专利名称：应用于温度采集系统的数字型控制单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及温度采集系统的控制领域，具体的说，是应用于温度采集系统的数字型控制单元。
背景技术：
现代信息技术包括信息采集(即:传感器技术)、信息传输(即:通信技术)、信息处理(即:计算机技术)，其中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器已被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等多种领域，并逐渐从模拟式向网络化的方向发展，其中，包括无线温度传感器，它的设计包含两个部分，一部分是温度测量(发射)电路，一部分是温度处理(接收)电路，其系统原理框图如图1所示，温度测量部分由传感器、微处理器(MCU)和无线发射模块构成，温度处理部分由无线接收模块、微处理器(MCU)以及上位机通讯结构电路构成，在现有技术中，微处理器(MCU)通常采用89C51系列单片机作为核心部分，用它来完成对无线发射接收模块的控制，实现数据的采集，但却存在以下缺陷:温度传感器易受单片机指令运行速度的影响，造成其数据采集能力的降低；单片机不具有低功耗状态，因此，并不能满足运行器件低功耗的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供应用于温度采集系统的数字型控制单元，它将现有的以单片机为核心的控制部分进行改进，采用高速数字信号处理器，即:信号处理器MCUlJf号处理器MCU2作为对无线发射、无线接收模块的控制单元，具有速度快，采集能力高、硬件结构简单等优势。本实用新型通过下述技术方案实现:应用于温度采集系统的数字型控制单元，包括设于温度采集系统内的数字型控制单元，所述的数字型控制单元包括连接温度传感器与无线发射模块的信号处理器MCUl以及连接无线接收模块与上位机的信号处理器MCU2，克服现有技术中，采用单片机为控制核心而造成的数据采集效率低、功高高等缺点，功能更加强大。
本实用新型在所述的信号处理器MCUl与信号处理器MCU2上设有串行接口，所述的信号处理器MCUl与温度传感器、信号处理器MCUl与无线发射模块、信号处理器MCU2与无线接收模块、信号处理器MCU2与上位机均通过串行接口相连接，硬件连接结构简单。为更好的实现本实用新型，所述的串行接口包括SPI输入接口以及SPI输出接口，所述的信号处理器MCUl通过SPI输入接口与温度传感器相连、通过SPI输入接口和SPI输出接口与无线发射模块信号相连；而所述的信号处理器MCU2则通过SPI输入接口和SPI输出接口分别与无线接收模块、上位机信号相连。
本实用新型所述的SPI输入接口为定义于信号处理器MCUl或信号处理器MCU2上的数据引脚；所述的SPI输出接口为定义于信号处理器MCUl或信号处理器MCU2上的地址引脚。本实用新型采用16位地址引脚、数据引脚，所述的地址引脚为所述的地址引脚包括引脚AO A15，而所述的数据引脚则包括引脚DO D15。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:(I)本实用新型设计合理，采用信号处理器MCU1、信号处理器MCUl代替传统的单片机处理单元，具有速度快、数据采集精度高等特点，尤其适合实时数据的采集，不仅可应用于温度数据采集系统，还可广泛应用于其它数据采集系统中，软件编程灵活。(2)本实用新型的硬件结构简单，采用SPI输入接口、SPI输出接口即可实现与外围器件的连接，在本实用新型中，可应用于温度采集模块、无线发射/接收模块以及上位机等设备的连接。(3)本实用新型应用广泛，采用的16位地址引脚、数据引脚，不仅能实现对温度传感器等器件的连接，还可实现键盘显示接口、输出打印机接口灯的编程功能。
图1为现有技术中无线温度采集系统的原理框图。图2为本实用新型的原理框图。图3为本实用新型信号处理器MCUl的电路结构示意图。图4为本实用新型信号处理器MCU2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:现有的无线温度传感器包含两个部分，一部分是温度发射电路，一部分是温度接收电路，如图1所示，温度发射电路由温度传感器、单片机和无线发射模块构成，温度处理接收部分则由无线接收模块、单片机以及上位机构成，在现有技术中，单片机为完成无线发射接收模块的核心部分，通常采用89C51系列的单片机制作而成，在实际应用时，往往存在如下缺陷:温度传感器易受单片机指令运行速度的影响，造成其数据采集能力的降低；单片机不具有低功耗状态，因此，并不能满足运行器件低功耗的要求。因此，本实用新型提出了应用于温度采集系统的数字型控制单元，包括设于温度采集系统内的数字型控制单元，数字型控制单元包括信号处理器MCUl以及信号处理器MCU2，均为高速数字信号处理器，可采用TMS320F240为中央处理单元，具有数据采集效率高、功能强大等特点。如图2所示，在信号处理器MCUl上连接有温度传感器与无线发射模块，而信号处理器MCU2则连接有无线接收模块与上位机。本实用新型的电路结构如下:信号处理器MCUl:信号处理器MCUl通过串行接口分别与温度传感器、无线发射模块相连接，串行结构包括SPI输入接口以及SPI输出接口，其中，SPI输入接口为定义于信号处理器MCUI上的数据引脚；而SPI输出接口则为定义于信号处理器MCUI上的地址引脚。如图3所示，地址引脚包括引脚AO A15 ;而数据引脚则包括引脚DO D15，在其结构中，信号处理器MCUl通过8位地址引脚(即:A0 A7)与温度传感器相连，通过8位地址引脚(即:A8 A15)和8位数据引脚(即:D8 D15)与无线发射模块相连。信号处理器MCU2:信号处理器MCU2通过串行接口分别与无线接收模块、上位机相连接，串行结构包括SPI输入接口以及SPI输出接口，其中，SPI输入接口为定义于信号处理器MCU2上的数据引脚；而SPI输出接口则为定义于信号处理器MCU2上的地址引脚。如图4所示，地址引脚包括引脚AO A15 ;而数据引脚则包括引脚DO D15，在其结构中，信号处理器MCU2通过8位地址引脚(即:A0 A7)、8位数据引脚(即:D0 D7)与无线接收模块相连，通过8位地址引脚(即:A8 A15)和8位数据引脚(即:D8 D15)与上位机相连。由上述结构可知，本实用新型通过定义于信号处理器M⑶I上地址引脚AS A15，还可实现键盘显示接口、输出打印机接口灯的编程功能，功能十分强大。在实际制作过程中，温度传感器可采用热电偶温度传感器，如:钼铑一钼热电偶或其它多种型号；无线发射/接收模块则可采用芯片PRT8000。本实用新型结构简单，设计合理，采用高速数字信号处理器，即:信号处理器MCUl、信号处理器MCUl代替传统的单片机处理单元，具有速度快、数据采集精度高等特点，尤其适合实时数据的采集，不仅可应用于温度数据采集系统，还可广泛应用于其它数据采集系统中，软件编程灵活。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。
权利要求1.应用于温度采集系统的数字型控制单元，其特征在于:包括设于温度采集系统内的数字型控制单元，所述的数字型控制单元包括连接温度传感器与无线发射模块的信号处理器MCUl以及连接无线接收模块与上位机的信号处理器MCU2。
2.根据权利要求1所述的应用于温度采集系统的数字型控制单元，其特征在于:在所述的信号处理器MCUl与信号处理器MCU2上设有串行接口，所述的信号处理器MCUl与温度传感器、信号处理器MCUl与无线发射模块、信号处理器MCU2与无线接收模块、信号处理器MCU2与上位机均通过串行接口相连接。
3.根据权利要求2所述的应用于温度采集系统的数字型控制单元，其特征在于:所述的串行接口包括SPI输入接口以及SPI输出接口，所述的信号处理器MCUl通过SPI输入接口与温度传感器相连、通过SPI输入接口和SPI输出接口与无线发射模块信号相连；而所述的信号处理器MCU2则通过SPI输入接口和SPI输出接口分别与无线接收模块、上位机信号相连。
4.根据权利要求3所述的应用于温度采集系统的数字型控制单元，其特征在于:所述的SPI输入接口为定义于信号处理器MCUl或信号处理器MCU2上的数据引脚；所述的SPI输出接口为定义于信号处理器MCUl或信号处理器MCU2上的地址引脚。
5.根据权利要求4所述的应用于温度采集系统的数字型控制单元，其特征在于:所述的地址引脚包括引脚AO A15，而所述的数据引脚则包括引脚DO D15。
专利摘要本实用新型公开了包括设于温度采集系统内的数字型控制单元，所述的数字型控制单元包括连接温度传感器与无线发射模块的信号处理器MCU1以及连接无线接收模块与上位机的信号处理器MCU2。本实用新型结构简单，设计合理，采用高速数字信号处理器，即信号处理器MCU1、信号处理器MCU1代替传统的单片机处理单元，具有速度快、数据采集精度高等特点，尤其适合实时数据的采集，不仅可应用于温度数据采集系统，还可广泛应用于其它数据采集系统中，软件编程灵活。
文档编号G01K7/02GK202956214SQ20122055883
公开日2013年5月29日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者文涵灵 申请人:成都卓程科技有限公司