专利名称：多功能智能温度测控仪的制作方法
技术领域：
本发明属温度测量控制仪器，特别涉及一种多功能智能温度测控仪。
背景技术：
目前，国内有多种温度测控仪，均采用PID控制，它存在着不能解决温度控制过程中的变量耦合以及非线性时变等特性，技术不够先进，运行不可靠等不足。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种用智能控制代替传统的PID控制，发挥了模糊逻辑能够处理结构化知识优势及对信息的融合能力，解决在温度控制过程中的变量耦合以及非线性时变等特性，技术先进，达到智能化，运行可靠，经济实用，性价比高，与用户交互性好的多功能智能温度测控仪。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种由电源电路、遥控装置、定时电路、传感模块、用户输入电路、执行器电路和显示电路组成的多功能智能温度测控仪，它的特点是在系统中设置了中央处理器和语音报时、报温、故障报警模块；中央处理器它包括单片机U1、与门U14、石英晶体y2、三极管Q1、2、3、设置灯D1、设置/取消定时灯D2、报警灯D3、电容C7、8、电解电容C18、开关K1和电阻R1～7；U1的15脚接K1、R1的一端和C18的负极，C18的正极和K1的另一端接电源，R1的另一端接地，16、17、18脚分别接定时模块电路中的U10的7、6、5脚，19脚接传感器电路中的U12的2脚，20脚接执行器电路中的R14一端，U1的24脚接用户输入电路中的用户输入模块U3的1、2脚和显示电路中的显示模块U4的1、2脚，25脚接U3的8脚和与门U14的1脚，26脚接U3的3～6、10～13脚和K2～9、R8的一端，R8的另一端接正5伏电源，27脚接语音报时、报温、故障报警电路中的语音芯片U2的25脚，28脚接与门U14的2脚，34脚接C8、y2的一端，35脚接C7和y2的另一端，C7、C8的另一端相连接并接地，40、41、42脚分别接R6、R7、R5的一端，它们的另一端分别接Q2、Q1、Q3的基极，Q1、Q2、Q3的发射极均接地，Q1的集电极接D1的一端，D1的另一端接R2一端，Q2的集电极接D2的一端，D2的另一端接R3的一端，Q3的集电极接D3一端，D3的另一端接R4一端，R2、R3、R4的另一端均接电源，电路的+5V电源和U1的2脚，54～57脚接遥控装置的U11的4、3、2、1脚，62～66脚接U2的1脚，7、9、10脚，23脚，24脚和27脚，36、37脚接地；与门U14的3脚接显示电路中的位移寄存器U4～U9的8脚。
语音报时、报温、故障报警电路它包括语音输入模块U2、声音发生器U15、电容C9-14、电解电容C15、C16，电阻R9～13和蜂鸣器SP；U2的2～6、8、26脚相连接并接地，12、13脚相连接并接C11一端和地，14、15接SP两个脚，16脚接C9、C10一端和C11的另一端，C9、C10的另一端接地，17脚接C13一端，18脚接C14的一端，19脚接R10一端和C15的正极，R10另一端和C15负极相连接并接地，20脚接C12一端，21脚接R9一端，G12、R9另一端相连接；U15的1脚接C14另一端、R13一端，R13的另一端接地，2脚接C13的另一端和R12的一端，R12的另一端接R11一端和C16的正极，C16的负极接地，R11的另一端接电源。
本发明的有益效果是它可应用到我国北方冬季室内取暖时温度的测量和控制，减少能源的浪费，测温范围大，在-55℃～+125℃，精度高，在-10℃～+85℃时，误差在±0.5℃；提供了一种用智能控制代替传动的PID控制，发挥了模糊逻辑能够处理结构化知识的优势及对信息的融合处理能力，解决了在温度控制过程中的变量耦合以及非线性时变等特性，达到了智能化，技术先进，运行可靠，经济实用，性价比高，与用户交互性好。
以下结合附图以实施例具体说明。
图1示多功能智能温度测控仪主视图。
1-遥控装置；2-传感器；3-中央处理器；4-用户输入电路；5-语音报时、报温故障报警电路；6、显示电路；7-执行器电路；8-电源电路；9-定时电路；U1-单片机；U2-语音转换输入模块；U3-输入模块；U4～9-位移寄存器；U10-时钟芯片；U11-遥控接收芯片；U12-传感器模块；U13-稳压器；U14-与门；U15-声音发生器；U16-光电耦合器；y1、y2-石英晶体；D1-设置灯；D2-设置/取消定时灯；D3-报警灯；Q1、Q2、Q3、Q5-三极管；Q4-双向晶闸管；C1、2、4、5、10～14、17、18-电容；C3、6、8、15、16-电解电容；R1～19、R20～27、R28～35、R36～43、R44～51、R52～59、R60～67-电阻；J1-整流桥；T1-电源；K1～9-开关；X-电磁阀；Dpy1～Dpy6-数码管；SP-蜂鸣器具体实施方式
参照附图，一种由电源电路8、遥控装置1、传感器模块2、用户输入电路4、执行器电路7和显示电路6组成的多功能智能温度测控仪，它的特点是在整个系统中设置了中央处理器3和语音报时、报温、故障报警电路5；中央处理器3它包括单片机U1、与门U14、石英晶体y1、三极管Q1、2、3、设置灯D1、设置/取消定时灯D2、报警灯D3、电容C7、8、电解电容C18、开关K1和电阻R1～7；U1的15脚接K1、R1的一端和C18的负极，C18的正极和K1的另一端接电源，R1的另一端接地，16、17、18脚分别接定时模块电路9中的U10的7、6、5脚，19脚接传感器电路2中的U12的2脚，20脚接执行器电路7中的R14一端，U1的24脚接用户输入电路4中的用户输入模块U3的1、2脚和显示电路6中的显示模块U4的1、2脚，25脚接U3的8脚和与门U14的1脚，26脚接U3的3～6、10～13脚和K2～9、R8的一端，R8的另一端接正5伏电源，27脚接语音报时、报温、故障报警电路5中的语音芯片U2的25脚，28脚接与门U14的2脚，34脚接C8、y2的一端，35脚接C7和y2的另一端，C7、C8的另一端相连接并接地，40、41、42脚分别接R6、R7、R5的一端，它们的另一端分别接Q2、Q1、Q3的基极，Q1、Q2、Q3的发射极均接地，Q1的集电极接D1的一端，D1的另一端接R2一端，Q2的集电极接D2的一端，D2的另一端接R3的一端，Q3的集电极接D3一端，D3的另一端接R4一端，R2、R3、R4的另一端均接电源，电路8的+5V电源和U1的21脚，54～57脚接遥控装置1的U11的4、3、2、1脚，62～66脚接U2的1脚，7、9、10脚，23脚，24脚和27脚；与门U14的3脚接显示电路6中的位移寄存器U4～U9的8脚。
语音报时、报温、故障报警电路5它包括语音输入模块U2、声音发生器U15、电容C9～14、电解电容C15、C16，电阻R9～13和蜂鸣器SP；U2的2～6、8、26脚相连接并接地，12、13脚相连接并接C11一端和地，14、15接SP的两端，16脚接C9、C10一端和C11的另一端，C9、C10的另一端接地，17脚接C13一端，18脚接C14的一端，19脚接R15一端和C15的正极，R10的另一端和C15负极相连接并接地，20脚接C12一端，21脚接R9一端，C12、R9另一端相连接；U15的1脚接C14另一端、R13一端，R13的另一端接地，2脚接C13的另一端和R12的一端，R12的另一端接R11一端和C16的正极，C16的负极接地，R11的另一端接电源。
遥控装置1由遥控接收芯片U11组成，与中央处理器3的连接关系前面已讲过。该装置的目的是为了实现更好的人机交换，方便用户使用，本实施例采用了PT2262/PT2272芯片。
传感器电路2由传感器U12组成，U12的1脚接地，3脚接电源。
用户输入电路4它包括输入模块U3、开关K2～K9和电阻R8；U3的9脚接电源，R8的另一端接正5伏电压；该电路用户可根据自己的需求对温度进行调节、设定、查看和定时等。
显示电路6它包括位移寄存器U4～U9、电阻R20～27、R28～35、R36～43、R44～51、R52～59、R60～67和数码管Dpy1～Dpy6；U4～U9的3～6、10～13脚分别接R20～27、R28～35、R36～43、R44～51、R52～59和R60～67的一端，上述电阻的另一端分别接Dpy1～Dpy6的1～8脚，U4的13脚接U5的1、2脚，U5的13脚接U6的1、2脚，U6的13脚接U7的1、2脚，U7的13脚接U8的1、2脚，U8的13脚接U9的1、2脚，U4～U9的9脚接电源；该电路显示内容为检测到的温度值、用户设定的温度、当前时间的定时所余时间。
执行器电路7它包括光电耦合器U16、三极管Q5、双向晶闸管Q4、电阻R14～19、电容C17和电磁阀X；U16的1脚接地，2脚接R14的另一端，3脚接R15的一端，4脚接R16的一端，5脚接Q5的基极，发射极接R18的一端，集电极接R17的一端，R15的另一端接Q4的1脚、R19一端和正电源的，R16、R17的另一端相连接并接电源，Q4的3脚接R18另一端，2脚接C17、X一端，C17的另一端接R19的另一端，X的另一端接负电源；电磁阀X是用来控制暖气管路进水量的，由于它的开关特性不能进行连续的线性控制，因而只能通过控制电磁阀X的通断时间差来控制，在实现的过程中，采用双向晶闸管Q4进行控制。
电源电路8它包括稳压器U13、整流桥J1、电容C4、C5、电解电容C3、C6和变压器T1；U13的1脚接C4的一端，C3正极、J1的2脚，2脚接C4的另一端、C3负极、J1的4脚、C5一端、C6负极和地，3脚接C5另一端、C6正极和正5伏电源，J1的1、3脚接T1的线圈两端。
本发明的思路是根据模糊逻辑及模糊控制的广泛应用性、对非线性系统所具有的自适应性和自学习的能力，发挥了模糊逻辑能够处理结构化知识产的优势及对信息的融合能力，解决温度控制中的变量耦合以及非线性时变等特性，从而达到本发明的测控仪工作性能的目的，由于该发明性价比高，经济实用，易于与其它设备组合装配，构成简易的计量、温控装置，因此具有广泛的市场前景。
权利要求
1.一种多功能智能温度测控仪，主要由电源电路(8)、遥控装置(1)、传感器模块(2)、用户输入电路(4)、执行器电路(7)和显示电路(6)组成，其特征在于在整个系统中设置了中央处理器(3)和语音报时、报温、故障报警电路(5)；中央处理器(3)它包括单片机U1、与门U14、石英晶体y1、三极管Q1、2、3、设置灯D1、设置/取消定时灯D2、报警灯D3、电容C7、8、电解电容C18、开关K1和电阻R1～7；U1的15脚接K1、R1的一端和C18的负极，C18的正极和K1的另一端接电源，R1的另一端接地，16、17、18脚分别接定时模块电路(9)中的U10的7、6、5脚，19脚接传感器电路(2)中的U12的2脚，20脚接执行器电路(7)中的R14一端，U1的24脚接用户输入电路(4)中的用户输入模块U3的1、2脚和显示电路(6)中的显示模块U4的1、2脚，25脚接U3的8脚和与门U14的1脚，26脚接U3的3～6、10～13脚和K2～9、R8的一端，R8的另一端接正5伏电源，27脚接语音报时、报温、故障报警电路(5)中的语音芯片U2的25脚，28脚接与门U14的2脚，34脚接C8、y2的一端，35脚接C7和y2的另一端，C7、C8的另一端相连接并接地，40、41、42脚分别接R6、R7、R5的一端，它们的另一端分别接Q2、Q1、Q3的基极，Q1、Q2、Q3的发射极均接地，Q1的集电极接D1的一端，D1的另一端接R2一端，Q2的集电极接D2的一端，D2的另一端接R3的一端，Q3的集电极接D3一端，D3的另一端接R4一端，R2、R3、R4的另一端均接电源，电路8的+5V电源和U1的21脚，54～57脚接遥控装置1的U11的4、3、2、1脚，62～66脚接U2的1脚，7、9、10脚，23脚，24脚和27脚；与门U14的3脚接显示电路(6)中的位移寄存器U4～U9的8脚。
2.根据权利要求1所述的多功能智能温度测控仪，其特征在于语音报时、报温、故障报警电路(5)它包括语音输入模块U2、声音发生器U15、电容C9～14、电解电容C15、C16，电阻R9～13和蜂鸣器SP；U2的2～6、8、26脚相连接并接地，12、13脚相连接并接C11一端和地，14、15接SP的两端，16脚接C9、C10一端和C11的另一端，C9、C10的另一端接地，17脚接C13一端，18脚接C14的一端，19脚接R15一端和C15的正极，R10的另一端和C15负极相连接并接地，20脚接C12一端，21脚接R9一端，C12、R9另一端相连接；U15的1脚接C14另一端、R13一端，R13的另一端接地，2脚接C13的另一端和R12的一端，R12的另一端接R11一端和C16的正极，C16的负极接地，R11的另一端接电源。
全文摘要
本发明属温度测量控制仪器，特别涉及一种多功能智能温度测控仪，主要由电源电路(8)、遥控装置(1)、传感器模块(2)、用户输入电路(4)、执行器电路(7)和显示电路(6)组成，在整个系统中设置了中央处理器(3)和语音报时、报温、故障报警电路(5)；它可应用到我国北方冬季室内取暖时温度的测量和控制，减少能源的浪费，测温范围大，在－55℃～+125℃，精度高，在－10℃～+85℃时，误差在±0.5℃；达到了智能化，技术先进，运行可靠，经济实用，性价比高，与用户交互性好。
文档编号G05D23/00GK1598508SQ200410050419
公开日2005年3月23日 申请日期2004年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者付华, 徐耀松, 屠乃威, 阎馨, 孙红鸽, 杜晓坤 申请人:辽宁工程技术大学