一種多路溫度采集系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多路溫度采集系統，其特征在于：所述的采集系統為下位機同時采集多路溫度信息后傳遞給上位機進行處理；所述的下位機為單片機通過多路模擬選擇開關分別連接多個溫度測量單元獲取溫度信息，由于采用上述的結構，本實用新型的優點在于：1、克服了傳統溫度計讀數困難、誤差大的缺點；2、溫度計的顯示使設計動態、直觀；3、實現了硬件采集系統與計算機的高度融合，降低了硬件制作的復雜度，靈敏性和靈活度都有了很大的提高；4、本實用新型極大程度上降低了成本，減少了系統研發周期。
【專利說明】一種多路溫度采集系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及實時溫度采集應用領域，特別涉及一種多路溫度采集系統。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的發展，單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備等領域， 滲透到我們生活的各個領域。其中，采用單片機對溫度進行檢測、顯示、信息存儲及實時控 制，對于提高生產效率、節約能源都有重要的作用。
[0003]目前，基于單片機的溫度采集系統應用設計大多數由溫度傳感器和單片機構成采 集電路，常見的溫度傳感器有熱電偶和溫度傳感器DS18B20。其中，熱電偶測溫結構簡單、 測溫范圍廣等優點，但是其測量必須為接觸式測量，這對于一些應用領域便存在著技術短 板，而且不能進行實時測溫。現有的單片機溫度采集系統嵌入到大型項目必然給程序編寫 和硬件電路板設計帶來不便，且無法查詢系統歷史數據。一些期刊和文獻現在也逐漸介紹 基于虛擬儀器的溫度測量設計，其設計較傳統基于單片機技術的設計簡化了單片機外圍電 路；然而，這樣的系統通常都得采用專業的數據采集卡，這在實際應用中必然大大增加生產 成本，而且對區域的多個節點同時進行溫度采集不易。
[0004]針對上述問題，提供一種新型的多路溫度采集系統，以相對較低的生產成本搭建 以計算機作為主控單元溫度采集系統，實現多路溫度采集的目的。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種多路溫度采集系統，以相對較低的 生產成本實現多路溫度采集的目的。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種多路溫度采集系統，其特征在 于:所述的采集系統為下位機同時采集多路溫度信息后傳遞給上位機進行處理；
[0007]所述的下位機為單片機通過多路模擬選擇開關分別連接多個溫度測量單元獲取 溫度信息，從而利用多路模擬選擇開關在每個溫度測量單元之間進行切換實現多點溫度的 同時測量。
[0008]所述的下位機同時設有復位電路、晶振電路接入單片機。
[0009]所述的下位機設有直流電源模塊為整個下位機供電。
[0010]所述單片機通過USB轉串口電路與上位機通訊。
[0011]所述的單片機的型號為STC12C5A60S2。
[0012]所述的溫度測量單元采用的溫度傳感器的型號為DS18B20。
[0013]一種多路溫度采集系統，由于采用上述的結構，本實用新型的優點在于:1、克服了 傳統溫度計讀數困難、誤差大的缺點；2、溫度計的顯示使設計動態、直觀；3、實現了硬件采 集系統與計算機的高度融合，降低了硬件制作的復雜度，靈敏性和靈活度都有了很大的提 高；4、本實用新型極大程度上減少了成本。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明；
[0015]圖1為本實用新型一種多路溫度采集系統的結構示意框圖；
[0016]圖2為本實用新型一種多路溫度采集系統下位機的多路溫度采集程序流程圖。
[0017]圖3是本實用新型一種多路溫度采集系統USB轉串口電路原理圖。
[0018]在圖1中，1、下位機；2、上位機；3、溫度測量單元；4、多路模擬選擇開關；5、單片 機；6、復位電路；7、晶振電路；8、直流電源模塊。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型的目的在于解決上述現有技術存在的不足，提供一種基于LabVIEW和 單片機搭建的多路溫度采集系統，實現性價比更高的實時多路溫度采集系統。
[0020]如圖1所示，本實用新型由上位機2和下位機I組成。所述的下位機I由多個數字 溫度傳感器DS18B20做成溫度測量單元3通過多路模擬選擇開關4和型號為STC12C5A60S2 的單片機5相連組成，其中還應包括11.0592MHz的晶振電路7、復位電路6、+5V的直流電 源模塊8，每個溫度測量單元3與多路模擬選擇開關4連接，多路模擬選擇開關4再與單片 機5相連接，上位機I和下位機2之間通過USB串口轉換電路實現串口通信。
[0021]下位機I中溫度測量單元3的數據輸入/輸出端DQ引腳通過多路模擬選擇開關 4與單片機5的I/O端口相連；下位機I還包括采用USB總線轉接芯片CH340進行設計的 USB轉串口電路。
[0022]上位機2應用LabVIEW軟件編程，其前面板包括串口參數設置、報警溫度上下限設 置和系統時間顯示、系統指示燈和報警指示燈、數據接收窗口、溫度趨勢曲線圖、溫度計模 擬顯示、不同溫度單位間的溫度轉換、指定路徑下用于實時存儲采集數據的word文檔和退 出系統按鈕。
[0023]串口參數設置包括端口號、波特率、數據位、停止位和校驗位等參數設置。數據接 收窗口進行采集溫度的數據顯示，包括采樣時間和采樣溫度值。采集溫度趨勢圖為一數字 示波器，繪制溫度趨勢圖。溫度計模擬顯示為一動態溫度計，實時顯示溫度。不同溫度單位 間的溫度轉換，可實現攝氏度與開爾文、華氏度、蘭氏度和列氏度之間的溫度值實時換算顯 示。實時存儲采集數據的word文檔將采集溫度數據實時存儲在指定路徑下的word文檔中。
[0024]本實用新型優選的具體實施示例:
[0025]1、直流電源模塊8給下位機I上電，各部分電路開始工作。
[0026]2、單片機5首先對多路模擬選擇開關4進行控制，從第一路通道開始依次到最后 一路通道進行多路溫度的采集；選擇某一路通道后單片機5便對該通道溫度測量單元3進 行訪問:先對溫度測量單元3初始化，再進行ROM操作命令，最后進行存儲器操作和數據處 理。單片機5通過USB串口轉換電路實現與上位機2的通信，溫度測量單元3將采集到的 溫度數據發送到單片機5。
[0027]3、開啟上位機2，個人計算機上打開LabVIEW軟件，進入LabVIEW操作界面。
[0028]4、在所述的串口設置窗口進行包括端口號、波特率、數據位、停止位和校驗位等參 數設置，本實施例中端口號:C0M4、波特率:9600、數據位:8、停止位:1和校驗位:N0NE。
[0029]5、進行所述的系統設置，報警上限設置為80、下限設置為10。[0030]6、設置存儲數據的word文檔路徑為D: \DataS.doc。
[0031]7、點擊左上角的運行按鈕，系統開始運行，將單片機發送的溫度數據進行顯示、分 析處理和存儲。
[0032]8、所述的數據接收窗口進行采樣時間和該時間的采樣溫度值的顯示，所述的采集 溫度趨勢圖繪制溫度趨勢圖，所述的溫度計實時顯示溫度，所述的各種溫度單位間的溫度 轉換實現攝氏度與開爾文、華氏度、蘭氏度和列氏度之間的溫度值實時換算顯示。
[0033]9、打開D盤下名為DataS的word文檔查看歷史溫度數據。
[0034]10、當系統米集數據完成，點擊退出系統按鈕退出系統。
[0035]本實用新型采用上述技術方案，克服了傳統溫度計讀數困難、誤差大的缺點。較傳 統僅僅基于單片機的溫度采集系統，將多個DS18B20做成溫度測量單元3給測量帶來了方 便；數據接受窗口給出了采樣時間，即采樣時間和采樣溫度值實時顯示；溫度趨勢圖描繪 了被測系統溫度走勢，有利于系統預研分析；溫度計的顯示使設計動態、直觀；實現了各種 溫度單位之間的實時轉換，這給一些要求多溫度單位的工作帶來很大的方便;word文檔存 儲數據可以用于后續的分析處理和存檔工作；本系統實現了硬件采集系統與計算機的高度 融合，降低了硬件制作的復雜度，靈敏性和靈活度都有了很大的提高，其減少多個單片機顯 示、按鍵和報警等外圍電路很大程度上有利于單片機嵌入到其他系統；與采用數據采集卡 設計的系統相比較，本系統極大程度上減少了成本；此外，市場上大多數一體機和筆記本電 腦沒有RS232串口，USB串口轉換電路給應用此系統的筆記本電腦用戶帶來了方便；本系統 人機交互界面友好，美觀，操作簡單，易于觀察實驗結果。
[0036]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受 上述方式的限制，只要采用了本實用新型技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用 于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多路溫度采集系統，其特征在于:所述的采集系統為下位機(I)同時采集多路 溫度信息后傳遞給上位機(2)進行處理；所述的下位機(I)為單片機(5)通過多路模擬選擇開關(4)分別連接多個溫度測量單 元(3)獲取溫度信息。
2.根據權利要求1所述的一種多路溫度采集系統，其特征在于:所述的下位機(I)同時 設有復位電路(6)、晶振電路(7)接入單片機(5)。
3.根據權利要求1所述的一種多路溫度采集系統，其特征在于:所述的下位機(I)設有 直流電源模塊(8 )為整個下位機(I)供電。
4.根據權利要求1所述的一種多路溫度采集系統，其特征在于:所述單片機(5)通過 USB轉串口電路與上位機(2 )通訊。
5.根據權利要求1所述的一種多路溫度采集系統，其特征在于:所述的單片機(5)的型 號為 STC12C5A60S2。
6.根據權利要求1所述的一種多路溫度采集系統，其特征在于:所述的溫度測量單元(3)采用的溫度傳感器的型號為DS18B20。
【文檔編號】G01K7/00GK203432700SQ201320538099
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月31日 優先權日:2013年8月31日
【發明者】許鋼, 林園勝, 郝玲玲, 胡天水, 李遠軍, 周偉峰, 周鵬 申請人:安徽工程大學
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