结构，可极大的节约成本。

Description

一种多通道数字温度采集系统
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集系统，特别是一种多通道数字温度采集系统。
背景技术
温度采集广泛应用于钢铁、电子设备、化工、车辆等各个领域，高精度的温度采集是超精密温度控制的前提条件，对于具有多通道的高精度温度采集，扫描时间成为制约采集精度的一个主要因素，随着技术的发展，采集温度的通道越来越多，而采集温度的精度要求也随之越来越高，对温度采集的精度、速度、成本提出更为苛刻的要求。
CN201110787Y公开了一种多路高精度温度采集装置，该装置采用RS485总线构建温度采集网络，但是该采集方法，每一个采集温度点均需增加一个网络节点，组网复杂，成本过高，扫描时间较长。
CN101592527A公开了一种多通道温度采集系统，该系统采用多路扫描开关结合模数采集的方式实现多路温度采集，该系统虽然能达到较高精度，但采样电路复杂，且采样通道数量、采样距离受多路扫描开关限制，无法实现较多通道较远距离的问题采集。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种多通道数字温度采集系统，它具有组网简单、便于控制、采集精度高、采集速度快等优点。
本实用新型的技术方案是：一种多通道数字温度采集系统，包括温度传感器模块、桥接器、单片微处理器、CAN通信模块、电源模块和上位机，所述温度传感器模块具有多个通道，所述温度传感器模块通过1-wire总线与桥接器进行数据通信，所述桥接器通过I2C总线与单片微处理器进行数据通信，所述单片微处理器单片微处理器采集的数据通过CAN总线模块处理后经CAN总线上传至上位机上进行显示和监测，所述电源模块用于提供工作电源。
本实用新型进一步的技术方案是: 所述温度传感器模块可将温度转换为9位或12位的温度值，且内部提供了一个电可擦可编程只读存储器，可自设定非易失性的温度报警上、下限值。
本实用新型再进一步的技术方案是: 所述1-wire总线仅用一根数据线与外部设备进行信息交换，总线电源完全可以从总线获取，不需要单独电源支持，且支持热拔插，每个1-wire器件均唯一识别ID。
本实用新型更进一步的技术方案是：所述桥接器的内部硬件中包含有定时器，定时器可产生1-wire总线所需的时序，并可获取温度传感器模块的温度值。
更进一步，所述桥接器可分出不大于8路1-wire总线，每一路的1-wire总线都可以采集多个通过的温度传感器数据。
本实用新型与现有技术相比具有如下特点：本实用新型提供的多通道数字温度采集系统采用1-wire总线式温度传感器模块，并通过1-wire总线到I2C通信式的桥接器，实现多通道温度采集，既能够利用1-wire总线组网线缆少、不需额外增加模块的优点，又能解决1-wire总线时序复杂，难于处理的缺点，不但提高了温度采集的通道数量、采集速率以及采集精度，而且简化了组网结构，可极大的节约成本。
附图说明
图1为本实用新型的原理方框示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。
如附图1所示：一种多通道数字温度采集系统，包括温度传感器模块、桥接器、单片微处理器、CAN通信模块、电源模块和上位机，温度传感器模块为附图1中虚线框内部分，温度传感器模块具有多个通道，温度传感器模块通过1-wire总线与桥接器进行数据通信，桥接器通过I2C总线与单片微处理器进行数据通信，单片微处理器单片微处理器采集的数据通过CAN总线模块处理后经CAN总线上传至上位机上进行显示和监测，电源模块用于提供工作电源。
温度传感器模块可将温度转换为9位或12位的温度值，且内部提供了一个电可擦可编程只读存储器，可自设定非易失性的温度报警上、下限值。
1-wire总线仅用一根数据线与外部设备进行信息交换，总线电源完全可以从总线获取，不需要单独电源支持，且支持热拔插，每个1-wire器件均唯一识别ID，可使整个采集系统结构简单、通信方便、布线成本低。
桥接器的内部硬件中包含有定时器，定时器可产生1-wire总线所需的时序，并可获取温度传感器模块的温度值，无需占用单片微处理器处理复杂的1-wire时序。
为了提高多通道温度采集时的速率，桥接器可分出不大于8路1-wire总线，每一路的1-wire总线都可以采集多个通过的温度传感器数据。
本实用新型的工作原理和使用方法是：通过电源模块对整个采集系统进行电源输入，将温度传感器模块中的多个温度传感器挂接在1-wire总线上，1-wire总线连接到桥接器，桥接器与单片微处理器通过I2C进行连接，单片微处理器只需向桥接器发送控制指令，即可采集对应通道的温度传感器数据，1-wire总线所需时序由桥接器硬件产生，从而节约单片微处理器资源，并提高温度采集的可靠性，单片微处理器采集到所需温度值后通过CAN通信模块处理后经CAN总线将温度值实时上报至上位机进行显示和监测，从而实现了快速、精确地对多通道温度传感器模块进行数字温度采集。

Claims (5)

1.一种多通道数字温度采集系统，其特征在于：包括温度传感器模块、桥接器、单片微处理器、CAN通信模块、电源模块和上位机，所述温度传感器模块具有多个通道，温度传感器模块通过1-wire总线与桥接器进行数据通信，所述桥接器通过I2C总线与单片微处理器进行数据通信，所述单片微处理器单片微处理器采集的数据通过CAN总线模块处理后经CAN总线上传至上位机上进行显示和监测，所述电源模块用于提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的多通道数字温度采集系统，其特征在于：所述温度传感器模块可将温度转换为9位或12位的温度值，且内部提供了一个电可擦可编程只读存储器，可自设定非易失性的温度报警上、下限值。
3.根据权利要求1所述的多通道数字温度采集系统，其特征在于：所述1-wire总线仅用一根数据线与外部设备进行信息交换，总线电源完全可以从总线获取，不需要单独电源支持，且支持热拔插，每个1-wire器件均唯一识别ID。
4.根据权利要求1所述的多通道数字温度采集系统，其特征在于：所述桥接器的内部硬件中包含有定时器，定时器可产生1-wire总线所需的时序，并可获取温度传感器模块的温度值。
5.根据权利要求1或4所述的多通道数字温度采集系统，其特征在于：所述桥接器可分出不大于8路1-wire总线，每一路的1-wire总线都可以采集多个通过的温度传感器数据。
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