一种数字式快速测温系统的制作方法

本发明属于工农业生产和科研实验中的快速测温技术领域，具体地涉及一种数字式快速测温系统。

背景技术：

温度是反映物体冷热状态的物理参数。在某些特殊的场合对温度的检测速度有很高的要求，例如：航天飞机的主发动机的温度测量要求0．4 S内完成。温度的快速测量显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明就是针对快速测温在工农业生产和科研实验中的广泛应用需求，提供一种数字式快速测温系统；本发明温度测量响应快、精度高、成本较低，具有很高的实用性；已成功应用于某航天温度测试系统。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种数字式快速测温系统，包括单片机控制电路、温度转换电路、K型热电偶温度采集电路、液晶显示电路、超量程报警电路、按键控制电路；其结构要点是：所述单片机控制电路与温度转换电路相互连接，所述温度转换电路的信号输入端连接K型热电偶温度采集电路的输出端；所述单片机控制电路的信号输出端分别与液晶显示电路、超量程报警电路、按键控制电路的信号输入端相连。

作为本发明的一种优选方案，所述单片机控制电路采用AT89C52型单片机。

作为本发明的另一种优选方案，所述温度转换电路采用MAX6675芯片构成。

作为本发明的另一种优选方案，所述液晶显示电路采用LCDl062液晶屏。

进一步地，所述LCDl062液晶屏包括1～16端口；其中，1、2端口接电源，15、16端口接背光电源，3端口通过一个电位器R3与地相连，所述LCDl062液晶屏的4、6、7～14端口分别与单片机AT89C52的P20、P22、P00～P07相连。

作为本发明的另一种优选方案，所述按键控制电路采用独立式键盘，所述独立式键盘包括S2功能键、S3按键增键、S4按键减键；其中，所述按键S2与单片机AT89C52的P30端口相连，所述按键S3与单片机AT89C52的P31端口相连，所述按键S4与单片机AT89C52的P32端口相连。

更进一步地，所述按键S2、按键S3、按键S4分别通过连接10K电阻与电源VCC端相连。

作为本发明的另一种优选方案，所述超量程报警电路包括电阻R4、R5，发光二极管D2，三极管Q1，扬声器LS1；所述电阻R4的一端与发光二极管的阳极相连，并共同与单片机AT89C52的P23端口相连；所述电阻R4的另一端与三极管Q1的基极相连，发光二极管的阴极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与三极管Q1的集电极相连，所述三极管的发射极与扬声器LS1相连。

本发明的有益效果是。

本发明一种数字式快速测温系统，采用了K型热电偶作为温度传感器，并结合温度转换芯片MAX6675、AT89C52单片机、LCD液晶显示器等元器件，综合考虑到热电偶的热惰性时间常数问题，采用快速算法控制程序，实现了温度快速测量的功能；本发明基于AT89C52单片机的数字式快速测温系统温度测量响应快、精度高、成本较低，具有很高的实用性，已成功应用于某航天温度测试系统；本发明采用快速测温算法能够实现对固体表面、液体和气体温度的高精度快速测量功能，测温精度可达0.25⁰C，具有很高的实用价值，已成功应用于某航天温度测试系统。

附图说明

图1是本发明一种数字式快速测温系统的硬件结构框图。

图2是本发明一种数字式快速测温系统的单片机外围电路接口原理图。

图3是本发明一种数字式快速测温系统的按键控制（a）、液晶显示（b）、报警电路（c）连接图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明一种数字式快速测温系统的结构框图。图中，包括单片机控制电路、温度转换电路、K型热电偶温度采集电路、液晶显示电路、超量程报警电路、按键控制电路；其结构要点是：所述单片机控制电路与温度转换电路相互连接，所述温度转换电路的信号输入端连接K型热电偶温度采集电路的输出端；所述单片机控制电路的信号输出端分别与液晶显示电路、超量程报警电路、按键控制电路的信号输入端相连。

所述单片机控制电路采用AT89C52型单片机。所述温度转换电路采用MAX6675芯片构成。所述液晶显示电路采用LCDl062液晶屏。

结合附图与技术方案阐述本发明原理：所述K型热电偶温度采集电路采集外部温度，并通过能够减少外界信号干扰的双绞线传输给带有冷端补偿的温度转换芯片MAX6675，实现温度转换；所述单片机AT89C52作为核心控制器，通过SPI串行总线实现对MAX6675温度转换电路的控制，并且通过控制LCDl062液晶屏实时显示测量的温度，测温量程通过控制独立式键盘实现灵活调动；同时实时监测所测温度，通过控制蜂鸣器报警显示超量程温度。

如图2所示，为本发明一种数字式快速测温系统的单片机外围电路接口原理图。其中，P1.0模拟SPI的数据输入端与SO相连，P1.1模拟SPI的串行时钟信号与SCK相连，P1.2模拟SPI的从机选择端与CS相连；电路中主机为AT89C52，从机为MAX6675,单片机的P1.7用来控制系统的超量程报警,单片机的P2.1、P2.2和D0～D7口分别通过相应的电路控制LCD液晶显示模块，P3.0、P3.1、P3.2分别与按键电路的3个按键接口相连，单片机通过相关的控制程序实现温度数据的读取、显示和超量程报警。

如图3所示，为本发明一种数字式快速测温系统的按键控制（a）、液晶显示（b）、报警电路（c）连接图。参见图（a）所示，所述按键控制电路采用独立式键盘，所述独立式键盘包括S2功能键、S3按键增键、S4按键减键；其中，所述按键S2与单片机AT89C52的P30端口相连，所述按键S3与单片机AT89C52的P31端口相连，所述按键S4与单片机AT89C52的P32端口相连。更进一步地，所述按键S2、按键S3、按键S4分别通过连接10K电阻与电源VCC端相连。

参见图（b）所示，所述LCDl062液晶屏包括1～16端口；其中，1、2端口接电源，15、16端口接背光电源，3端口通过一个电位器R3与地相连，所述LCDl062液晶屏的4、6、7～14端口分别与单片机AT89C52的P20、P22、P00～P07相连。

参见图（c）所示，所述超量程报警电路包括电阻R4、R5，发光二极管D2，三极管Q1，扬声器LS1；所述电阻R4的一端与发光二极管的阳极相连，并共同与单片机AT89C52的P23端口相连；所述电阻R4的另一端与三极管Q1的基极相连，发光二极管的阴极与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与三极管Q1的集电极相连，所述三极管的发射极与扬声器LS1相连。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。