一种基于单片机的无线温度探测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于单片机的无线温度探测系统，由远程温度测量系统和温度数据接收系统组成；所述远程温度测量系统通过温度传感器，对目标进行测温，将测温结果信号传送给第一处理控制模块，第一处理控制模块接收温度传感器探测到的温度信号数据后通过无线发射模块电路发送出去；所述温度数据接收系统通过无线接收模块电路接收无线发送来的温度信号数据，传送给第二处理控制模块，第二处理控制模块将温度信号数据在显示模块上显示出来。本发明的有益效果是采用了无线温度测量技术，应用范围广。
【专利说明】一种基于单片机的无线温度探测系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于温度探测器【技术领域】，涉及一种基于单片机的无线温度探测系统。
【背景技术】
[0002] 随着科技的逐渐发展，在工业等各个方面，温度控制成为一个关键的技术难点，因 为大多数需要监测的温度点无法直接接触，而传统的温度测量，都是从传感器引出线缆到 达显示面板或主机，才能测量温度的变化。对于一些腐蚀性强或密封性高，温度测量与主机 距离远的环境，有线温度测量实现起来就比较困难。虽然温度变送器的出现解决了短距离 温度的测量，但其仍然依赖于线缆，而且随着距离的增加，信号衰减很快，无法适用于远距 离温度测量。这时候无线温度的监测就显得格外重要。基于单片机的温度无线探测则让检 测数据更易与操作、处理以适应各种不同设备的要求。除了工业方面的应用，像生活的、医 疗领域也可以广泛应用。
[0003] 现在的温度探测设备有很多，对每个不同的特殊环境都有对应的专用探测设备， 但是适用范围都很有限。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种基于单片机的无线温度探测，解决了现有的有线温度 测量设备受线缆限制，应用范围小的问题。
[0005] 本发明所采用的技术方案是由远程温度测量系统和温度数据接收系统组成；
[0006] 所述远程温度测量系统通过温度传感器，对目标进行测温，将测温结果信号传送 给第一处理控制模块，第一处理控制模块接收温度传感器探测到的温度信号数据后通过无 线发射模块电路发送出去；
[0007] 所述温度数据接收系统通过无线接收模块电路接收无线发送来的温度信号数据， 传送给第二处理控制模块，第二处理控制模块将温度信号数据在显示模块上显示出来。
[0008] 进一步，本发明的远程温度测量系统设置多个，且分别设置在测量目标处。
[0009] 进一步，所述温度传感器采用DS18B20芯片。
[0010] 进一步，所述第一处理控制模块和第二处理控制模块均采用89s51单片机。
[0011] 进一步，所述无线发射模块电路采用PT2262+315M无线模块；所述无线接收模块 电路采用PT2272+315M无线模块。
[0012] 本发明的有益效果是采用了无线温度测量技术，应用范围广。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本发明一种基于单片机的无线温度探测系统结构示意图；
[0014] 图2是本发明远程温度测量系统电路原理图；
[0015] 图3是本发明温度数据接收系统电路原理图；
[0016] 图4是本发明无线数据发送流程示意图；
[0017] 图5是本发明无线数据接收流程示意图。
[0018] 图中，1.远程温度测量系统，2.温度数据接收系统，101.温度传感器，102.第一 处理控制模块，103.无线发射模块电路，201.无线接收模块电路，202.第二处理控制模块， 203.显示模块。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0020] 如图1所示，本发明包括远程温度测量系统1和温度数据接收系统2 ;
[0021] 所述远程温度测量系统1通过温度传感器101，对目标进行测温，将测温结果信号 传送给第一处理控制模块102,第一处理控制模块102接收温度传感器101探测到的温度信 号数据后通过无线发射模块电路103发送出去；图2为远程温度测量系统1的电路连接图。
[0022] 所述温度数据接收系统2通过无线接收模块电路201接收无线发送来的温度信 号数据，传送给第二处理控制模块202,第二处理控制模块202将温度信号数据在显示模块 203上显示出来。图3为温度数据接收系统2的电路连接图。
[0023] 本发明的远程温度测量系统1设置多个，分别设置在测量目标处。
[0024] 本发明中，温度传感器101采用DS18B20芯片。其具有体积小、精度高、硬件开销 低、抗干扰能力强等特点，最主要还是输出的信号完全是数字化，这样可以直接把探测到的 温度信号直接传送到单片机中进行处理及控制，省去了一些外围电路。因为其稳定的物理 化学性质，它常常被用作工业上的测温元件，而且其线性度还不错，在〇到100摄氏度都能 保持偏差不大于1摄氏度。而且因为其单总线传输的特点，单片机可以由一根总线带多个 DS18B20温度传感器，方便实现多点测量。DS18B20内部有两种晶振，其中低温度系数晶振 的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系 数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图 中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进 行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前， 首先将-55°C所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度 寄存器被预置在_55°C所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲 信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到〇时温度寄存器的值将加1，减法计数器 1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计 数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中 的数值即为所测温度。
[0025] 第一处理控制模块102和第二处理控制模块202均采用51系列单片机89s51单 片机作为控制器。该芯片在性能方面优异、同时功耗却很低还具有8K可编程的闪存，所以 这类单片机具有编程灵活、体积小、硬件简单、安装方便等特点。在对多个DS18B20温度传 感器101控制工作的同时，还能与PC机通信。另外单片机广泛的应用在工业控制上，相应 的编程技术及外围功能电路都很成熟。
[0026] 无线发射模块电路103(PT2262+315M无线模块），工作原理：引脚1到引脚8作 为地址码并且都接地置0,第10到第13引脚作为数据码的输入端，这也就是通常采用的编 码器接法。编码器的数据输入端分别与第一处理控制模块102的数据端（即引脚P2. 0到 P2. 3)相连。第一处理控制模块102通过编码器的数据端输入写入从温度传感器101接收 到的温度数据，从而实现编码并发送出去。其中编码芯片的14引脚为编码芯片的启动端， 本发明中该引脚接地置〇,也就是编码芯片一直在工作中，只要有有效的信号输入，编码器 就会立刻进行编码再由17引脚将该编码后的信号输出，最后通过315M无线模块发送出去。 如图4所示为本发明无线数据发送的流程。
[0027] 无线接收模块电路201(PT2272+315M无线模块），工作原理：因为编码芯片的第1 到第8引脚全部接地置0也就是地址码全部为0,所以为了使编译码芯片之间能匹配使用， 译码芯片的地址码也需要相同，也就是第1到第8引脚也全部接地置0。同样译码芯片的数 据端口也是引脚10到引脚13,不过与之相连的是单片机Pl口（即PL0到PL3)，经过译 码芯片解码后的数据输入到第二处理控制模块202进一步处理，无线收发模块的工作就算 完成了。显示模块203的液晶接口电路采用IXD1602型号液晶显示芯片。如图5所示为本 发明的无线数据接收流程。
[0028] 本发明针对温度探测的现状，提供了一种基于单片机的无线温度探测，在保证稳 定性、实时性、功耗低的情况下，实现远近距离的温度探测以及无线数据传输，最终实现温 度的探测。可以快速探测物体的温度，而且体积小巧便于携带，为进一步科学研究提供便 利。
[0029] 1、首先是对物体温度的采集，然后发送到单片机处理。
[0030] 2、无线通信、串口通信模块：检验探测器在不同距离（如10m、20m、30m····)下的误 码率等，温度探测器与PC机之间的通讯情况。
[0031] 3、对单片机传送过来的数据进行处理并显示出来。
[0032] 本发明的优点有：
[0033] 1、节省成本、使用范围广、安装简单。传统的温度探测普遍需要安装电缆，而安装 线缆的真实花费可以达到几万元人民币并且安装之后不容易更改。无线通信却能很容易地 跨跃这些障碍，并且不需要可见的线就能工作。它可以穿越隔板和墙，并在建筑物之间建 立链接。它还能在很短的时间内安装好。
[0034] 2、探测距离更远更广。现在的温度探测一般都是近距离的测量，对于超高温物体 还是难以测量，而我们团队制作的这个不仅可以远距离传输数据，还可以远距离测量物体 的温度，适用范围更广。
[0035] 3、易于修改及功能扩展。相对于传统温度探测的功能都固化不易修改，基于单片 机的无线温度探测，一个重要的特点就是该系统由单片机程序控制，针对复杂多变的环境 及个人不同的使用要求，可以编写相应的程序写入单片机。而且单片机有多个引脚及扩展 口可以用于添加其他功能，便于应用在其他设备中。
[0036] 下面列举具体实施例对本发明进行说明。
[0037] 实施例1 :
[0038] 测试无线传输距离，测试结果如下表1所示。
[0039] 表 1
[0040]
【权利要求】
1. 一种基于单片机的无线温度探测系统，其特征在于：由远程温度测量系统（1)和温 度数据接收系统（2)组成； 所述远程温度测量系统（1)通过温度传感器（101)，对目标进行测温，将测温结果信号 传送给第一处理控制模块（102)，第一处理控制模块（102)接收温度传感器（101)探测到的 温度信号数据后通过无线发射模块电路（103)发送出去； 所述温度数据接收系统（2)通过无线接收模块电路（201)接收无线发送来的温度信号 数据，传送给第二处理控制模块（202)，第二处理控制模块（202)将温度信号数据在显示模 块（203)上显示出来。
2. 按照权利要求1所述一种基于单片机的无线温度探测系统，其特征在于：本发明的 远程温度测量系统（1)设置多个，且分别设置在测量目标处。
3. 按照权利要求1所述一种基于单片机的无线温度探测系统，其特征在于：所述温度 传感器（101)采用DS18B20芯片。
4. 按照权利要求1所述一种基于单片机的无线温度探测系统，其特征在于：所述第一 处理控制模块（102)和第二处理控制模块（202)均采用89s51单片机。
5. 按照权利要求1所述一种基于单片机的无线温度探测系统，其特征在于：所述无 线发射模块电路（103)采用PT2262+315M无线模块；所述无线接收模块电路（201)采用 PT2272+315M无线模块。
【文档编号】G08C17/02GK104376709SQ201410682632
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】陈春雷, 石友彬, 王慧, 蔡宏英, 缪永强, 曾庆标 申请人:广东海洋大学