CN205750589U

CN205750589U - 一种基于单片机控制的智能温控仪

Info

Publication number: CN205750589U
Application number: CN201620348139.XU
Authority: CN
Inventors: 冯娟; 刘泓; 薛飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2026-04-22

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机控制的智能温控仪，包括传感器、信号调制装置、A/D转换器、微处理器、D/A转换器、驱动器装置和模拟执行装置，所述传感器、信号调制装置、A/D转换器顺序连接，所述A/D转换器连接微处理器，所述微处理器通过D/A转换器、驱动器装置连接模拟执行装置，所述微处理器还连接有键盘、显示屏、存储装置和通信接口。本实用新型基于单片机控制的智能温控仪测量精度高，可以利用微处理器执行指令的快速性和A/D转换的时间短等特点对被测量进行多次测量，然后求其平均值，就可以排除一些偶然的误差与干扰，还可以通过数字滤波，剔除粗大误差和随机误差的方法提高测量精度。

Description

一种基于单片机控制的智能温控仪

技术领域

本实用新型涉及温控技术领域，具体地说是一种基于单片机控制的智能温控仪。

背景技术

温度是影响人们生活生产的一个重要参数。近年来，随着电子工业的快速发展，数字仪表的反应越来越快。传统的温控设施一般均采用以温敏传感器为核心的温度采集控制方法，但是这种方法的精确度不高，并且适用范围比较狭窄。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的不足，解决目前存在的技术缺陷，本实用新型提出了一种基于单片机控制的智能温控仪，通过单片机的智能控制，对目标温度进行实时测量与监控，并计算分析实时温度的最佳状态数值，为相关温控系统的提供重要的调节参数与控制依据，提升控制系统的精确度。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于单片机控制的智能温控仪，包括传感器、信号调制装置、A/D转换器、微处理器、D/A转换器、驱动器装置和模拟执行装置，所述传感器、信号调制装置、A/D转换器顺序连接，所述A/D转换器连接微处理器，所述微处理器通过D/A转换器、驱动器装置连接模拟执行装置，所述微处理器还连接有键盘、显示屏、存储装置和通信接口。

进一步的，所述微处理器为单片机AT89C51。

进一步的，所述显示屏为LCD或LED显示屏。

进一步的，所述存储装置包括EPROM存储器和DRAM存储器。

进一步的，所述通信接口为RS232通信接口。

进一步的，所述微处理器还连接有报警装置。

与传统的技术方案相比，本实用新型基于单片机控制的智能温控仪具有以下优点：

1.测量精度高，可以利用微处理器执行指令的快速性和A/D转换的时间短等特点对被测量进行多次测量，然后求其平均值，就可以排除一些偶然的误差与干扰，还可以通过数字滤波，剔除粗大误差和随机误差的方法提高测量精度；

2.能够进行间接测量，可以利用内含的微处理器通过测量几种容易测量的参数，间接地求出某种难以测量的参数；

3.能够自动校准，在使用前进行自动校准，在测量过程中进行校准，从而减少误差；

4.具有自动修正误差、自诊断的能力，智能温控仪若发生了故障，可以进行自检，并能协助诊断发生故障的根源；

5.智能温控仪通过配置的RS232通信接口，可以很方便地与计算机和其他仪器组成用户需要的多种功能的自动温控系统，来完成更复杂的测试任务。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1为本实用新型基于单片机控制的智能测温仪的功能模块与结构组成示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型基于单片机控制的智能温控仪，包括传感器、信号调制装置、A/D转换器、微处理器、D/A转换器、驱动器装置和模拟执行装置，传感器、信号调制装置、A/D转换器顺序连接，A/D转换器连接微处理器，微处理器通过D/A转换器、驱动器装置连接模拟执行装置，微处理器还连接有键盘、显示屏、存储装置和通信接口。

本实用新型的具体实施例是，

本实用新型基于单片机控制的智能温控仪，实时测试与监控程序固化在程序存贮器EPROM中，被测量参量通过传感器将非电量变换成电量，然后经过信号调制装置处理和模数转换器转换后变为微处理器能直接识别的数字信号，经过微处理器运算后的数据均暂存于片内数据存储器RAM中，同时微处理器将信息通过D/A转换器、驱动器装置反馈给被执行机构。

微处理器也可以接受键盘输入的命令后，不需经过数模转换器，直接由接口输出控制信息和数据信息，去控制一些执行机构。

智能温控仪中利用单片机作为微处理器，在微处理器的外围进行设备的扩展如程序存储器EPROM、数据存储器RAM、键盘、显示器、报警装置和通信接口。

智能温控仪主要功能模块如下所示：

(1)微处理器

微处理器在智能温控仪中都是智能温控仪的心脏，微处理器也是一种通用器件，如果给予足够的外部支持电路和处理时间，它几乎可以完成任何任务，数据处理和控制是微处理器的两个主要用途。根据智能温控仪控制功能和测量功能的不同选用合适的单片机作为智能测温仪的核心，从而提高智能测温仪的整体性能，本实用新型采用单片机AT89C51。

(2)传感器

传感器是将外界输入的被测量信号变换成电信号的元器件或装置。它作为信息获取的工具和手段，在测量控制型智能温控仪中占据了极其重要的地位。传感器能转换信息存在的能量形式，通常是将其他能量形式转换成电量形式，以便进一步加工处理，传感器的输出往往总是电信号。这主要是电信号较容易地进行放大、反馈、滤波、积分、微分、存储及远距离传送等操作。

(3)信号调理

信号调制装置是通过电子线路来实现模拟信号处理，一般包括放大、滤波、整形、检波、信号转换等功能环节。信号调制的目的是对传感器输出的电信号进行必要的处理以满足信号处理后继环节的需要，使其输出信号适应A/D转换等环节的工作。信号调制可以改善信号质量，还可以补偿传感器的非线性，提高信噪比，增强信号的环境抗干扰能力等。

(4)A/D转换器

微处理器能处理的信号应是数字信号，因此，在智能温控仪的输入通道中加入能把模拟信号转换成数字信号的芯片即A/D转换器。使用A/D转换器时应先根据输入通道的总误差，选择A/D转换器的精度及分辨率。根据信号对象的变化率及转换精度要求，确定A/D转换速度，以保证智能温控仪的实时性要求，对快速信号必须考虑采样/保持电路。

(5)D/A转换器

微处理器输出的数字控制信号通过D/A转换器，将离散时刻输出的控制信号转换成为离散模拟信号，通过驱动器装置输出给模拟执行装置。

(6)通信接口

智能温控仪利用设置的通信接口来实现程控，从而方便地构成自动测试系统。本实用新型采用RS232通信接口，RS-232C总线标准接口是目前最常用的串行通信总线接口，其逻辑电平是对地对称的，与TTL、MOS逻辑电平完全不同。逻辑0电平规定为+5～+15V之间，逻辑1电平是-5V～-15v之间。因此，RS-232C驱动器与TTL电路连接必须经过电平转换。转换芯片有MC1488，75188(从TTL到RS-232C的电平转换)；MC1489，75189(从RS-232C到TTL的电平转换)。

标准通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系，以使仪器可以接受计算机的程控指令。

要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其他修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。

Claims

1.一种基于单片机控制的智能温控仪，其特征在于：包括传感器、信号调制装置、A/D转换器、微处理器、D/A转换器、驱动器装置和模拟执行装置，所述传感器、信号调制装置、A/D转换器顺序连接，所述A/D转换器连接微处理器，所述微处理器通过D/A转换器、驱动器装置连接模拟执行装置，所述微处理器还连接有键盘、显示屏、存储装置和通信接口。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能温控仪，其特征在于：所述微处理器为单片机AT89C51。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能温控仪，其特征在于：所述显示屏为LCD或LED显示屏。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能温控仪，其特征在于：所述存储装置包括EPROM存储器和DRAM存储器。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能温控仪，其特征在于：所述通信接口为RS232通信接口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于单片机控制的智能温控仪，其特征在于：所述微处理器还连接有报警装置。