浆体燃料制备的温度远程监测方法
【专利摘要】本发明将无线收发模块与单片机系统相结合，硬件设计以AT89C51单片机为核心，采用相关传感器热电偶对浆体燃料制备过程中的温度进行监测，使用热电偶数字转换器MAX6675对采集到的模拟量进行补偿及A/D转换，并将结果送入单片机。无线模块采用抗干扰能力强的射频发射及接收模块nRF905实现无线远程通信，数据由发射端发送，接收端接收后经串口通讯传送给上位机，并对数据进行传送监控，提高系统的可靠性。工作时将温度检测仪放入隔热装置中，将传感器伸出隔热箱并与工件接触，检测系统(包括隔热箱)可随工件在生产线上移动。上位机采用本发明所开发的软件接收无线模块上传的数据，并对其进行处理。该远程监测系统具有结构简单、使用方便、成本低、工作稳定可靠等优点。
【专利说明】浆体燃料制备的温度远程监测方法
[0001]本发明将无线收发模块与单片机系统相结合，硬件设计以AT89C51单片机为核心，采用相关传感器热电偶对浆体燃料制备过程中的温度进行监测，使用热电偶数字转换器MAX6675对采集到的模拟量进行补偿及A/D转换，并将结果送入单片机。无线模块采用抗干扰能力强的射频发射及接收模块HRF905实现无线远程通信，数据由发射端发送，接收端接收后经串口通讯传送给上位机，并对数据进行传送监控，提高系统的可靠性。工作时将温度检测仪放入隔热装置中，将传感器伸出隔热箱并与工件接触，检测系统(包括隔热箱)可随工件在生产线上移动。上位机采用本发明所开发的软件接收无线模块上传的数据，并对其进行处理。该远程监测系统具有结构简单、使用方便、成本低、工作稳定可靠等优点。
[0002]【技术领域】:一种浆体燃料制备的温度远程监测方法，确切的说是一种用于浆体燃料制备过程中监测浆体表面温度的远程监测方法。
[0003]【背景技术】:目前，国内外浆体燃料制备过程中均采用简单的现场监测炉温方法，浆体燃料质量得不到保证，另外现场环境恶劣，粉尘污染严重，对人体极为不利。本发明方法，采用无线网络技术，远程监测浆体燃料的制备过程，既安全，又可靠。
[0004]
【发明内容】
:为用户提供一种新的，远程监测浆体燃料制备过程中温度的方法。
[0005]本系统由温度数据采集、无线收发、及上位机数据处理几部分组成。数据采集发送部分主要以单片机作为核心主机，并加上K型热电偶和K型热电偶串行模数转换器MAX6675及无线发送模块。由无线接收芯片及单片机组成的接收模块接收数据并通过串行口将数据发送给计算机，计算机对接收到的数据进行处理和显示。
[0006]系统的性能指标及特点
[0007](I)温度测量范围:0°C — 3000C
[0008](2)温度检测精度:1%
[0009](3)系统工作温度:0°C 70°C
[0010](4)通道数量:4
[0011](5)电源:9VDc
[0012](6)存储能力:3600个数据/通道
[0013](7)采样间隔:I秒一 5分钟可调
[0014]本发明的技术要点如下:
[0015](I)采用带字节闪速存储器的廉价的AT89c51单片机，作为整个系统的中央处理器，降低了系统的开发成本。
[0016](2)采用无线收发模块传送数据，及时有效。
[0017](3)程序设计采用了模块化的思想，从而使系统结构清晰，调试灵活，系统设计方便，易于扩展。
[0018](4)采用工业生产中最常用传感器，它具有可靠、稳定、质优价廉等特点。
[0019](5)采用系统单片机的高级语言对单片机进行语言编程。编译和连接选项简单，产生代码速率高，可大大提高编程的效率，增加了程序的可读性。
[0020](6)采用陶瓷纤维隔热材料制成隔热箱，性能优良，在300°C左右的高温环境中可以保证箱内的温度在检测系统的正常工作温度极限以下，同时陶瓷纤维材料不会屏蔽电磁信号的传播。
[0021]本发明主要包括检测电路模块、无线模块和和系统软件三大部分。
[0022]检测电路模块含传感器、AT89C51单片机系统、温度采集和监控部分。传感器是采用K型热电偶搭配了温度转换芯片MAX6675 ；AT89C51单片机系统由AT89c51、MAX6675温度转换芯片、nRF905无线模块、MAX813L看门狗芯片等芯片构成，完成数据采集、处理、无线传输以及所有的功能，是整个系统的核心模块。
[0023]无线电路模块包括无线发射电路和无线接收电路。本发明采用的无线发射电是挪威NordicVLSI公司推出的nRF905单片射频收发器，它是集无线射频收发为一体的芯片，功耗低，数据传输速率快，所需外围元器件少，输出功率大，并且采用了比FSK调制抗干扰能力更强的GFSK调制，数据传输更加稳定可靠，使用方便，采用了分层结构，较一般的无线通信系统更具有扩展方便的优点。无线接收电路依然采用nRF905，它可以接收来温度采集系统无线部分所发出的信号，该信号经过AT89C2051的简单处理后，传送给PC机进行整理。
[0024]系统软件包括主程序、无线模块、数据采集模块、串行通讯和软件抗干扰部分。其中AT89C51单片机的主程序的大部分功能是对各路的温度信号进行定时循环采样、定时刷新以及在一定的条件下完成无线通信功能，它是整个温度检测系统的主线。
[0025]无线发射模式:nRF905有两种工作模式和节能模式。分别是ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM发送模式、关机模式和空闲模式。工作模式由TRX_CE、TX_EN和PWR_UP。
[0026]发射模式:当微控制器有数据要发送时，通过SPI接口，按时序把接收机的地址和将要发送的数据送传给HRF905，SPI接口的速率在通信协议和器件配置时确定，微控制器置高TRXsecE和TX—EN，激发nRF905的ShockBurstTM发送模式；射频寄存器自动开启，数据打包(加字头和CRC校验码)并发送数据包，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，自动进入待机模式。其程序清单如下:
[0027]本模块对应部分代码如下:
[0028]
【权利要求】
1.一种用于浆体燃料制备过程中的温度远程监测方法，其特征在于:将无线收发模块与单片机系统相结合，硬件设计以AT89C51单片机为核心，采用相关传感器热电偶对浆体燃料制备过程中的温度进行监测，使用热电偶数字转换器MAX6675对采集到的模拟量进行补偿及A/D转换，并将结果送入单片机。无线模块采用抗干扰能力强的射频发射及接收模块nRF905实现无线远程通信，数据由发射端发送，接收端接收后经串口通讯传送给上位机，并对数据进行传送监控，提高系统的可靠性。工作时将温度检测仪放入隔热装置中，将传感器伸出隔热箱并与工件接触，检测系统(包括隔热箱)可随工件在生产线上移动。上位机采用本发明所开发的软件接收无线模块上传的数据，并对其进行处理。
【文档编号】G01K1/02GK103968964SQ201310057836
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月3日 优先权日:2013年2月3日
【发明者】刘焱, 杨汉华, 成开友, 沈翠凤 申请人:刘焱