一种电机温度实时监测系统的制作方法

本实用新型主要涉及控制领域，更具体地说，涉及一种电机温度实时监测系统。

背景技术：

在热力发电机中，温度是非常重要的一个运行参数，直接关系到电机生产的正常进行和安全保障，例如汽轮机、锅炉中的温度都是设备是否正常运行的重要指标，因此在热力发电机中需要有大量的温度测量监测。温度测量的测量准确度和运行的可靠性，直接关系到锅炉机组运行的安全性和经济性。因此对于电机温度的检测是必不可少的，如何采用一种便携简单的检测系统对电机的温度进行监测这是十分有意义的。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电机温度实时监测系统，对电机本体中的温度进行检测，可以由温度控制电机的转速，温度低，转速快，温度高，转速慢，并且对电机的电流进行检测，避免电流过大烧坏电机。

为解决上述技术问题，本实用新型一种电机温度实时监测系统包括主控制器、温度检测模块、过流采样电路、电机控制模块、按键模块、报警模块、显示模块、无线通信模块、监测终端、电源模块，对电机本体中的温度进行检测，可以由温度控制电机的转速，温度低，转速快；温度高，转速慢，并且对电机的电流进行检测，避免电流过大烧坏电机。

其中，所述温度检测模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述过流采样电路的输出端连接着主控制器的输入端；所述主控制器的输出端连接着电机控制模块的输入端；所述按键模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述主控制器的输出端连接着报警模块的输入端；所述主控制器的输出端连接着显示模块的输入端；所述监测终端通过无线通信模块连接着主控制器；所述电源模块用于给系统供电。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种电机温度实时监测系统所述主控制器采用MSP430149单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种电机温度实时监测系统所述温度检测模块采用TMP275数字式温度传感芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种电机温度实时监测系统所述按键模块采用4×4键盘。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种电机温度实时监测系统所述显示模块采用LCD1062。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种电机温度实时监测系统所述无线通信模块采用nRF905无线通信芯片。

控制效果：本实用新型一种电机温度实时监测系统，对电机本体中的温度进行检测，可以由温度控制电机的转速，温度低，转速快，温度高，转速慢，并且对电机的电流进行检测，避免电流过大烧坏电机。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种电机温度实时监测系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种电机温度实时监测系统的主控制器原理图。

图3为本实用新型一种电机温度实时监测系统的温度检测模块原理图。

图4为本实用新型一种电机温度实时监测系统的过流采样模块原理图。

图5为本实用新型一种电机温度实时监测系统的电机控制模块原理图。

图6为本实用新型一种电机温度实时监测系统的报警模块原理图。

图7为本实用新型一种电机温度实时监测系统的显示模块原理图。

图8为本实用新型一种电机温度实时监测系统的无线通信模块原理图。

图9为本实用新型一种电机温度实时监测系统的按键模块原理图。

图10为本实用新型一种电机温度实时监测系统的+5V电源模块原理图。

图11为本实用新型一种电机温度实时监测系统的+3.3V电源模块原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11说明本实施方式，本实施方式所述一种电机温度实时监测系统包括主控制器、温度检测模块、过流采样电路、电机控制模块、按键模块、报警模块、显示模块、无线通信模块、监测终端、电源模块，对电机本体中的温度进行检测，可以由温度控制电机的转速，温度低，转速快，温度高，转速慢，并且对电机的电流进行检测，避免电流过大烧坏电机。

其中，所述温度检测模块的输出端连接着主控制器的输入端，温度检测模块用于检测电动机本体内的温度，温度检测模块将检测的温度转换为数字信号，并传送给主控制器进行处理，温度检测模块采用I²C总线连接至单片机，温度检测模块的SDA引脚与单片机的P4.2引脚相连接；温度检测模块的SCL引脚与单片机的P4.3引脚相连接。

所述过流采样电路的输出端连接着主控制器的输入端，过流采样电路用于对电机电流进行采样，当电机的轴承损坏或者负载过重等原因引起电流超过设定值时，过流采样电路中的比较器U1B会输出一个高电平信号传送至单片机的P4.4引脚进行分析处理。

所述主控制器的输出端连接着电机控制模块的输入端，主控制器用于向电机控制模块发送控制信号，单片机的P4.5引脚将信号传送给电机控制模块，当单片机的P4.5引脚输出一个低电平时，电机控制模块中的光耦导通，从而继电器触头吸合电机通电旋转。

所述按键模块的输出端连接着主控制器的输入端，按键模块用于向主控制器输入设定的温度值，在有按键按下时，向单片机申请中断，在中断子程序中修改预先设好的标志位，从而决定上下限温度值。按键模块与单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7引脚相连接；P1.0、P1.1、P1.2、P1.3构成按键的行线，P1.4、P1.5、P1.6、P1.7构成按键的列线；行线作为按键的控制输出端，按键的列线作为按键的输入端；在没有按键按下的情况下，P1.4、P1.5、P1.6、P1.7四个管脚的电平为高电平，如果有按键按下时，则相应的列线管脚为低电平，这时通过设置P1.4、P1.5、P1.6、P1.7为低电平触发中断方式，低电平就触发中断而进入中断服务程序，从而获得输入数据。

所述主控制器的输出端连接着报警模块的输入端，主控制器用于向报警模块发送控制信号，采用LM386功率放大器驱动蜂鸣器发声，LM386的IN+口与单片机的P4.6引脚通过一个电阻相连接，来完成相应的控制。

所述主控制器的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块用于显示温度值，显示模块的D0、D1、D2、D、D4、D5、D6、D7端与单片机的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7、P4.0、P4.1引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与单片机的P2.7引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与单片机的P3.1引脚相连接；单片机的P2.7、P3.0、P3.1引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

所述监测终端通过无线通信模块连接着主控制器，无线通信模块用于进行数据传输，无线通信模块的TRX_CE端与单片机的P2.1引脚相连接；无线通信模块的PWR_UP端与单片机的P2.2引脚相连接；无线通信模块的CD端与单片机的P2.3引脚相连接；无线通信模块的AM端与单片机的P2.4引脚相连接；无线通信模块的DR端与单片机的P2.5引脚相连接；无线通信模块的MISO端与单片机的P5.2引脚相连接；无线通信模块的MOSI端与单片机的P5.1引脚相连接；无线通信模块的SCK端与单片机的P5.3引脚相连接；无线通信模块的CS端与单片机的P5.0引脚相连接；无线通信模块的TXEN端与单片机的P2.0引脚相连接。监测终端接收到电机的温度信息，对电机的问度进行实时监控。

所述电源模块用于给系统供电，保证系统的正常工作。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11说明本实施方式，所述主控制器采用MSP430149单片机。MSP430149单片机是TI公司的微处理器，是一种低功耗的混合信号控制器，具有16位RISC结构，CPU中的16个寄存器和常数生产器使MSP430能达到最高的代码效率。MSP430149的USART1作为SPI使用，提供同步通信，和nRF905之间进行命令和数据通信。把MSP430149的P2口作为一般引脚使用，与nRF905的其他引脚相连，实现数据通信。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11说明本实施方式，所述温度检测模块采用TMP275数字式温度传感芯片。TMP275数字式温度传感芯片采用+3.3V供电，同时集成I²C总线接口和16位A/D转换电路，在-55℃～+127℃的工作温度范围内，TMP275数字式温度传感芯片仅产生±0.5℃的误差；同时相对模拟型温度传感器，TMP275输出的数字信号便于直接送给主控制器进行处理，避免了A/D转换电路的繁琐与实时性差的缺点。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11说明本实施方式，所述按键模块采用4×4键盘。按键模块用于向主控制器输入设定的温度值，在有按键按下时，向单片机申请中断，在中断子程序中修改预先设好的标志位，从而决定上下限温度值。按键模块与单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7引脚相连接；P1.0、P1.1、P1.2、P1.3构成按键的行线，P1.4、P1.5、P1.6、P1.7构成按键的列线；行线作为按键的控制输出端，按键的列线作为按键的输入端；在没有按键按下的情况下，P1.4、P1.5、P1.6、P1.7四个管脚的电平为高电平，如果有按键按下时，则相应的列线管脚为低电平，这时通过设置P1.4、P1.5、P1.6、P1.7为低电平触发中断方式，低电平就触发中断而进入中断服务程序，从而获得输入数据。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11说明本实施方式，所述显示模块采用LCD1062。LCD1062液晶显示器具有低功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻的诸多优点，采用+5V供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。显示模块用于显示温度值，显示模块的D0、D1、D2、D、D4、D5、D6、D7端与单片机的P3.2、P3.3、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7、P4.0、P4.1引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与单片机的P2.7引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与单片机的P3.1引脚相连接；单片机的P2.7、P3.0、P3.1引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11说明本实施方式，所述无线通信模块采用nRF905无线通信芯片。当单片机有数据要发送时，通过SPI接口，按时序把接收机的地址和要发送的数据传送给nRF905，SPI接口的速率在通信协议和器件配置时确定；单片机置高TRX_CE和TX_EN，激发nRF905的ShockBurstTM发送模式；nRF905的ShockBurstTM发送：激发寄存器自动开启，数据打包，发送数据包，当数据发送完成，数据准备好引脚被置高；当TRX_CE被置低，nRF905发送过程完成，自动进入空闲模式。

本实用新型一种电机温度实时监测系统的工作原理为：本实用新型一种电机温度实时监测系统，电源模块用于给系统提供电能，保证系统的正常工作。通过按键模块设置温度值范围，包括上限值、下限值和最大值，按键模块采用4×4键盘，在有按键按下时，向单片机申请中断，在中断子程序中修改预先设好的标志位，从而决定上下限温度值。按键模块与单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7引脚相连接；P1.0、P1.1、P1.2、P1.3构成按键的行线，P1.4、P1.5、P1.6、P1.7构成按键的列线；行线作为按键的控制输出端，按键的列线作为按键的输入端；在没有按键按下的情况下，P1.4、P1.5、P1.6、P1.7四个管脚的电平为高电平，如果有按键按下时，则相应的列线管脚为低电平，这时通过设置P1.4、P1.5、P1.6、P1.7为低电平触发中断方式，低电平就触发中断而进入中断服务程序，从而获得输入数据。温度检测模块采用TMP275数字式温度传感芯片，用于检测电机本体的温度，并将检测的温度转换为数字信号通过SDA和SCL端口传送给单片机的P4.2和P4.3引脚。单片机将接收到的温度信号与内部温度预设值范围进行比较，温度高于上限值或者低于下限值时，单片机通过P4.6引脚控制报警模块进行发声报警，其中报警模块采用LM386功率放大器驱动蜂鸣器发声，LM386的IN+口与单片机的P4.6引脚通过一个电阻相连接，来完成相应的控制。同时单片机通过将温度值传送给显示模块进行显示，单片机的P2.7、P3.0、P3.1引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态，显示模块的RS端与单片机的P2.7引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与单片机的P3.1引脚相连接；单片机通过P3.2、P3.3、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7、P4.0、P4.1引脚来控制显示数据。单片机通过P4.5引脚控制电机的运转，当单片机的P4.5引脚输出一个低电平时，电机控制模块中的光耦导通，从而继电器触头吸合电机通电旋转。当温度值低于下限值时电机从零开始加速启动，当温度居中时电机以最快速度匀速运行，当温度高于上限值时电机减速，若达到最大值停转。本系统中还增加了过流采样电路，用于检测通过电机的电流，当电机的轴承损坏或者负载过重等原因引起电流超过设定值时，过流采样电路中的比较器U1B会输出一个高电平信号传送至单片机的P4.4引脚进行分析处理。单片机的P4.4引脚接收到高电平信号时，就会给P4.5引脚输出一个高电平，电机控制模块中的光耦不导通，电机停止运行，保护电机。在检测温度的同时，单片机将接收到的温度信息通过无线通信模块nRF905传送给监测终端，当单片机有数据要发送时，通过SPI接口，按时序把接收机的地址和要发送的数据传送给nRF905，SPI接口的速率在通信协议和器件配置时确定；单片机置高TRX_CE和TX_EN，激发nRF905的ShockBurstTM发送模式；nRF905的ShockBurstTM发送：激发寄存器自动开启，数据打包，发送数据包，当数据发送完成，数据准备好引脚被置高；当TRX_CE被置低，nRF905发送过程完成，自动进入空闲模式。监测终端根据接收到的温度对电机进行安全监控。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。