专利名称：低功耗温度测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量技术，具体的是指低功耗温度测量系统。
背景技术：
目前的科学考察、技术试验或工业生产中的所采用的温度测量系统，其设计模式 多为简单的利用温度传感器并配合计算机系统进行工作，典型的可分为(1)以德国“微型温度记录器”为代表，主要包括电池电量检测、参数设置、读取数 据、清除数据、保存数据、实时测量及校准功能，但是该设备所采用的测量系统功能单一，无 倾角测量功能。(2)以台湾大学“附着式小型温度记录器”为代表，主要包括电池电量检测、参数设 置、读取数据、清除数据、保存原始数据功能，但是该设备的测量系统采用命令式界面，操作 复杂不直观。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种功能全面、操作方便的低功耗温度 测量系统。为实现上述技术方案，本实用新型采用了如下技术方案低功耗温度测量系统，设有测量模组和控制模组，测量模组和控制模组通过计算 机建立数据通信；所述的控制模组包括依序逻辑连接的端口选择模块、连接控制模块、时间 设置模块、参数设置模块、数据读取模块，还包括一与连接控制模块逻辑连接的校准模块。该系统的控制模组通过计算机端口与测量模组进行连接，然后按如下步骤操作(1)启动端口选择模块，打开计算机的串口，并选择串口号；(2)启动连接控制模块，建立测量模组与计算机端口的数据连接，以便系统识别端 口所连接的设备；在连接设备后可据需要启动校准模块，输入新的测量模组电阻值及温度 值，完成设备的参数校准；(3)启动时间设置模块，将测量模组的时间设置为与计算机同步时间或具体选择 的时间；(4)启动参数设置模块，对测量模组的采样起始时间及结束时间、采样率等参数进 行设置；(5)启动数据读取模块，将测量模组所测得的原始数据及温度数据读取到计算机 并加以保存。作为上述技术方案的改进，所述的测量模组设有测量电路，该测量电路包括3V锂 电池、电源开关、十六位低功耗单片机、参考电压基准、测温电桥、十六位AD转换器、铁存 储器、陶瓷晶振，十六位低功耗单片机分别与十六位AD转换器、铁存储器、陶瓷晶振连接， 十六位低功耗单片机还通过电源开关与3V锂电池连接，电压基准、十六位AD转换器和铁存 储器也分别与电源开关连接，测温电桥则连接于十六位AD转换器和参考电压基准之间。整个电路由3V锂电池提供电源，在系统工作时合上电源开关，而在不工作时拨开电源开关， 以起到节能效果；陶瓷晶振为十六位低功耗单片机提供时钟；测温电桥由一个NTC型热敏 电阻及三个精密参考电阻组成，通过参考电压基准将电阻测量值转变为电压测量值，被测 量值通过十六位AD转换器送入到十六位低功耗单片机中进行处理，并将测量结果存储到 铁存储器中。作为上述技术方案的改进，所述的测量模组设有通信电路，该通信电路包括十六 位低功耗单片机、选择开关、接口芯片、端口转换电路，设有两个与端口转换电路连接的接 口芯片，十六位低功耗单片机设有数据发送端口(TXD)和数据接收端口(RXD)，数据发送端 口(TXD)和数据接收端口(RXD)均与两个接口芯片连接，选择开关一端连接十六位低功耗 单片机的数据发送端口(TXD)，另一端也分别与两个接口芯片连接。其中，端口转换电路包括分别与接口芯片连接的引线端，以及分别与引线端连接 的USB转换芯片。其中，引线端利用测量模组的外壳来实现。较佳的，选择开关为三极管。较佳的，接口芯片为MAX485。十六位低功耗单片机通过数据发送端口(TXD)对选择开关进行选择导通，以此控 制两个接口芯片的通信方向，进而分别通过数据发送端口(TXD)和数据接收端口(RXD)发 送和接收数据，并经引线端和USB转换芯片实现与计算机USB端口的通信匹配。基于上述技术方案的构思，本系统不仅可适用接触式温度测量，还可以适用于倾 角测量。和现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果结构简单易操作方便，功耗低，功能全面，性能优越，具有极高的测量精度，可方便 地实现测量模组与计算机之间的通信，非常适合于科学考察、技术试验或工业生产。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的控制模组的原理图。图3是本实用新型的测量电路的原理图。图4是本实用新型的通信电路的原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的说明。如图1所示，低功耗温度测量系统，设有控制模组1和测量模组2，控制模组1和测 量模组2通过计算机3建立数据通信。如图2所示，所述的控制模组1包括依序逻辑连接的端口选择模块11、连接控制模 块12、时间设置模块13、参数设置模块14、数据读取模块15，还包括一个与连接控制模块逻 辑12连接的校准模块16。如图1和图3所示，所述的测量模组2设有测量电路21，该测量电路21包括3V锂 电池211、电源开关212、十六位低功耗单片机213、参考电压基准214、测温电桥215、十六位AD转换器216、铁存储器217、陶瓷晶振218，十六位低功耗单片机213分别与十六位AD转 换器216、铁存储器217、陶瓷晶振218连接，十六位低功耗单片机213还通过电源开关212 与3V锂电池211连接，电压基准214、十六位AD转换器216和铁存储器217也分别电源开 关212连接，测温电桥215则连接于十六位AD转换器216和参考电压基准214之间。整个 电路由3V锂电池211提供电源，在系统工作时合上电源开关212，而在不工作时拨开电源开 关212，以起到节能效果；陶瓷晶振218为十六位低功耗单片机213提供时钟；测温电桥215 由一个NTC型热敏电阻及三个精密参考电阻组成，通过参考电压基准214将电阻测量值转 变为电压测量值，被测量值通过十六位AD转换器216送入到十六位低功耗单片机213中进 行处理，并将测量结果存储到铁存储器217中。如图1和图4所示，所述的测量模组2设有通信电路22，该通信电路22包括十六 位低功耗单片机221、选择开关222、接口芯片223、端口转换电路224，设有两个与端口转换 电路224连接的接口芯片223，十六位低功耗单片机221设有数据发送端口(TXD) 225和数 据接收端口(RXD) 226，数据发送端口(TXD) 225和数据接收端口(RXD) 226均与两个接口芯 片223连接，选择开关222 —端连接十六位低功耗单片机的数据发送端口(TXD)，另一端也 分别与两个接口芯片223连接。如图4所示，端口转换电路224包括分别与接口芯片223连接的引线端227，以及 分别与引线端227连接的USB转换芯片228。其中，引线端227利用测量模组的外壳来实 现，选择开关222为三极管，接口芯片为MAX485。十六位低功耗单片机221通过数据发送端口(TXD) 225对选择开关222进行选择 导通，以此控制两个接口芯片223的通信方向，进而分别通过数据发送端口(TXD) 225和数 据接收端口(RXD) 226发送和接收数据，并经引线端227和USB转换芯片228实现与计算机 3的USB端口的通信匹配。如图1和图2所示，本实用新型按如下步骤工作(1)启动端口选择模块，打开计算机的串口，并选择串口号；(2)启动连接控制模块，建立测量模组与计算机端口的数据连接，以便系统识别端 口所连接的设备；在连接设备后可据需要启动校准模块，输入新的测量模组电阻值及温度 值，完成设备的参数校准；(3)启动时间设置模块，将测量模组的时间设置为与计算机同步时间或具体选择 的时间；(4)启动参数设置模块，对测量模组的采样起始时间及结束时间、采样率等参数进 行设置；(5)启动数据读取模块，将测量模组所测得的原始数据及温度数据读取到计算机 并加以保存。对于本领域的技术人员来说，可根据本实用新型的所揭示的结构和原理做出其它 各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都属于本实用新型权利要求的保护 范围之内。
权利要求低功耗温度测量系统，其特征在于设有测量模组和控制模组，测量模组和控制模组通过计算机建立数据通信；所述的控制模组包括依序逻辑连接的端口选择模块、连接控制模块、时间设置模块、参数设置模块、数据读取模块，还包括一与连接控制模块逻辑连接的校准模块。
2.根据权利要求1所述的低功耗温度测量系统，其特征在于所述的测量模组设有测 量电路，该测量电路包括3V锂电池、电源开关、十六位低功耗单片机、参考电压基准、测温 电桥、十六位AD转换器、铁存储器、陶瓷晶振，十六位低功耗单片机分别与十六位AD转换 器、铁存储器、陶瓷晶振连接，十六位低功耗单片机还通过电源开关与3V锂电池连接，电压 基准、十六位AD转换器和铁存储器也分别与电源开关连接，测温电桥则连接于十六位AD转 换器和参考电压基准之间。
3.根据权利要求2所述的低功耗温度测量系统，其特征在于所述的测量模组设有通 信电路，该通信电路包括十六位低功耗单片机、选择开关、接口芯片、端口转换电路，设有两 个与端口转换电路连接的接口芯片，十六位低功耗单片机设有数据发送端口(TXD)和数据 接收端口(RXD)，数据发送端口(TXD)和数据接收端口(RXD)均与两个接口芯片连接，选择 开关一端连接十六位低功耗单片机的数据发送端口(TXD)，另一端也分别与两个接口芯片 连接。
4.根据权利要求3所述的低功耗温度测量系统，其特征在于端口转换电路包括分别 与接口芯片连接的引线端，以及分别与引线端连接的USB转换芯片。
5.根据权利要求4所述的低功耗温度测量系统，其特征在于引线端利用测量模组的 外壳来实现。
6.根据权利要求3或4或5所述的低功耗温度测量系统，其特征在于选择开关为三极管。
7.根据权利要求3或4或5所述的低功耗温度测量系统，其特征在于接口芯片为 MAX485。
专利摘要低功耗温度测量系统，设有测量模组和控制模组，测量模组和控制模组通过计算机建立数据通信；所述的控制模组包括依序逻辑连接的端口选择模块、连接控制模块、时间设置模块、参数设置模块、数据读取模块，还包括一与连接控制模块逻辑连接的校准模块。本实用新型的结构简单易操作方便，功耗低，功能全面、性能优越，具有极高的测量精度，可方便地实现测量模组与计算机之间的通信，非常适合于科学考察、技术试验或工业生产。
文档编号G01K7/24GK201666825SQ201020163428
公开日2010年12月8日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者徐行, 罗贤虎 申请人:广州海洋地质调查局