专利名称：远程温度、压力和流量检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化检测装置，特别涉及一种远程温度、压カ和流量检测装置。
背景技术：
随着科技的飞速发展和人类需求的不断増加，监测系统在人们的乍产和生活中扮演着越来越莺要的角色。目前的监测系统主要是基于有线通讯方式，但是对于地处偏远和分布分散的监测目标采用有线方式显然不经济。 GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是一种新的分组数据承载业务。作为第二代移动通信向第=三代过渡的技木，GPRS与现有的GSM语音系统最根本的区别是，GSM是ー种电路交换系统，而GPRS是ー种分组交换系统。因此，GPRS特别适用于间断的、突发件的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术,具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切換”的优点。GPRS无线上网技术的快速发展给数据采集技术的发展带来了新的活力。GPRS(General Packet RadioService)是当前GSM网络通信向3G标准的过渡阶段，即2. 5G标准。GPRS在现有的GSM网络的基础上引入分组交换的功能，支持TCP/ IP协议，可以与Internet直接相通，因此已在消费电子中得到了广泛的应用。GPRS理论最高通信速率可达到17112 Kb/ s，且国内外各大通信公司均推出了各自的GPRS通信模块，稳定性好，完全能够满足各种数据采集系统的需要，因此，GPRS无线通信技术的应用必将给数据采集系统的发展带来巨大的变化。采用GPRS通信模块利用短消息方式实现远程数据采集可以用于多种遥测系统，完成远端环境、资源信息等数据的采集。目前国内文献尚未有集合远程温度、压力、流量检测功能为一体并采用GPRS通信模块进行远传的装置及此类技术的报道，如何实现上述现有技术方案，已成为了本技术领域的技术人员所要研究的方向。
发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足，提供一种远程温度、压カ、流量检测，并采用GPRS通信模块利用短消息方式实现实时在线远程采集温度、压力、流量数据功能的设计方案。本实用新型是通过这样的技术方案实现的一种远程温度、压カ和流量检测装置，包括主电路，其特征在于，主电路由单片机分别与温度检测电路、压カ检测电路、流量检测电路、GPRS模块电路、MAX232芯片和数码管显示电路连接构成；单片机采用ATmegal28单片机；温度检测电路由DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20、电阻R构成，DS18B20的管脚I连接GND，DS18B20的管脚2连接ATmegal28单片机的端ロ PD2，DS18B20的管脚2通过电阻R连接电源VCC，DS18B20的管脚3连接电源VCC ；压カ检测电路主要由24位A/D转换器芯片HX711、由晶体管Q1、阻容元件和接线端子构成的外围电路组成； A/D转换器芯片HX711管脚11、管脚12分别连接ATmegal28单片机的端ロ H)3、端n PD4 ；流量检测电路由运算放大器、阻容元件、ニ极管Dl和接线端子组成；ニ极管Dl经电阻R8连接运算放大器的管脚5，运算放大器的管脚I连接ATmegal28单片机的端ロ PB4 ；GPRS模块电路采用华为GT900无线模块与ATmegal28单片机的UART接ロ连接。本实用新型的有益效果本装置为远程数据采集和监控应用提出了实用的解决方
法，由于系统引入了先进的GPRS技术和嵌入式技术，装置适用于监测点分布较广，监测点较多的情况，而且系统具有较大的扩展空间，不仅适用于野外作业、危险地段，还可以应用于电力、公安、交通、石油、安防和金融等领域，具有广阔的发展前景。
图I、远程温度、压カ和流量检测装置结构框图；图2、远程温度、压カ和流量检测装置电路原理图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型图I至图2所示，远程温度、压カ和流量检测装置，主电路由单片机电路分别与温度检测电路、压カ检测电路、流量检测电路、GPRS模块电路、MAX232芯片和数码管显示电路连接构成；单片机电路采用ATmegal28单片机；温度检测电路由DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20、电阻R构成，DS18B20的管脚I连接GND，DS18B20的管脚2连接ATmegal28单片机的端ロ PD2，DS18B20的管脚2通过电阻R连接电源VCC，DS18B20的管脚3连接电源VCC ；压カ检测电路主要由24位A/D转换器芯片HX711、由晶体管Q1、阻容元件和接线端子构成的外围电路组成；A/D转换器芯片HX711管脚11、管脚12分别连接ATmegal28单片机的端ロ TO3、端n PD4 ；流量检测电路由运算放大器、阻容元件、ニ极管Dl和接线端子组成；ニ极管Dl经电阻R8连接运算放大器的管脚5，运算放大器的管脚I连接ATmegal28单片机的端ロ PB4 ；GPRS模块电路采用华为GT900无线模块与ATmegal28单片机的UART接ロ连接；温度检测电路设计主要采用由DALLAS公司生产18B20作为检测温度的传感器，它自身可以把检测到的模拟信号转换成数字信号，然后通过ー根信号线将转换好的数据直接传输给单片机，由应5V电源供电，只要对其进行一系列必要的编程，就可以实现将温度全部读出。压カ检测电路设计主要由HX711的24位A/D转换器芯片及外围电路等组成。HX711芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A的可编程增益为128或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B则为固定的64増益，用于系统參数检測。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。压カ传感器可根据设备安放地点自主选则相应的型号、规格。涡轮流量检测电路设计流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲カ使叶片具有转动カ矩，克服摩擦カ矩和流体阻力之后叶片旋转，在カ矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测 器(由永久磁钢和线圈组成)的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至单片机，检测显示出流体的瞬时流量和累计量。在一定的流量范围内，脉冲频率f与流经传感器的流体的瞬时流量Q成正比，流量方程为Q=3600Xf/k。GPRS模块电路设计；本电路设计采用华为GT900无线模块与单片机通信，把检测到数据发送到服务器，根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。
权利要求1. 一种远程温度、压力和流量检测装置，包括主电路，其特征在于，主电路由单片机分别与温度检测电路、压力检测电路、流量检测电路、GPRS模块电路、MAX232芯片和数码管显示电路连接构成；单片机采用ATmegal28单片机；温度检测电路由DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20、电阻R构成，DS18B20的管脚I连接GND，DS18B20的管脚2连接ATmegal28单片机的端口 PD2，DS18B20的管脚2通过电阻R连接电源VCC，DS18B20的管脚3连接电源VCC ;压力检测电路主要由24位A/D转换器芯片HX711、由晶体管Q1、阻容元件和接线端子构成的外围电路组成；A/D转换器芯片HX711管脚11、管脚12分别连接ATmegal28单片机的端口 TO3、端口 PD4 ;流量检测电路由运算放大器、阻容元件、二极管Dl和接线端子组成；二极管Dl经电阻R8连接运算放大器的管脚5，运算放大器的管脚I连接ATmegal28单片机的端口 PB4 ；GPRS模块电路采用华为GT900无线模块与ATmegal28单片机的UART接口连接。
专利摘要本实用新型涉及一种远程温度、压力和流量检测装置，其特征在于，主电路由单片机电路分别与温度检测电路、压力检测电路、流量检测电路、GPRS模块电路、MAX232芯片和数码管显示电路连接构成；本装置为远程数据采集和监控应用提出了实用的解决方法，由于系统引入了先进的GPRS技术和嵌入式技术，装置适用于监测点分布较广，监测点较多的情况，而且系统具有较大的扩展空间，不仅适用于野外作业、危险地段，还可以应用于电力、公安、交通、石油、安防和金融等领域，具有广阔的发展前景。
文档编号H04W4/02GK202533103SQ20122020039
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者郑建财 申请人:天津金尤提乐成套电气工程有限公司