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漿體燃料制備的溫度遠程監測方法
【專利摘要】本發明將無線收發模塊與單片機系統相結合，硬件設計以AT89C51單片機為核心，采用相關傳感器熱電偶對漿體燃料制備過程中的溫度進行監測，使用熱電偶數字轉換器MAX6675對采集到的模擬量進行補償及A/D轉換，并將結果送入單片機。無線模塊采用抗干擾能力強的射頻發射及接收模塊nRF905實現無線遠程通信，數據由發射端發送，接收端接收后經串口通訊傳送給上位機，并對數據進行傳送監控，提高系統的可靠性。工作時將溫度檢測儀放入隔熱裝置中，將傳感器伸出隔熱箱并與工件接觸，檢測系統(包括隔熱箱)可隨工件在生產線上移動。上位機采用本發明所開發的軟件接收無線模塊上傳的數據，并對其進行處理。該遠程監測系統具有結構簡單、使用方便、成本低、工作穩定可靠等優點。
【專利說明】漿體燃料制備的溫度遠程監測方法
[0001]本發明將無線收發模塊與單片機系統相結合，硬件設計以AT89C51單片機為核心，采用相關傳感器熱電偶對漿體燃料制備過程中的溫度進行監測，使用熱電偶數字轉換器MAX6675對采集到的模擬量進行補償及A/D轉換，并將結果送入單片機。無線模塊采用抗干擾能力強的射頻發射及接收模塊HRF905實現無線遠程通信，數據由發射端發送，接收端接收后經串口通訊傳送給上位機，并對數據進行傳送監控，提高系統的可靠性。工作時將溫度檢測儀放入隔熱裝置中，將傳感器伸出隔熱箱并與工件接觸，檢測系統(包括隔熱箱)可隨工件在生產線上移動。上位機采用本發明所開發的軟件接收無線模塊上傳的數據，并對其進行處理。該遠程監測系統具有結構簡單、使用方便、成本低、工作穩定可靠等優點。
[0002]【技術領域】:一種漿體燃料制備的溫度遠程監測方法，確切的說是一種用于漿體燃料制備過程中監測漿體表面溫度的遠程監測方法。
[0003]【背景技術】:目前，國內外漿體燃料制備過程中均采用簡單的現場監測爐溫方法，漿體燃料質量得不到保證，另外現場環境惡劣，粉塵污染嚴重，對人體極為不利。本發明方法，采用無線網絡技術，遠程監測漿體燃料的制備過程，既安全，又可靠。
[0004]
【發明內容】
:為用戶提供一種新的，遠程監測漿體燃料制備過程中溫度的方法。
[0005]本系統由溫度數據采集、無線收發、及上位機數據處理幾部分組成。數據采集發送部分主要以單片機作為核心主機，并加上K型熱電偶和K型熱電偶串行模數轉換器MAX6675及無線發送模塊。由無線接收芯片及單片機組成的接收模塊接收數據并通過串行口將數據發送給計算機，計算機對接收到的數據進行處理和顯示。
[0006]系統的性能指標及特點
[0007](I)溫度測量范圍:0°C — 3000C
[0008](2)溫度檢測精度:1%
[0009](3)系統工作溫度:0°C 70°C
[0010](4)通道數量:4
[0011](5)電源:9VDc
[0012](6)存儲能力:3600個數據/通道
[0013](7)采樣間隔:I秒一 5分鐘可調
[0014]本發明的技術要點如下:
[0015](I)采用帶字節閃速存儲器的廉價的AT89c51單片機，作為整個系統的中央處理器，降低了系統的開發成本。
[0016](2)采用無線收發模塊傳送數據，及時有效。
[0017](3)程序設計采用了模塊化的思想，從而使系統結構清晰，調試靈活，系統設計方便，易于擴展。
[0018](4)采用工業生產中最常用傳感器，它具有可靠、穩定、質優價廉等特點。
[0019](5)采用系統單片機的高級語言對單片機進行語言編程。編譯和連接選項簡單，產生代碼速率高，可大大提高編程的效率，增加了程序的可讀性。
[0020](6)采用陶瓷纖維隔熱材料制成隔熱箱，性能優良，在300°C左右的高溫環境中可以保證箱內的溫度在檢測系統的正常工作溫度極限以下，同時陶瓷纖維材料不會屏蔽電磁信號的傳播。
[0021]本發明主要包括檢測電路模塊、無線模塊和和系統軟件三大部分。
[0022]檢測電路模塊含傳感器、AT89C51單片機系統、溫度采集和監控部分。傳感器是采用K型熱電偶搭配了溫度轉換芯片MAX6675 ；AT89C51單片機系統由AT89c51、MAX6675溫度轉換芯片、nRF905無線模塊、MAX813L看門狗芯片等芯片構成，完成數據采集、處理、無線傳輸以及所有的功能，是整個系統的核心模塊。
[0023]無線電路模塊包括無線發射電路和無線接收電路。本發明采用的無線發射電是挪威NordicVLSI公司推出的nRF905單片射頻收發器，它是集無線射頻收發為一體的芯片，功耗低，數據傳輸速率快，所需外圍元器件少，輸出功率大，并且采用了比FSK調制抗干擾能力更強的GFSK調制，數據傳輸更加穩定可靠，使用方便，采用了分層結構，較一般的無線通信系統更具有擴展方便的優點。無線接收電路依然采用nRF905，它可以接收來溫度采集系統無線部分所發出的信號，該信號經過AT89C2051的簡單處理后，傳送給PC機進行整理。
[0024]系統軟件包括主程序、無線模塊、數據采集模塊、串行通訊和軟件抗干擾部分。其中AT89C51單片機的主程序的大部分功能是對各路的溫度信號進行定時循環采樣、定時刷新以及在一定的條件下完成無線通信功能，它是整個溫度檢測系統的主線。
[0025]無線發射模式:nRF905有兩種工作模式和節能模式。分別是ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發送模式、關機模式和空閑模式。工作模式由TRX_CE、TX_EN和PWR_UP。
[0026]發射模式:當微控制器有數據要發送時，通過SPI接口，按時序把接收機的地址和將要發送的數據送傳給HRF905，SPI接口的速率在通信協議和器件配置時確定，微控制器置高TRXsecE和TX—EN，激發nRF905的ShockBurstTM發送模式；射頻寄存器自動開啟，數據打包(加字頭和CRC校驗碼)并發送數據包，當數據發送完成，數據準備好引腳被置高。當TRX_CE被置低，nRF905發送過程完成，自動進入待機模式。其程序清單如下:
[0027]本模塊對應部分代碼如下:
[0028]
【權利要求】
1.一種用于漿體燃料制備過程中的溫度遠程監測方法，其特征在于:將無線收發模塊與單片機系統相結合，硬件設計以AT89C51單片機為核心，采用相關傳感器熱電偶對漿體燃料制備過程中的溫度進行監測，使用熱電偶數字轉換器MAX6675對采集到的模擬量進行補償及A/D轉換，并將結果送入單片機。無線模塊采用抗干擾能力強的射頻發射及接收模塊nRF905實現無線遠程通信，數據由發射端發送，接收端接收后經串口通訊傳送給上位機，并對數據進行傳送監控，提高系統的可靠性。工作時將溫度檢測儀放入隔熱裝置中，將傳感器伸出隔熱箱并與工件接觸，檢測系統(包括隔熱箱)可隨工件在生產線上移動。上位機采用本發明所開發的軟件接收無線模塊上傳的數據，并對其進行處理。
【文檔編號】G01K1/02GK103968964SQ201310057836
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月3日 優先權日:2013年2月3日
【發明者】劉焱, 楊漢華, 成開友, 沈翠鳳 申請人:劉焱