电抗器温度监测终端的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电抗器温度监测终端，所述温度监测终端包含有微控制器（U1）以及连接于微控制器上的测量电路、显示电路和通讯电路，所述微控制器（U1）采用型号为ATMEGA48的芯片，所述显示电路采用128×64的点阵液晶显示模块，上述微控制器（U1）的9、10、11脚分别接入上述点阵液晶显示模块的片选、串行数据、串行时钟端口，上述测量电路包含有贴附于电抗器上的温度传感器芯片，所述温度传感器芯片接入上述微控制器（U1）的14脚。本发明电抗器温度监测终端，能够进行实时远程监测。
【专利说明】电抗器温度监测终端
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测温装置，尤其是涉及一种用于对大型雷达天线伺服驱动系统中的电抗器温度进行实时监测的终端装置，属于自动化远程测量【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，在大型雷达天线伺服驱动系统中，电抗器作为一种重要器件被广泛使用；在天线连续工作过程中，电抗器会产生大量的热量，如果电抗器温度过高，会对设备的稳定可靠工作带来不良影响；因此当电抗器温度过高时，需要根据情况采取主动散热措施，为此需要对电抗器的温度进行实时监测。
[0003]但是，在电抗器温度监测上，以往的做法是采用人工定时测量来监视电抗器温度，这种方法不仅浪费大量的人力物力，而且存在测量时段盲区，当电抗器在测量间隔时段内温度过高时容易烧毁电抗器、甚至引发火灾等事故，所以这种方式无法做到实时监测、远程监测，不利于进行系统化的管理。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够进行实时远程监测的电抗器温度监测终端，并且采用本发明电抗器温度监测终端后，能够同时对多路电抗器温度进行高精度的测量。
[0005]本发明的目的是这样实现的:一种电抗器温度监测终端，所述温度监测终端包含有微控制器以及连接于微控制器上的测量电路、显示电路和通讯电路。
[0006]本发明一种电抗器温度监测终端，所述微控制器采用型号为ATMEGA48的芯片，所述显示电路采用128X64的点阵液晶显示模块，上述微控制器的9、10、11脚分别接入上述点阵液晶显示模块的片选、串行数据、串行时钟端口。
[0007]本发明一种电抗器温度监测终端，上述测量电路包含有贴附于电抗器上的温度传感器芯片，所述温度传感器芯片接入上述微控制器的14脚。
[0008]本发明一种电抗器温度监测终端，上述测量电路包含有多个贴附于电抗器上的温度传感器芯片，多个温度传感芯片并联挂接在Ι-wire总线上,该l_wire总线接入微控制器的14脚。
[0009]本发明一种电抗器温度监测终端，所述通讯电路包含有型号为MAX232的串口通讯芯片，所述串口通讯芯片的9、10脚分别接入微控制器的30、31脚，且串口通讯芯片的7、8脚接入串口接头J3。
[0010]本发明一种电抗器温度监测终端，所述微控制器上还连接有按键电路，所述按键电路包含有四个按键，四个按键的一端分别接入微控制器的1、2、12和13脚，另一端均接地，且四个按键上均并联有电容。
[0011]本发明一种电抗器温度监测终端，所述温度监测终端还包含有一电源电路，所述电源电路由型号为LM7805的三端稳压集成电路构成。[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明通过温度传感器实时获知电抗器温度，相比于人工测量的方式，其不但测量精准，而且能够连续实时的获知电抗器温度，并且直观的显示在液晶显示屏上；通过通讯电路同时具备远程数据传输功能，解决了人工测量电抗器温度存在的测量不连续、数据无法远程传输的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明电抗器温度监测终端的微控制器电路图。
[0014]图2为本发明电抗器温度监测终端的液晶显示电路图。
[0015]图3为本发明电抗器温度监测终端的串口通讯电路图。
[0016]图4为本发明电抗器温度监测终端的传感器接口电路图。
[0017]图5为本发明电抗器温度监测终端的按键电路图。
[0018]图6为本发明电抗器温度监测终端的电源电路图。
[0019]图7为本发明电抗器温度监测终端的传感器转接盒电路图。
[0020]图8为本发明电抗器温度监测终端的主程序流程图。
[0021]图9为本发明电抗器温度监测终端的串口中断流程图。
[0022]图10为本发明电抗器温度监测终端的引脚电平中断流程图。
[0023]图11为本发明电抗器温度监测终端的显示线程流程图。
[0024]图12为本发明电抗器温度监测终端的读传感器ID线程流程图。
[0025]图13为本发明电抗器温度监测终端的测温线程流程图。
[0026]图14为本发明电抗器温度监测终端的自动换页线程流程图。
[0027]图15为本发明电抗器温度监测终端的串口通讯线程流程图。
【具体实施方式】
[0028]参见图f 15，本发明涉及的一种电抗器温度监测终端，所述温度监测终端包含有微控制器Ul以及连接于微控制器上的测量电路、显示电路和通讯电路。
[0029]参见图1和图2，所述微控制器Ul采用型号为ATMEGA48的芯片，所述显示电路采用128X64的点阵液晶显示模块，上述微控制器Ul的9、10、11脚分别接入上述点阵液晶显不丰吴块的片选、串行数据、串行时钟端口 ；
参见图4和图7，上述测量电路包含有贴附于电抗器上的温度传感器芯片，所述温度传感器芯片的型号为DS18B20，所述温度传感器芯片接入上述微控制器Ul的14脚，图7所示为需要同时对多个电抗器的温度进行监测时，多个温度传感芯片并联挂接在Ι-wire总线上，该Ι-wire总线接入微控制器Ul的14脚；
参见图3，所述通讯电路包含有型号为MAX232的串口通讯芯片U2，所述串口通讯芯片U2的9、10脚分别接入微控制器Ul的30、31脚，且串口通讯芯片U2的7、8脚接入串口接头J3 ；
具体的讲，采用串口通讯时，其参数设置如下:
波特率为9600bps ；
数据格式为:8位数据位、I位停止位、无校验位；串口通讯用于传输各传感器温度数据，采用查询、应答方式。
[0030]命令帧格式为:
PC端发:{R}
终端返回:{AABBCCDDEEFFGGHHIIJJKKLLV}
电抗器温度监测终端从串口收到PC端命令时返回相应信息；其中“ {”、“} ”分别为帧头、帧尾标志符，R为读命令，V为校验和，A^L为12路数字温度传感器的测量数据；
参见图5，所述微控制器Ul上还连接有按键电路，所述按键电路包含有四个按键，四个按键的一端分别接入微控制器Ul的1、2、12和13脚，另一端均接地，且四个按键上均并联有电容；
参见图6，所述温度监测终端还包含有一电源电路，所述电源电路由型号为LM7805的三端稳压集成电路U3构成；
参见图8~15，本发明电抗器温度监测终端的微控制器Ul嵌入式软件采用C语言和Protothreads多线程技术设计，由主程序、三个中断函数和五个任务线程组成:
(I)主程序
主程序是一个无限循环，流程图如图8所示。程序中设置了软件看门狗防止微控制器工作异常。主程序首先进行各种初始化，主要是配置微控制器的输入输出端口、Ι-wire总线，进行引脚电平中断的初始化设置，读取存储的页面切换模式设置，完成串口、线程节拍、LCD显示模块的初始化，显示启动信息，延时2秒后进入温度显示页面，然后开启全局中断使能，此时中断开始工作，依次初始化五个任务线程，最后启动软件看门狗。完成以上初始化工作后，主程序进入无限循环，重复进行软件看门狗复位、运行五个任务线程。在无限循环中首先进行软件看门狗的复位，如果程序运行异常，看门狗不能及时复位，则微控制器进行硬件复位，重新启动。看门狗电路可以防止外部干扰导致的程序运行异常。然后依次运行显示线程、读传感器ID线程、测温线程、自动换页线程和串口通讯线程。
[0031](2)串口中断
串口中断实现串口数据的读取，中断流程图如图9所示。当发生中断时表示串口接收到新的数据，微控制器读取串口数据，并置位串口接收标志，通知主程序进行处理。
[0032](3)引脚电平中断
引脚电平中断实现按键输入检测，中断流程图如图10所示。当发生中断时读取键值，判断键值是否有效，如果键值有效则置位键按下标志，通知主程序进行按键处理，如果键值无效则中断返回。
[0033](4)显示线程
显示线程实现人机交互和显示更新，线程流程图如图11所示。线程开始时处于等待状态直到有按键按下，通过判断键值确定是哪一个按键按下，如果是确认键则保存当前菜单函数索引，更新确认键操作菜单函数索引；如果是向上键则更新向上键操作菜单函数索引；如果是向下键则更新向下键操作菜单函数索引；如果是返回键则更新返回键操作菜单函数索引。通过新的菜单函数索引调用并执行函数，然后线程结束。 [0034](5)读传感器ID线程
读传感器ID线程实现读取传感器全球唯一的ID识别码，用于区分不同的传感器，线程流程图如图12所示。线程开始时处于等待状态直到进入读传感器ID页面，读出传感器ID并保存，如果读取成功则显示传感器ID ;如果读取失败则显示传感器未连接，然后线程结束。
[0035](6)测温线程
测温线程实现多路传感器温度测量，线程流程图如图13所示。线程开始时处于等待状态直到进入温度显示页面，启动测温，如果命令执行成功则等待测温完成，然后保存并显示温度数据；如果命令执行不成功则发送传感器复位命令并等待传感器复位完成，然后线程结束。
[0036](7)自动换页线程
自动换页线程实现显示页面自动切换，线程流程图如图14所示。线程开始时处于等待状态直到进入温度显示页面且设置为自动换页，延时5秒钟，切换页面索引，如果当前页是最后一页则切换到第一页，更新显示页面，然后线程结束。
[0037](8)串口通讯线程
串口通讯线程实现串口命令的接收与传感器温度数据的传输，线程流程图如图15所示。线程开始时处于等待状态直到进入温度显示页面且串口收到帧头，保存并继续接收串口数据，直到收到帧尾或接收数据长度超过帧长。判断接收到的数据是否是读数据命令，如果是读数据命令则依次发送各路温度传感器的测量数据，如果不是读数据命令则不发送数据，然后线程结束。
【权利要求】
1.一种电抗器温度监测终端，其特征在于:所述温度监测终端包含有微控制器(Ul)以及连接于微控制器上的测量电路、显示电路和通讯电路。
2.如权利要求1所述一种电抗器温度监测终端，其特征在于:所述微控制器(Ul)采用型号为ATMEGA48的芯片，所述显示电路采用128X64的点阵液晶显示模块，上述微控制器(Ul)的9、10、11脚分别接入上述点阵液晶显示模块的片选、串行数据、串行时钟端口。
3.如权利要求1所述一种电抗器温度监测终端，其特征在于:上述测量电路包含有贴附于电抗器上的温度传感器芯片，所述温度传感器芯片接入上述微控制器(Ul)的14脚。
4.如权利要求1所述一种电抗器温度监测终端，其特征在于:上述测量电路包含有多个贴附于电抗器上的温度传感器芯片，多个温度传感器芯片并联挂接在Ι-wire总线上，该1-wire总线接入微控制器(Ul)的14脚。
5.如权利要求1、2、3或4所述一种电抗器温度监测终端，其特征在于:所述通讯电路包含有型号为MAX232的串口通讯芯片(U2)，所述串口通讯芯片(U2)的9、10脚分别接入微控制器(Ul)的30、31脚，且串口通讯芯片(U2)的7、8脚接入串口接头J3。
6.如权利要求5所述一种电抗器温度监测终端，其特征在于:所述微控制器(Ul)上还连接有按键电路，所述按键电路包含有四个按键，四个按键的一端分别接入微控制器(Ul)的1、2、12和13脚，另一端均接地，且四个按键上均并联有电容。
7.如权利要求5所述一种电抗器温度监测终端，其特征在于:所述温度监测终端还包含有一电源电路，所述 电源电路由型号为LM7805的三端稳压集成电路(U3)构成。
【文档编号】G01K1/02GK103900725SQ201410083653
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】黄国雄 申请人:中国人民解放军63698部队