专利名称：温度采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度采集装置，特别涉及一种基于单片机的温度采集装置。
背景技术：
温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度 密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。传统的温度计分别有煤油温度计、酒精 温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计 等。这些温度计具有测量精度低，读数不方便等缺点。与传统的温度测量技术相比，现代测温技术多为非接触式，对传感器耐热性能无 特殊要求，避免了传感器和被测目标的相互干扰，测温范围大，无热惯性，响应速度较快，可 以测量微小目标的温度，满足众多场合对温度测量范围和精度的要求。然而现有的测温技术，仅仅将传统传感器温度传感器的模拟检测数值转换数字 值，并通过总线接口发送至处理器，就需要很庞大的外围辅助电路，使产品体积增大，因而 需要耗费很高的电能，不能满足多种工作环境。而且现有的处理器的接口无法同时满足外 扩的多种应用系统和设备，仅仅能够做一些简单的控制，而无法同时进行实时算法运算。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供了一种微型低功耗的温度采集装置，能够实现准确测 温和方便读数，而且辅助电路简单，并能方便地扩展应用设备。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种温度采集装置，其特征在 于，包含微控制器，与微控制器连接、用于温度采集的若干温度传感器。上述温度传感器通过设有的单个数据引脚与上述微控制器连接。上述若干温度传感器通过单根数据总线与上述微控制器串行连接。上述若干温度传感器通过设有的序列码被微控制器识别和访问。上述温度传感器设有电源引脚、接地引脚，分别与外部电源的正负极连接。上述温度采集装置，还包含与上述微控制器连接的输出显示模块，用于显示采集 到的温度值。上述输出显示模块是若干数码管，与上述微控制器连接并串行传送数据。上述温度采集装置，还包含与上述微控制器连接的报警模块。上述报警模块是蜂鸣器。本实用新型提供的温度采集装置，与现有技术相比，其优点在于本实用新型由 于使用DS18B20温度传感器，实现温度的采集及模数信号的转化，并通过单总线与微控 制器连接，使系统电路简单，易于扩展，且成本低；又因为DS18B20温度传感器的测温范 围广，因此能适用于温度变化大的多种环境温度监测；本实用新型由于在微控制器使用 AT89C51RB2单片机，体积小、抗干扰能力强，在性能与低功耗间有良好平衡。
图1是本实用新型温度采集装置的总体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。请参见图1所示，本实用新型提供的温度采集装置，包含微控制器10，分别与微控 制器10连接的若干温度传感器20、输出显示模块30和报警模块40。温度传感器20使用Dallas公司所开发的单线数字温度传感器20芯片DS18B20， 其包含接地引脚GND、电源引脚VDD和数据引脚DQ。将外加电源的正负极分别与电源引脚 VDD、接地引脚GND连接。温度传感器20芯片DS18B20的测量范围从_55°C到+125°C，增量值为0. 5，温度传 感器20芯片DS18B20采集被控对象的实时温度，在Is内把温度变换成数字值，并直接发送 至微控制器10，不需附加模数转换设备。但由于通过漏极开路端即DS18B20温度传感器20 的数据引脚DQ连在总线上，需要附加一个大约5kQ的上拉电阻。由于DS18B20温度传感器20与微控制器10利用单总线控制协议，使用单数据线 即能进行相互通信，大大节省了占用微控制器10的外部端口数。因而在同一个微控制器10 的同一条单线总线上可以连接多个温度传感器20芯片DS18B20，因为每个温度传感器20内 部的ROM只读存贮器中存放有唯一 64位序列码，通过该序列码被微控制器10识别和访问。微控制器10是MCS-51内核，在本实施例中采用美国ATMRL公司的AT89C51RB2单 片机。进行初始化后，微控制器10设置温度阈值。微控制器10通过64位序列码识别和寻 址特定的温度传感器20，与序列码匹配的温度传感器20会响应微控制器10的后续命令，而 其他则处于等待状态。完成对各个温度传感器20的初始化后，微控制器10发送启动温度 转换的命令，通过调用函数Readbit判断温度转换的结束。之后微控制器10发送读存储器 的命令，将温度传感器20的RAM随机存取存储器中的温度值从低位到高位依次读出，并在 输出显示模块30显示。同时微控制器10将读入的温度值与设定的温度阈值比较，当超出 温度的上下限，控制报警模块40报警。输出显示模块30是与微控制器10连接的4位LED数码管，由微控制器10的位选 信号控制，通过串口依次进行数据传送，分别显示温度值的符号位、十位、个位和小数位。上 述报警模块40使用与微控制器10连接的蜂鸣器MAX232。本实用新型由于使用DS18B20温度传感器20，实现温度的采集及模数信号的 转化，并通过单总线与微控制器10连接，使系统电路简单，易于扩展，且成本低；又因为 DS18B20温度传感器20的测温范围广，因此能适用于温度变化大的多种环境温度监测；本 实用新型由于在微控制器10使用AT89C51RB2单片机，体积小、抗干扰能力强，在性能与低 功耗间有良好平衡。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求一种温度采集装置，其特征在于，包含微控制器(10)，与微控制器(10)连接、用于温度采集的若干温度传感器(20)。
2.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，所述温度传感器(20)通过设有的单 个数据引脚与所述微控制器(10)连接。
3.如权利要求2所述温度采集装置，其特征在于，所述若干温度传感器(20)通过单根 数据总线与所述微控制器(10)串行连接。
4.如权利要求3所述温度采集装置，其特征在于，所述若干温度传感器(20)通过设有 的序列码被微控制器(10)识别和访问。
5.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，所述温度传感器(20)设有电源引脚、 接地引脚，分别与外部电源的正负极连接。
6.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，还包含与所述微控制器(10)连接的 输出显示模块(30)，用于显示采集到的温度值。
7.如权利要求6所述温度采集装置，其特征在于，所述输出显示模块(30)是若干数码 管，与所述微控制器(10)连接并串行传送数据。
8.如权利要求1所述温度采集装置，其特征在于，还包含与所述微控制器(10)连接的 报警模块(40)。
9.如权利要求8所述温度采集装置，其特征在于，所述报警模块(40)是蜂鸣器。
专利摘要本实用新型涉及一种温度采集装置，其特征在于，包含微控制器，与微控制器连接、用于温度采集的若干温度传感器。本实用新型由于使用DS18B20温度传感器，实现温度的采集及模数信号的转化，并通过单总线与微控制器连接，使系统电路简单，易于扩展，且成本低；又因为DS18B20温度传感器的测温范围广，因此能适用于温度变化大的多种环境温度监测；本实用新型由于在微控制器使用AT89C51RB2单片机，体积小、抗干扰能力强，在性能与低功耗间有良好平衡。
文档编号G01K7/00GK201653572SQ201020152340
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者陈林 申请人:上海第二工业大学