专利名称：多通道全自动无线测温仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及温度的电子测量装置及无线发射和接收装置。尤其是能够全自动的无线测量到多 处异地温度的多通道全自动无线测温系统。属于电子技术应用领域。
技术背景目前，公知的电子测温仪器是感温头、电子电路及显示器组成。将感温头与被测物接触，感 温头就把测量到的温度量转变成电信号，然后经电子电路驱动显示器显示出对应温度。由于感温 头和显示器是一一对应，它给多处测温带来很多不便。还因为感温头和显示器的有线连接，它又 给异地测温带来困难。也就说，仅由一台目前公知的电子测温仪不能实现多处异地的温度测量。 发明内容本发明公开了一种多通道全自动无线测温仪，它是由多只相同的测温定时发射机和一只公用 接收显示机组成。每只发射机在不需要自己测温发射的时候处于关闭状态。到了自己的测温发射 时间就自动开启，把自己测量到的温度发射出去。这样，每只发射机的测温发射时间就可以相互错 开。从而实现了一只公用接收机可以接收到多路测温发射过米的信号。只是在不同的时间内接收 到的是不同的发射机发送来的信号。从而，T.作人员在一个地方就能够测量到多处异地的温度。 电路还设有警戒温度自动闪烁报警功能。可在因温度超限需要报警时，进行正确地报警控制。本发明采取的技术方案是在该控制仪的外壳内设置电路。所述的电路是由多只相同的测温 定时发射电路和 一只公用接收电路组成。测温定时发射电路包括有时间设定控制电路、温度/电压转换电路、电压/频率转换电路和调制 发射电路。温度/电压转换电路把测量到的温度信号转换成电压信号并传送给电压/频率转换电路， 由它转换成对应的频率。然后传送给调制发射电路去调制载波，并发射到空中。时间设定控制电路 按照预先设定的时间用来控制整个发射电路的工作与否。见图1所示。单片机IC1，电子键盘SBl-7及三极管VT1等构成时间设定控制电路。干电池E1为单片机 IC1提供1.5V直流电源。El的负极端作为地，止极端接IC1的止极。9V叠层电池E2的负极端 与El的正极相连接，E2的正极端接晶体二极管VT1的集电极，由VT1的发射极给整个发射机 提供10.5V的直流电源。VT1的基极经电阻Rl接IC1的输出端。低功耗单片机IC1，型号为 4EC8700。它仅仅处理与时间有关的数据，它可以根据预先设定的时间程序输出高、低电平。去 驱动VT1的饱和与截止。从而控制整个发射电路工作与否。到测温时间开始的时候，它输出高电 平，VT1饱和导通，发射电路得电而开始工作。把测到的温度发送出去。到测温时间结束的时间， 单片机又输出低电平，VT1截止，发射电路断电而停止工作。如果是多只发射机测温，设定给每 只发射机的测温发射时间段应相互错开。稳压集成电路IC3的型号为W7805。它给集成温度传感器LM45C提供5伏稳压电源。IC3 的1脚接VT1的发射极，2脚接地，3脚接与LM45C的1却相连接。滤波电容C2的正极接IC3 的3脚，负极接地。集成温度传感器LM45C,运放集成电路IC2及电阻R2、 R3、 R4、 R6构成温 度/电压转换电路。LM45C的3脚接地，2脚经电阻R2与IC2的同相输入端相连接。运放集成电 路1C2，型号为CA3140。它的反相输入端经电阻R4接地，输出端与集成电路IC4的9脚相连接。 屯阻R3的一端接IC2的同相输入端，另一端接地。可调电阻R6的一端接1C2的输出端，另一端
接IC2的反相输入端。集成温度传感器LM45C把测量到的温度转换成对应的电压信号。它的输出 电压经IC2适当放大后加到集成电路IC4的9脚。集成电路IC4、电阻R8及电容C3构成电压/频率转换电路。1C4的型号为CD4046。它的16 脚接VT1的发射极，5脚和8脚都接地，11脚经电阻R8接地。它的输出端4脚经电阻R7与无 线发射专用模块IC5的输入端相连接。电容C3的一端接IC4的6脚，另一端接C4的7脚。这 里的"电压/频率转换电路"其实是一个压控振荡器。它的输出频率与其输入电压成线性关系。IC4 的9脚输入电压为零时，它的输出频率也为零。因此，温度传感器LM45C测到的温度高低可由压 控振荡器的频率来反映。调制发射电路IC5是无线发射专用模块。其型号为TWH630。它的正极接VT1的发射极，负 极接地。输入端经电阻R7与IC4的4脚相连接。IC4的4脚输出的方波脉冲经电阻R7限流后送 到1C5进行脉冲调制，再由IC5内置天线辐射265MHz的高频电磁波到空中。犯C8700单片机IC1的时间程序写入及写入时的显示通过电子键盘SB1-7及液晶显示屏LCD 来完成。电子键盘SB1-7与单片机各脚的连接见图2 (b)所示。单片机的M,脚分别与P2-P4脚键 连接，实现"控制选择"及"定时"、"校时"。M2脚分别与P,-P4脚键连接，实现"复位"及"分"、 "时"、"周"。(1)时间调校正常情况下，液晶显示屏LCD显示的是正常走时状态。按住"校时" 键，同时分别按"周"键，调校星期；按"时"键，调校小时；按"分"键，调校分。(2)定时 调校按1次"定时"键，液晶显示屏LCD开始显示定时状态。这时可设定每只发射机每天的每 次测温开始时间"ON"和结束时间"OFF"。连续按"时"键，调校时连续按"分"键，调校分。 当调校完第1次测温的开始时间"10N"后，再按一次"定时"键，依照相同的方法调校第一次测 温的结束时间"10FF"。依次再按"定时"键，分别调校每天的第2次测温的开始时间和结束时间， 第3次测温的开始时间和结束时间等等。当9个时间段中只用其中儿个时段时，其余按"复位" 键将它们冻结起来。连续按"周"键，调校每周的控制形式。例如，液晶显示屏显示出一、二、 二、四、五，五个字样时，表示一周内只有星期一至尼期五，五天作定时控制，ffi期六和星期日 不作定时控制。调校完毕后，按一下"校时"键，显示屏恢复正常的显示走时状态。按"控制选 择"键，可把按设定时间的自动控制转换为随即的手动控制。接收电路包括有接收解调电路、频率/电压转换电路、温度显示电路及单频率检测电路、警戒 温度报警电路。接收解调电路把接收下来的信号解调后， 一路传送给"频率/电压转换电路"，另 一路传送给"单频率检测电路"。频率/电压转换电路把频率转换成对应的电压，然后再传送给显 示电路。显示电路根据不同的电压显示出对应的温度。单频率检测屯路检测到送入的信号频率与 其压控振荡频率一致时，就向报警电路传送信号。报警电路开始l:作，发出报警信号。单频率检 测电路的压控振荡频率可根据需要报警的温度预先设定。见图3所示。变压器T、二极管D1 D4、电容C12^15及稳压集成电路IC11组成12伏直流稳压电源电路。 给整个接收电路提供12伏直流电源。变压器T的初级端接220伏的交流电源。二极管D1 D4组 成桥式整流电路，桥式整流电路的两输入端接变压器的次级端。桥式整流电路的负极输出端作为 地，正极输出端与稳压集成电路ICU的1脚相接。IC11的2脚接地，输出端3脚提供12伏直流 电压；IC11的型号为W7812。电容C12 C15起滤波作ffl。 C15的止极接CIl的1脚，负极接地； C14的一端接ICn的1脚，另一端接IC11的2脚；C13的一端接ICU的2脚，另一端接ICU
的3脚；C12的正极接IC1的3脚，负极接地。接收解调电路IC6是与IC5相对应的无线接收专用模块。其型号为TWH631。它的正极端接 1C11的3脚，负极端接地。IC6接收到IC5发送来的射频信号后，从其输出端输出解调后的方波 脉冲。 一路经电容C4、电阻R11送入集成电路IC7的1脚；另一路经电容C7送入集成电路IC9 的3脚。集成门电路IC7,其型号为CC4011。它勾电容C5、电阻R12等构成的4" S触发脉冲发生器。 电阻R9、 R10是输入端的偏置电阻，使输入端的电压为电源电压的1/2。电阻R9的一端接IC11 的3脚，另一端接电阻RIO的一端；R10的另一端接地。电容C4的一端接IC6的输出端，另一 端接R9和R10的连接处。电阻Rll的一端接R9和R10的接处，另一端接IC7的1脚。IC7的2 脚、5脚、10脚、13脚及14脚都接ICU的3脚，3脚和4脚相连接，8脚和12脚相连，6脚接 屯容C5， C5的另一端接9脚。电阻R12的一端接IC7的9脚，另一端接地。IC7的9脚接电阻 R13的一端，R13的另一端接晶体三极管VT3的基极。VT3的发射极接地，集电极经电阻R14接 1C11的3脚。解调后的方波脉冲经C4、 RU输入到IC7的1脚，经过由IC7等构成的4p S触发 脉冲发生器整形，由VT3的集电极输出相同频率的触发脉冲。集成电路IC8，其型号为NE555。它与电容C6、电阻R17及R15、 RI6等构成频率/电压转换 屯路。IC8的1脚接地，4脚和8脚都接IC11的3脚，输入端2脚接VT3的集电极。电阻R17的 一端接IC11的3脚，另一端接电容C6的一端；C6的另一端接地。IC8的6脚和8脚都与RI7和 C6的连接处相接，输出端3脚接电阻R15的一端。R15的另一端接可变电阻R16的一端，R16 的另一端接地。R16的滑动端接电容C16的一端，C16的另一端接地。在输入信号每个新的循环 到达时，C7等构成的4!i S触发脉冲发生器就触发由1C8等构成的单稳态触发器一次。IC8的输 出脉冲通过R15、 R16及电容C16换成直流屯压。调节R17或C6可改变脉冲宽度。若IC8输出 的方波脉冲峰值是Vp,脉冲宽度是Tw。则可算出它输出的直流电压为VpTwf。式中f是脉冲频率。 由于Vp和Tw是固定的，所以，这个电压与频率成正比。因此，表头能直接显示出对应的温度。成品数字表头、稳压二极管D及电阻R18、 R19构成温度显示电路。数字表头的输入端接 R16的滑动端，正极端接IC11的3脚，负极端接地，校零端接R18的滑动端。D的正极接地，负 极与Ri9 —端相连接；R19的另一端接1C11的3脚。R18的一端接R19和D的连接处，另一端 接地。调节R18可对表头校零。集成电路IC9，其型号为LM567。它与电容C8、电阻R20及R21等构成单频率检测电路。IC9 的4脚接IC1I的3脚，7脚接地，1脚接电容C9的正极，2脚接电容C10的正极，C9和C10的 负极都接地。1C9的5脚接电阻R20的一端，6脚接R20的另一端。屯容C8的一端接IC9的6 脚，另一端接地。IC9的8脚接R21的一端，R21的另一端接ICU的3脚。IC9的3脚接电容C7 的一端，C7的另一端接IC6的输出端。当IC6经电容C7送入到IC9的3脚的方波信号频率与IC9 的压控振荡频率一致时。IC9可靠解码，其8脚由高电平转为输出低电平。输送给1C10的7脚。 调节R20成C8可改变压控振荡频率。集成电路ICIO,其型号为M5232L。它与电容Cll、发光一极管ED及压电蜂鸣器HTD等构 成闪烁报警电路。IC10的8脚接IC11的3脚，4脚接地，7脚接IC9的8脚，5脚接电容C11的 正极，Cll的负极接地。电阻R22的一端接IC10的1脚，另一端接IC10的3脚。发光二极管ED 的正极接IC10的3脚，另一端接地。压电蜂鸣器HTD的一端接IC10的6脚，另一端接1C10的l脚。IC10的l脚输出稳定的4伏电压。当IC10的7脚的输入电压低于其内部基准电压时，6脚 输出低电平，驱动HTD发出报警声。同时，IC10的内部振荡器开始振荡，由3脚驱动ED闪烁发光。本发明的有益效果是，克服了有线测温的种种不便及传输导线给温度测量带来的影响。并可 在丙温度超限需要报警时，进行正确地报警控制。T.作人员在一个地方就能够测量到多处异地的 温度。省时省力，测量方便。
图1是本发明的测温定时发射机电路原理图。图2是测温定时发射机的操作面板图及单片机IC1与电子键盘SB1-7之间的连接原理图。其 中，图(a)是测温定时发射机的操作面板图，图(b)是单片机与电于键盘之间的连接原理图。 图3是本发明的接收显示机电路原理图。图1中El是1.5伏干电池，E2是9伏叠层电池。LCD是液晶显示器，B是石英振荡器， SB1-7J是电子键盘。IC1是单片机，VT1是晶体二极管，LM45C是温度传感器，IC3是稳压集 成电路，IC2是运放集成电路，IC4J是CMOS集成电路，IC5是无线发射专用模块。C1 C3是电 容，R1 R8是电阻。图3中1C6是无线接收专用模块，IC7是集成门电路，IC8是集成电路，IC9是集成电路IC10 是集成电路，IC11是稳压集成电路。VT3是晶体三极管，HTD是压电蜂鸣器，ED是发光二极管， D是稳压晶体二极管，D1 D4是整流二极管，T是变压器，C4 C16是电容，R9 R22是电阻。
具体实施方式
在发射机外壳内设置图1所示的电路。在图1中，干电池E1为单片机1C1提供1.5V直流电 源。El的负极端作为地，正极端接IC1的正极。9V叠层电池E2的负极端与E1的正极相连接， E2的正极端接晶体三极管VT1的集电极，由VTH的发射极给整个发射机提供10.5V的直流电源。 VT1的基极经电阻R接IC1的输出端。C3的1脚接VT1的发射极，2脚接地，3脚接与LM45C 的1却相连接。滤波电容器C2的正极接1C3的3脚，负极接地。LM45C的3脚接地，2脚经电 阻R2与IC2的同相输入端相连接。IC2的反相输入端经电阻R4接地，输出端与集成电路IC4的 9脚相连接。电阻R3的一端接IC2的同相输入端，另一端接地。可调电阻R6的一端接IC2的输 出端，另一端接1C2的反相输入端。IC4的16脚接VT1的发射极，5脚和8脚都接地，11脚经电 阻R8接地。它的输出端4脚经电阻R7与无线发射专用模块1C5的输入端相连接。电容器C3的 一端接1C4的6脚，另一端接IC4的7脚。1C5的正极接VT1的发射极，负极接地。输入端经电 阻R7与IC4的4脚相连接。在图2(b)所示的单片机1C1与电子键盘SB-7的连接中，"控制选择"按键的一端接IC1的 Ml脚，另一端接P2脚。"定时"按键的一端接1C1的Ml脚，另一端接P3脚。"校时"按键的 一端接1C1的M1脚，另一端接P4脚。"复位"按键的一端接1C1的M2脚，另一端接P1脚。"分" 按键的一端接IC1的M2脚，另一端接P2脚。"时"按键的一端接1C1的M2脚，另一端接P3脚。 "周"按键的一端接1C1的M2脚，另一端接P4脚。各按键的按钮伸出外壳外表面，以便设定发 射机的测温发射时间段。各按键的排列及液晶显示器LCD的位置见图2 (a)所示。在接收机外壳内设置图3所示的电路。在图3中，变压器T的初级端接220伏的交流电源。 二极管D1 D4组成桥式整流电路，桥式整流电路的两输入端接变压器的次级端。桥式整流电路
负极输出端作为地，正极输出端与稳压集成电路ICll的1脚相接。ICll的2脚接地，输出端3脚 提供12伏直流电压。C15的正极接ICll的1脚，负极接地；C14的一端接ICll的1脚，另一 端接ICll的2脚；C13的一端接IC11的2脚，另一端接ICll的3脚；Ci2的正极接ICl的3脚， 负极接地。IC6的正极端接IC11的3脚，负极端接地。R9的一端接ICll的3脚，另一端接R10 的一端；R10的另一端接地。C4的一端接IC6的输出端，另一端接R9和R10的连接处。Rll的 一端接R9和R10的接处，另一端接IC7的1脚。IC7的2脚、5脚、10脚、13脚及14脚都接IC11 的3脚，3脚和4脚相连接，8脚和12脚相连，6脚接C5， C5的另一端接9脚。R12的一端接IC7 的9脚，另一端接地。1C7的9脚接R13的一端，R13的另一端接VT3的基极。VT3的发射极接 地，集电极经R14接IC11的3脚。IC8的脚接地，4脚和8脚都接IC11的3脚，2脚接VT3 的集电极。R17的一端接IC11的3脚，另一端接C6的一端；C6的另一端接地。IC8的6脚和8 脚都与R17和C6的连接处相接，3脚接R15的地端。R15的另一端接R16的一端，R16的另一 端接地。R16的滑动端接C16的一端，C16的另一端接地。数字表头的输入端接R16的滑动端， 止极端接IC11的3脚，负极端接地，校零端接R18的滑动端。D的止极接地，负极与R9一端 相连接；R19的另一端接IC11的3脚。R18的一端接R19和D的连接处，另一端接地。IC9的4 脚接IC11的脚，7脚接地，1脚接C9的正极，2脚接C10的正极，C9和C10的负极都接地。IC9 的5脚接R20的一端，6脚接R20的另一端。电容C8的一端接IC9的6脚，另一端接地。IC9 的3脚接电容C7的一端，C7的另一端接IC6的输出端。IC9的8脚接R21的一端，R21的另一 端接ICU的3脚。IC10的8脚接IC11的3脚，4脚接地，7脚接IC9的8脚，5脚接CU的正极， Cll的负极接地。R22的一端接IC10的1脚，另一端接IC10的3脚。ED的正极接IC10的3脚， 另一端接地。HTD的一端接IC10的6脚，另一端接1C10的1脚。数字表头的显示器紧贴在接收 机的面板上，显示温度读数。发光二极管ED也要在面板上显露出来。
权利要求
1、一种多通道全自动无线测温仪，在该测温仪的外壳内设置电路，其特征在于它是由多只相同的测温定时发射机和一只公用接收机组成，所述的测温定时发射电路包括有时间设定控制电路、温度/电压转换电路、电压/频率转换电路，所述的接收电路包括有频率/电压转换电路及警戒温度报警电路。
2、 根据权利要求1所述的多通道全自动无线测温仪，其特征在丁 4EC8700单片机IC1的输出端 经电阻Rl接晶体二极管VT1的基极，VT1的集电极接10.5V电源，再由VT1的发射极为集 成电路1C4及调制发射电路专用模块IC5提供直流电源构成的时间设定控制电路。
3、 根据权利要求1所述的多通道全自动无线测温仪，其特征在于集成温度传感器LM45C的输 出端经电阻R2接运放集成块IC2的同相输入端，由IC2的输出端输出与测量温度相对应的电 压而构成的温度/电压转换电路。
4、 根据权利要求1所述的多通道全自动无线测温仪，其特征在T:集成电路IC4的9脚接IC2 的输出端，电容C3的一端接IC4的6脚，另一端接IC4的7脚，11脚经电阻R8接地，4脚 经电阻R7与无线发射专用模块IC5的输入端相连接构成的屯压/频率转换电路。
5、 根据权利要求1所述的多通道全自动无线测温仪，其特征在丁- NE555集成电路1C8的2脚接 晶体二极管VT3的集电极，电容C6的一端接1C8的6、 7脚，C6的另一端接地，IC8的3脚 接电阻R15的一端，R15的另一端接可变电阻R16的一端，R16的另一端接地，RI6的滑动端 接电容C16的一端，C16的另一端接地，R16的滑动端作为输出端而构成的频率/电压转换电 路。
6、 根据权利要求1所述的多通道全自动无线测温仪，其特征在T:发光二极管ED的负极接地， 正极接M5232L集成电路IC10的3脚接，压电蜂鸣器HTD—端接集成电路IC10的1脚，另 一端接IC10的6脚而构成的闪烁报警电路。
全文摘要
一种多通道全自动无线测温仪，它是由多只相同的测温定时发射机和一只公用接收显示机组成。测温定时发射电路包括有时间设定控制电路、温度/电压转换电路、电压/频率转换电路和调制发射电路。接收电路包括有接收解调电路、频率/电压转换电路、温度显示电路及单频率检测电路、警戒温度报警电路。实现了一只公用接收机可以接收到多路测温发射过来的信号。克服了有线测温的种种不便及传输导线给温度测量带来的影响。并可在因温度超限需要报警时，进行正确地报警控制。实现了在一个地方就能够全自动地测量到多处异地的温度。省时省力，测量方便。
文档编号G08C17/02GK101127151SQ20061004098
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月18日 优先权日2006年8月18日
发明者蔡可健 申请人:蔡可健