專利名稱：一種具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及溫濕度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器，其適用于暖通、空調(diào)機(jī)組、紡織、實(shí)驗(yàn)室、電子、醫(yī)藥環(huán)境等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上應(yīng)用的溫濕度測(cè)量裝置大部分采用模擬式溫濕度傳感器，不僅需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路，還要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定，其測(cè)量精度難以保證，線性度不好。大部分產(chǎn)品的輸出信號(hào)接口少，除溫濕度模擬信號(hào)輸出外，只有少部分產(chǎn)品具有RS485通信接口，具有工業(yè)常用的MODBUS通信協(xié)議的產(chǎn)品也很少見(jiàn)且價(jià)格昂貴。少部分采用集成電壓/ 電流芯片實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品成本昂貴，外圍電路復(fù)雜，性價(jià)比差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器，其測(cè)量精度高，穩(wěn)定性佳；成本低廉，工作可靠。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器，包括電源模塊、數(shù)字式溫濕度傳感器、單片機(jī)、第一 D/A模塊、第一 V/I變換模塊、第二 D/A模塊和第二 V/I變換模塊；所述電源模塊與單片機(jī)連接，其用于給整個(gè)變送器的電路供電；所述數(shù)字式溫濕度傳感器與單片機(jī)連接，其用于采集溫度和濕度數(shù)據(jù)并直接傳送給單片機(jī)；所述單片機(jī)分別與第一 D/A 模塊和第二 D/A模塊連接，單片機(jī)用于將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理后傳送給第一 D/A模塊， 并將濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理后傳送給第二 D/A模塊；所述第一 D/A模塊與第一 V/I變換模塊連接，第一 D/A模塊用于對(duì)接收到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后，以電壓信號(hào)的形式輸出給第一 V/I變換模塊，第一 V/I變換模塊將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的溫度電流信號(hào)輸出；所述第二 D/A模塊與第二 V/I變換模塊連接，第二 D/A模塊用于對(duì)接收到的濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后，以電壓信號(hào)的形式輸出給第二 V/I變換模塊，第二 V/I變換模塊將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的濕度電流信號(hào)輸出。上述高精度溫濕度變送器還包括選擇開(kāi)關(guān)、485通信模塊和無(wú)線通信模塊，選擇開(kāi)關(guān)與單片機(jī)連接，485通信模塊和無(wú)線通信模塊分別與選擇開(kāi)關(guān)連接；所述選擇開(kāi)關(guān)用于切換選通485通信模塊和無(wú)線通信模塊，所述485通信模塊和無(wú)線通信模塊分別用于以485 通信方式和無(wú)線通信方式輸出信號(hào)。本實(shí)用新型的有益效果在于1)高精度測(cè)量14bit溫度，精度0. 3°C ；12bit濕度測(cè)量，精度1. 8% ；2)可軟件修改量程，線性度好；幻采用RS485通信接口，使用MODBUS通信協(xié)議，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。4)采用無(wú)線通信模塊，可方便與主站進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信， 傳輸距離可達(dá)400米力)可選信號(hào)輸出范圍4-20mA ； 1-5V。

[0008]圖1是本實(shí)用新型具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器包括電源模塊、數(shù)字式溫濕度傳感器、單片機(jī)、第一 D/A模塊、第一 V/I變換模塊、第二 D/A模塊、第二 V/ I變換模塊、選擇開(kāi)關(guān)、485通信模塊和無(wú)線通信模塊。在該高精度溫濕度變送器中，電源模塊負(fù)責(zé)給整個(gè)變送器的電路進(jìn)行供電。數(shù)字式溫濕度傳感器采集溫度和濕度數(shù)據(jù)直接傳送給單片機(jī)。單片機(jī)將溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理，分別輸出給第一 D/A模塊和第二 D/A模塊，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并以電壓的形式輸出，輸出的電壓信號(hào)再經(jīng)過(guò)V/I變換模塊，轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)輸出。為了進(jìn)一步增加應(yīng)用的靈活性，該裝置的溫濕度數(shù)據(jù)不僅可以以電流的形式輸出應(yīng)用，還配備了 485通信模塊和無(wú)線通信模塊，多了兩種信號(hào)輸出方式以適應(yīng)不同用戶的需要。兩種輸出方式可以通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。實(shí)施例采用集成兩線制數(shù)字式溫濕度傳感器SHT71采集溫濕度信息直接送給C8051F單片機(jī)，單片機(jī)按照預(yù)先設(shè)置好的量程進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后控制工業(yè)用DA轉(zhuǎn)換芯片TLC5615輸出與測(cè)量值對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，再經(jīng)由LM3M構(gòu)成的線性V/I變換電路實(shí)現(xiàn) 4-20mA或1-5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。同時(shí)可通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇485通信方式或無(wú)線通信方式。無(wú)線傳輸部分采用APC200A-43多通道微功率嵌入式無(wú)線傳輸模塊，可采用串口設(shè)置模塊參數(shù)， 具有豐富便捷的軟件編程設(shè)置選項(xiàng)。另外，通過(guò)C8051F單片機(jī)內(nèi)部的EEROM可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的掉電保護(hù)功能。本實(shí)用新型具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器，其測(cè)量精度高，穩(wěn)定性佳。 由DA和運(yùn)放組成的線性V/I變換電路，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低廉，工作可靠；而且它具備所有的量程范圍通過(guò)軟件設(shè)定、無(wú)線通信以及MODBUS通信協(xié)議等功能，也使它的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍更廣泛。
權(quán)利要求1.一種具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器，其特征在于，該變送器包括電源模塊、數(shù)字式溫濕度傳感器、單片機(jī)、第一 D/A模塊、第一 V/I變換模塊、第二 D/A模塊和第二 V/I變換模塊；所述電源模塊與單片機(jī)連接，其用于給整個(gè)變送器的電路供電；所述數(shù)字式溫濕度傳感器與單片機(jī)連接，其用于采集溫度和濕度數(shù)據(jù)并直接傳送給單片機(jī)；所述單片機(jī)分別與第一 D/A模塊和第二 D/A模塊連接，單片機(jī)用于將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理后傳送給第一 D/A模塊，并將濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理后傳送給第二 D/A模塊；所述第一 D/A模塊與第一 V/I變換模塊連接，第一 D/A模塊用于對(duì)接收到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后，以電壓信號(hào)的形式輸出給第一 V/I變換模塊，第一 V/I變換模塊將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的溫度電流信號(hào)輸出；所述第二 D/A模塊與第二 V/I變換模塊連接，第二 D/A模塊用于對(duì)接收到的濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后，以電壓信號(hào)的形式輸出給第二 V/I變換模塊，第二 V/I變換模塊將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的濕度電流信號(hào)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器，其特征在于， 該變送器還包括選擇開(kāi)關(guān)、485通信模塊和無(wú)線通信模塊，選擇開(kāi)關(guān)與單片機(jī)連接，485通信模塊和無(wú)線通信模塊分別與選擇開(kāi)關(guān)連接；所述選擇開(kāi)關(guān)用于切換選通485通信模塊和無(wú)線通信模塊，所述485通信模塊和無(wú)線通信模塊分別用于以485通信方式和無(wú)線通信方式輸出信號(hào)。
專利摘要一種具有無(wú)線通信功能的高精度溫濕度變送器涉及溫濕度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，該變送器包括電源模塊、數(shù)字式溫濕度傳感器、單片機(jī)、第一D/A模塊、第一V/I變換模塊、第二D/A模塊和第二V/I變換模塊；數(shù)字式溫濕度傳感器采集溫度和濕度數(shù)據(jù)直接傳給單片機(jī)，單片機(jī)將溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行變換和處理，分別輸出給D/A模塊進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，輸出的電壓信號(hào)再經(jīng)過(guò)V/I變換模塊轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)輸出。本實(shí)用新型測(cè)量精度高，穩(wěn)定性佳；成本低廉，工作可靠。
文檔編號(hào)G01D21/02GK202109934SQ20112021594
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者劉克平, 李巖, 趙彬 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)