专利名称：一种具有自设定温度范围的温度检测控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度检测控制装置，尤其是能根据工作环境自行设定温度检测范围的装置。
背景技术：
在某些农产品的干燥(或烘烤)、温室控制、以及婴幼儿蹬被报警器等多种需对温度进行测量及控制场合，需要首先确定检测点初始稳态的温度值为中心温度值，以后一旦检测点的温度偏离该中心温度值达到某个设定的范围时，要及时加以控制或给出提示报警。这类温控装置的最大特点是中心温度值不固定，而是根据检测点现场的温度而定。在已有技术中，通常采用人工方法以旋转电位器或按击开关来设定中心温度值及其上限、下限温度，设定过程繁琐，设定后其值固定，不具有智能化，加之调节电位器或设定开关为装置的一部分，导致装置电路复杂，灵活性差，体积增大，价格增加。
发明内容
一、要解决的技术问题本实用新型的目的在于提供一种具有自设定温度范围的温度检测控制装置，以简化电路、缩小体积、降低成本、降低功耗，无需人工设定，提高装置的智能化。
二、技术方案系统核心部分是带有A/D转换功能的单片机(8)，此外还有温度检测单元电路、串行通信单元电路、输出单元电路和电源等共五个部分的电路共同组成。其中温度检测单元电路(11)由温度传感器(1)和少量其它元件组成；串行通信单元电路(13)由电平转换电路和串行通信接口(3)组成；而输出单元电路由三个不同输出信号的电路共同组成，它们是继电输出电路(14)、声音输出电路(15)以及数码显示输出电路(12)，这其中继电输出电路的执行元件为输出继电器(4)、声音输出电路的执行元件为压电陶瓷片(5)，而数码显示输出电路中的执行元件为动态扫描共阳LED数码管(2)。
整个装置除了不能安装在主印刷电路板上的7个元件以外，其余的全部元件集中安装在一块检测控制主板(10)上，这7个元件是温度传感器(1)、数码管(2)、串行通信接口(3)、输出继电器(4)、压电陶瓷片(5)、系统开关(6)、直流电源接口(7)，如图1框图所示。
各单元电路的连接以单片机为中心，通过单片机的12个I/O口与各个单元电路相连接，分别为a.通过一根设置为A/D输入的I/O口与温度检测单元电路(11)连接；b.通过一根设置为输出的I/O口与声音输出电路(15)连接；c.通过一根设置为输出的I/O口与继电输出电路(14)连接；d.通过两根设置为串行通信口的I/O口与串行通信单元电路(13)连接；e.通过6根设置为输出的I/O口与译码显示驱动电路(9)连接；f.通过一根设置为唤醒输入的I/O口与系统开关(6)连接。
其工作过程如下串行通信接口(3)通过串行通信电缆与个人电脑上的RS232串口连接，同时在个人电脑上设定温度变化范围及上下限温度后即可进入正常使用。每次开机后，单片机(8)通过温度检测单元电路(11)定时反复采集检测点温度，并求取平均值作为采集温度，随着检测点温度达到稳定，当前后两次采集温度相同或已超过开机检测温度的最大时间后，把最后一次温度采集值作为中心温度值，同时系统进入正常工作状态(这个过程如图3流程图所示)。如在工作过程中发生温度越限则声音输出电路(15)发出报警声音，同时输出控制电路(14)动作，通过控制发热元件的工作状态使温度自动返回设定的温度范围内。整个工作过程中，无论工作状态如何，数码显示输出电路均实时显示当前的检测温度和工作状态。
三、有益效果自动设定检测点的中心温度值，当检测点温度越限时产生声音提示及输出控制信号，电路简单、功耗低，可全面克服已有技术中需人工设定带来的不便。
图1为本实用新型的检测控制主板与外围元件、接口框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为本实用新型自设定中心温度值程序流程图。
图中各元件及单元电路的编号为(1)温度传感器、(2)数码管、(3)串行通信接口、(4)输出继电器、(5)压电陶瓷片、(6)系统开关、(7)直流电源接口、(8)单片机、(9)译码显示驱动电路、(10)检测控制主板、(11)温度检测单元电路、(12)数码显示输出电路、(13)串行通信单元电路、(14)继电输出电路、(15)声音输出电路。
具体实施方式
1.温度检测单元电路(11)由温度传感器(1)与分压电阻R1串联于电源和地之间构成，温度传感器(1)用线性或非线性、正温度系数或负温度系数的热敏电阻都可以。单片机(8)HT46R47通过设置为A/D输入的I/O口PB0与热敏电阻RT1和分压电阻R1的串联中间点连接；2.声音输出电路(15)中陶瓷电容C3、压电陶瓷片Cr1串联后一端接地；另一端与单片机(8)HT46R47中设置为输出的I/O口PA3相连接；3.继电输出电路(14)由驱动电阻、NPN型三极管、输出继电器(4)和输出接口组成。单片机(8)HT46R47通过设置为输出的I/O口PB1与驱动电阻R2和9013三极管Q1基极电连接，3V输出继电器RL1接在9013三极管Q1集电极和电源之间，输出接口CN2与3V输出继电器RL1的开关触点电连接；4.单片机(8)HT46R47通过两根设置为串行通信口RXD、TXD的I/O口PA2、PA1分别与串行通信单元电路(13)中电平转换电路MAX232E的12脚、11脚电连接，串行通信接口(3)CON3的1脚RXD、2脚TXD分别与电平转换电路MAX232E的13脚、14脚电连接，串行通信接口(3)CON3的3脚接地，串行通信接口(3)通过串行通信电缆与个人电脑RS232串口电连接；5.数码显示输出电路(12)中三极管Q2、Q3的基极分别与单片机(8)HT46R47的2根输出管脚PB2、PB3电连接，集电极分别与数码管(2)的低位和高位2个位选端电连接，译码显示驱动电路(9)74HC47的4个译码输入端DCBA与单片机(8)HT46R47的4根输出管脚PA7、PA6、PA5、PA4电连接，译码显示驱动电路(9)74HC47的abcdefg7段输出脚分别通过7个1kΩ限流电阻R7-R10、R12、R14、R16与数码管(2)的abcdefg7个段选端电连接，数码管(2)采用2位动态扫描共阳LED数码管；6.S1系统开关(6)与10kΩ上拉电阻R13串联至电源，与单片机(8)设置为唤醒输入的I/O口的管脚PA0电连接。直流电源接口(7)由直流3.0伏锂电池供电。
权利要求1.一种具有自设定温度范围的温度检测控制装置，由带有A/D转换功能的单片机以及外围的温度检测单元电路、串行通信单元电路、输出单元电路和电源等共五个部分的电路共同组成，其特征是(a)检测控制主板(10)上的单片机(8)通过一根设置为A/D输入的I/O口的管脚与温度检测单元电路(11)电连接；(b)检测控制主板(10)上的单片机(8)通过一根设置为输出的I/O口的管脚与声音输出电路(15)电连接；(c)检测控制主板(10)上的单片机(8)通过一根设置为输出的I/O口的管脚与继电输出电路(14)电连接；(d)检测控制主板(10)上的单片机(8)通过两根设置为串行通信口的I/O口的管脚与串行通信单元电路(13)电连接；(e)检测控制主板(10)上的单片机(8)通过6根设置为输出的I/O口的管脚与译码显示驱动电路(9)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自设定温度范围的温度检测控制装置，其特征是(a)温度检测单元电路(11)中温度传感器(1)与分压电阻串联于电源和地之间，单片机(8)输入I/O口与温度传感器(1)和分压电阻的串联中间点连接，温度传感器(1)用线性或非线性、正温度系数或负温度系数的热敏电阻都可；(b)声音输出电路(15)中陶瓷电容与压电陶瓷片(5)串联后一端接地，另一端与单片机(8)相连接；(c)继电输出电路(14)中，单片机(8)输出的I/O口管脚与驱动电阻和三极管基极电连接，输出继电器(4)接在三极管集电极和电源之间，输出接口与输出继电器(4)的开关触点电连接；(d)串行通信单元电路(13)中串行通信接口(3)的1、2脚分别与电平转换电路的13脚、14脚电连接，串行通信接(3)CON3的3脚接地，串行通信接口(3)通过串行通信电缆与个人电脑RS232串口电连接；(e)数码显示输出电路(12)中2个三极管的基极分别与单片机(8)的2根输出管脚电连接，集电极分别与数码管(2)的2个位选端电连接，译码显示驱动电路(9)的4个译码输入端与单片机(8)的另外4根输出管脚电连接，译码显示驱动电路(9)的7段输出脚分别通过7个限流电阻与数码管(2)的7个段选端电连接。
专利摘要一种具有自设定温度范围的温度检测控制装置。它通过含单片机、温度检测单元电路、串行通信单元电路、以及声音输出电路、继电输出电路和数码显示输出电路的检测控制主板(10)与外围的温度传感器(1)、数码管(2)、串行通信接口(3)、输出继电器(4)、压电陶瓷片(5)、系统开关(6)、直流电源接口(7)电连接，工作过程由程序计算出检测点的温度，根据检测点的温度自动设定中心温度值及上下限范围，检测点温度越限后，装置产生声音提示及输出控制信号。
文档编号G05D23/20GK2716880SQ200420032698
公开日2005年8月10日 申请日期2004年1月19日 优先权日2004年1月19日
发明者邵剑龙, 卢诚, 李恒, 罗斌, 金建辉 申请人:昆明理工大学