CN211477437U - 一种多路的低功耗温度采集电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多路的低功耗温度采集电路，包括：M个温度传感器电路、N个开关控制电路、至少一个显示电路、报警电路和微控制器，其中，N≤M；所述M个温度传感器电路用于采集环境中的温度信息，并将所述温度信息发送给所述微控制器；所述N个开关控制电路与所述微控制器电连接用于控制温度传感器的工作电源；所述显示电路用于显示所述M个温度传感器电路对应的温度；所述报警电路与所述微控制器电连接用于在所述M个温度传感器电路检测到的对应温度超过设定温度时进行报警，本实用新型适用性好，集成报警降温等联动模块且功耗较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集技术领域，尤其涉及到一种多路的低功耗温度采集电路。
背景技术
环境温度的监测是一些工业生产或产品检测中不可或缺的一环，而其中的温度检测装置一般可能会被用在恶劣的使用环境(如高温、高湿等)中，温度检测装置中的温度传感器可能因长时间接通电源使传感器本体的材料加快电迁移或老化，导致缩短传感器使用寿命周期或提前失效的情况，若增加传感器电源控制电路，可有效解决传感器长时间通电的情况，进而延长传感器使用寿命，其次，一些特殊环境中可能需要同时监测几个不同点的温度信息，需要多路同时监测，目前的温度检测装置功能完善的适用性较差，而普通的温度采集电路缺乏温度报警和降温联动部分，不能很好的满足用户需求。
综上所述，如何提供一种适用性好，集成报警降温等联动模块且低功耗的多路的低功耗温度采集电路，是本领域技术人员需解决的问题。
实用新型内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种多路的低功耗温度采集电路，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多路的低功耗温度采集电路，包括：M个温度传感器电路、N个开关控制电路、至少一个显示电路、报警电路和微控制器，其中，N≤M；所述M个温度传感器电路用于采集环境中的温度信息，并将所述温度信息发送给所述微控制器；所述N个开关控制电路与所述微控制器电连接用于控制温度传感器的工作电源；所述显示电路用于显示所述M个温度传感器电路对应的温度；所述报警电路与所述微控制器电连接用于在所述M个温度传感器电路检测到的对应温度超过设定温度时进行报警。
进一步地，所述M个温度传感器电路的输出端口均与所述微控制器的A/D转换端口相连，所述微控制器采用型号为STM32F205RB。
进一步地，所述N个开关控制电路的输入端与所述微控制器的 IO端口连接,所述N个开关控制电路的输出端与若干个温度传感器电路的电源负端相接。
更进一步地，每个温度传感器电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容，所述第三电阻为等效温度传感器，所述第三电阻的一端作为每个温度传感器电路的电源负端，所述第三电阻的另一端与所述第一二极管的正极、第二二极管的负极和第五电阻的一端并接，所述第四电阻并接在所述第一二极管的两端，所述第一电容并接在所述第二二极管的两端，所述第二电容并接在所述第五电阻的另一端与所述第二二极管的正极之间，所述第五电阻的另一端与所述微控制器的A/D转换端口相连。
更进一步地，每个开关控制电路包括第一电阻、第二电阻和第一场效应管，所述第一场效应管的栅极并联所述第一电阻后与所述微控制器的IO端口连接，所述第二电阻并接在所述第一场效应管的栅极与源极之间，所述第一场效应管的漏极接若干个温度传感器电路的电源负端。
进一步地，所述显示电路包括集成显示驱动芯片ICL7107、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和显示器，所述集成显示驱动芯片ICL7107与所述显示器电连接，所述集成显示驱动芯片ICL7107的输入端引脚三十经过所述第六电容后并联所述第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端与所述微控制器的D/A端口相接，所述第九电阻并接在所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚一与所述显示器的共阳极之间，所述第十电阻一端与所述第四电容一端并接，所述第十电阻的另一端接所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十九，所述第四电容的另一端接所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十八，所述第十一电阻的一端与所述第十三电阻的一端并接，所述第十三电阻的一端与所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十二并接，所述第十一电阻的另一端经过所述第十二电阻后接5V电源正极，所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚二十六接5V电源负极。
进一步地，所述报警电路包括音乐芯片S1、第六电阻、第七电阻、降温风扇B1和PNP型三极管Q2，所述PNP型三极管Q2的基极经过所述第六电阻与所述微控制器的IO端口连接，所述PNP型三极管Q2的集电极并接所述降温风扇B1的一端、所述第七电阻的一端和所述音乐芯片S1的输入端，所述降温风扇B1的另一端、所述第七电阻的另一端和所述音乐芯片S1的输出端并接，所述PNP型三极管Q2的发射极接地。
本实用新型的有益效果是，该实用新型适用性好，集成报警降温等联动模块且功耗较低，还可通过微控制器串口与WIFI模块相连进行远程控制，不同的温度检测电路对应不同的温度报警音乐能达到较灵活的使用模式。
下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
图1为本实用新型中温度传感器电路的电路示意图。
图2为本实用新型中显示电路的电路示意图。
图3为实施例中扩展模块连接结构示意图。
具体实施方式
为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如附图1所示，本实用新型提供了一种结构简单，抗干扰性好，且适用性好易推广的多路的低功耗温度采集电路，该多路的低功耗温度采集电路包括：M个温度传感器电路、N个开关控制电路、至少一个显示电路、报警电路和微控制器，其中，N≤M，本实施例中，所述微控制器采用型号为STM32F205RB，该芯片有16个A/D转换端口、2个D/A转换端口和51个IO端口，所述显示电路用于显示所述M个温度传感器电路对应的温度；所述报警电路与所述微控制器电连接用于在所述M个温度传感器电路检测到的对应温度超过设定温度时进行报警。
M个温度传感器电路用于采集环境中的温度信息，并将所述温度信息发送给所述微控制器，所述M个温度传感器电路的输出端口均与所述微控制器的A/D转换端口相连。
N个开关控制电路与所述微控制器电连接用于控制温度传感器的工作电源，所述N个开关控制电路的输入端与所述微控制器的IO 端口连接,所述N个开关控制电路的输出端与若干个温度传感器电路的电源负端相接，由于一般的检测电路中，温度传感器可能因长时间接通电源使传感器本体的材料加快电迁移或老化，导致缩短传感器使用寿命周期或提前失效的情况，增加传感器电源开关控制电路，可以解决传感器长时间通电的情况，延长传感器使用寿命。
如图1所示，每个温度传感器电路包括第三电阻R3、第四电阻 R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1和第二电容C2，所述第三电阻R3为等效温度传感器，所述第三电阻 R3的一端作为每个温度传感器电路的电源负端，所述第三电阻R3 的另一端与所述第一二极管D1的正极、第二二极管D2的负极和第五电阻R5的一端并接，所述第四电阻R4并接在所述第一二极管D1 的两端，所述第一电容C1并接在所述第二二极管D2的两端，所述第二电容C2并接在所述第五电阻R5的另一端与所述第二二极管D2 的正极之间，所述第五电阻R5的另一端与所述微控制器的A/D转换端口相连；每个开关控制电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一场效应管Q1，所述第一场效应管Q1的栅极并联所述第一电阻R1 后与所述微控制器的IO端口连接，所述第二电阻R2并接在所述第一场效应管Q1的栅极与源极之间，所述第一场效应管Q1的漏极接若干个温度传感器电路的电源负端；所述报警电路包括音乐芯片S1、第六电阻、第七电阻、降温风扇B1和PNP型三极管Q2，所述PNP 型三极管Q2的基极经过所述第六电阻与所述微控制器的IO端口连接，所述PNP型三极管Q2的集电极并接所述降温风扇B1的一端、所述第七电阻的一端和所述音乐芯片S1的输入端，所述降温风扇 B1的另一端、所述第七电阻的另一端和所述音乐芯片S1的输出端并接，所述PNP型三极管Q2的发射极接地，其中，电路中，Q1为低导通内阻的“开关”，用于控制温度传感器电路的电源地Vss与 GND的通断；R1与R2组成分压电路，确保Q1在MCU的I/O端口为高电平时，Q1的栅极电压高于源极的动作电压阀值VGS使Q1可靠导通；R3与R4组成分压电路，D7与D8为钳位二极管，确保输入端口电压不大于VCC，不小于0V。
如图2所示，所述显示电路包括集成显示驱动芯片ICL7107、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和四位数码显示器，所述集成显示驱动芯片ICL7107与所述四位数码显示器电连接，所述集成显示驱动芯片ICL7107的输入端引脚三十经过所述第六电容C6后并联所述第十四电阻R14的一端，所述第十四电阻R14的另一端与所述微控制器的D/A端口相接，所述第九电阻R9并接在所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚一与所述四位数码显示器的共阳极之间，所述第十电阻R10一端与所述第四电容C4一端并接，所述第十电阻R10的另一端接所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十九，所述第四电容C4的另一端接所述集成显示驱动芯片 ICL7107的引脚三十八，所述第十一电阻R11的一端与所述第十三电阻R13的一端并接，所述第十三电阻R13的一端与所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十二并接，所述第十一电阻R11的另一端经过所述第十二电阻R12后接5V电源正极，所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚二十六接5V电源负极。
在本实施例中，由于是多路温度信号采集，其中温度采集电路的结构也可以扩展为其他不同结构的温度采集电路，只要其负端与开关控制电路连接并且其输出端与微控制器的IO端口连接；如图3 所示，其中的报警电路也可以用语音提醒模块替代，换可以增加WIFI模块实现远程通信，所述WIFI模块与微处理器可通过串口直接连接通信，若在该电路工作时需要联动降温装置为环境温度降温，也可以通过微控制器的IO端口由不同的电压信号控制降温装置的工作。
应当说明的是，本实用新型所述的实施方式仅仅是实现本实用新型的优选方式，对属于本实用新型整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多路的低功耗温度采集电路，其特征在于，包括：M个温度传感器电路、N个开关控制电路、至少一个显示电路、报警电路和微控制器，其中，N≤M；所述M个温度传感器电路用于采集环境中的温度信息，并将所述温度信息发送给所述微控制器；所述N个开关控制电路与所述微控制器电连接用于控制温度传感器的工作电源；所述显示电路用于显示所述M个温度传感器电路对应的温度；所述报警电路与所述微控制器电连接用于在所述M个温度传感器电路检测到的对应温度超过设定温度时进行报警。
2.根据权利要求1所述的多路的低功耗温度采集电路，其特征在于，所述M个温度传感器电路的输出端口均与所述微控制器的A/D转换端口相连，所述微控制器采用型号为STM32F205RB。
3.根据权利要求1所述的多路的低功耗温度采集电路，其特征在于，所述N个开关控制电路的输入端与所述微控制器的IO端口连接,所述N个开关控制电路的输出端与若干个温度传感器电路的电源负端相接。
4.根据权利要求2所述的多路的低功耗温度采集电路，其特征在于，每个温度传感器电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容，所述第三电阻为等效温度传感器，所述第三电阻的一端作为每个温度传感器电路的电源负端，所述第三电阻的另一端与所述第一二极管的正极、第二二极管的负极和第五电阻的一端并接，所述第四电阻并接在所述第一二极管的两端，所述第一电容并接在所述第二二极管的两端，所述第二电容并接在所述第五电阻的另一端与所述第二二极管的正极之间，所述第五电阻的另一端与所述微控制器的A/D转换端口相连。
5.根据权利要求3所述的多路的低功耗温度采集电路，其特征在于，每个开关控制电路包括第一电阻、第二电阻和第一场效应管，所述第一场效应管的栅极并联所述第一电阻后与所述微控制器的IO端口连接，所述第二电阻并接在所述第一场效应管的栅极与源极之间，所述第一场效应管的漏极接若干个温度传感器电路的电源负端。
6.根据权利要求1所述的多路的低功耗温度采集电路，其特征在于，所述显示电路包括集成显示驱动芯片ICL7107、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和显示器，所述集成显示驱动芯片ICL7107与所述显示器电连接，所述集成显示驱动芯片ICL7107的输入端引脚三十经过所述第六电容后并联所述第十四电阻的一端，所述第十四电阻的另一端与所述微控制器的D/A端口相接，所述第九电阻并接在所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚一与所述显示器的共阳极之间，所述第十电阻一端与所述第四电容一端并接，所述第十电阻的另一端接所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十九，所述第四电容的另一端接所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十八，所述第十一电阻的一端与所述第十三电阻的一端并接，所述第十三电阻的一端与所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚三十二并接，所述第十一电阻的另一端经过所述第十二电阻后接5V电源正极，所述集成显示驱动芯片ICL7107的引脚二十六接5V电源负极。
7.根据权利要求1所述的多路的低功耗温度采集电路，其特征在于，所述报警电路包括音乐芯片S1、第六电阻、第七电阻、降温风扇B1和PNP型三极管Q2，所述PNP型三极管Q2的基极经过所述第六电阻与所述微控制器的IO端口连接，所述PNP型三极管Q2的集电极并接所述降温风扇B1的一端、所述第七电阻的一端和所述音乐芯片S1的输入端，所述降温风扇B1的另一端、所述第七电阻的另一端和所述音乐芯片S1的输出端并接，所述PNP型三极管Q2的发射极接地。
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