專利名稱：便攜式多功能高精度溫度儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可隨身攜帶的、測(cè)量溫度的便攜式多功能高精度溫度儀，由熱敏電阻傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片微控制器和顯示器組成。
目前，國(guó)內(nèi)測(cè)量靜態(tài)溫度的便攜式儀表，大部分儀表的電路組成，主要由電容、電阻和三極管組成。測(cè)量溫度的傳感器多采用各種型號(hào)的熱電偶。由于熱電偶本身的分辨率不高，導(dǎo)致溫度儀表的精度不高。如深圳勝利儀器有限公司生產(chǎn)的DM6902數(shù)字溫度表，其電路主要是由電容、電阻和三極管組成，其精度一般在1℃左右。另外，由于電阻、電容元件的大量使用，使儀表的可靠性降低，且功能僅僅用于溫度測(cè)量，不能與計(jì)算機(jī)通訊，不便于在線處理等功能的擴(kuò)充。
為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提出了一種采用微控制器、高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器和高分辨率的熱敏電阻傳感器設(shè)計(jì)而成的便攜式多功能高精度溫度儀。不但精度可提高為0.01℃，而且具有與計(jì)算機(jī)通訊等功能來擴(kuò)充溫度儀的功能。
本實(shí)用新型的技術(shù)思想是由測(cè)溫部分和顯示器(3)組成，其特征在于在測(cè)溫電路和顯示器(3)之間設(shè)計(jì)了A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1)和計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊功能擴(kuò)充部分(2)。測(cè)溫部分采用半橋式電路，由電阻R1和R2組成，R2為熱敏電阻。由測(cè)溫電路檢測(cè)的模擬信號(hào)，傳送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1)，由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并送入微控制器部分(2)進(jìn)行計(jì)算處理，得到實(shí)際溫度值。由微控制器部分(2)計(jì)算得到的溫度值，在液晶顯示(3)上顯示。同時(shí)，利用微控制器部分(2)可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、中斷、復(fù)位和與計(jì)算機(jī)通訊等功能。
計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊功能擴(kuò)充部分(2)的核心是由單片微控制器(5)、復(fù)位集成電路(6)、中斷(4)、通訊電平轉(zhuǎn)換集成電路(7)組成。復(fù)位集成電路(6)的輸出與單片微控制器(5)的復(fù)位管腳連接，除保證系統(tǒng)正常的初始化過程外，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，利用復(fù)位集成電路(6)上的復(fù)位開關(guān)實(shí)現(xiàn)重新啟動(dòng)；中斷(4)與單片微控制器(5)的外部中斷管腳連接，通過開關(guān)觸發(fā)外部中斷，將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大、最小值進(jìn)行顯示；通訊電平轉(zhuǎn)換集成電路(7)連接在單片微控制器(5)的串行數(shù)據(jù)接收與發(fā)送兩個(gè)引腳上，實(shí)現(xiàn)單片微控制器(5)與計(jì)算機(jī)之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換，即RS-232C電平與邏輯電平之間的轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。
擴(kuò)展ROM(9)、擴(kuò)展RAM(10)和鎖存器(8)實(shí)現(xiàn)資源的擴(kuò)充。由于單片微控制器(5)內(nèi)部資源有限，與單片微控制器(5)連接的擴(kuò)展ROM(9)和擴(kuò)展RAM(10)實(shí)現(xiàn)資源的擴(kuò)充。鎖存器(8)連接在單片微控制器(5)和擴(kuò)展ROM(9)和擴(kuò)展RAM(10)之間，用于控制單片微控制器(5)的地址/數(shù)據(jù)線；
顯示部分采用液晶板顯示。


圖1原理框圖圖2實(shí)施例框圖1-高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器 2-計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊功能擴(kuò)充部分 3-液晶顯示4-中斷1、2 5-單片微控制器 6-復(fù)位集成電路 7-通訊電平轉(zhuǎn)換集成電路 8-鎖存器 9-擴(kuò)展ROM 10-擴(kuò)展RAM本實(shí)用新型將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述整體由三部分組成測(cè)量部分，計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊功能擴(kuò)充部分和顯示部分組成。
測(cè)量部分采用半橋式測(cè)量電路，由R1、R2組成。R1為10K固定電阻，R2為熱敏電阻傳感器，隨著溫度的變化，熱敏電阻的阻值將變化，從而會(huì)在R2上形成一個(gè)電壓。
熱敏電阻上的變化阻值電壓，通過與其聯(lián)接的高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器采集、轉(zhuǎn)換，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量由A/D的串行口輸出，進(jìn)入微控制器的輸入端口進(jìn)行處理。高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器采用美國(guó)MAXIM公司生產(chǎn)的雙通道±14位串行A/D轉(zhuǎn)換器，可以同時(shí)將兩個(gè)通道的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以，本實(shí)用新型可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)通道的溫度值，即測(cè)量?jī)煞N不同環(huán)境的溫度。
計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊功能擴(kuò)充部分(2)的核心單片微控制器(5)采用美國(guó)Microsoft公司的MCS-51系列中的8031，復(fù)位集成電路(6)采用美國(guó)MAXIM公司的MAX708集成片，通訊電平轉(zhuǎn)換集成電路(7)采用MAXIM公司的MAX202，中斷(4)采用兩個(gè)開關(guān)，與單片微控制器(5)的外部中斷管腳連接；鎖存器(8)采用74LS373，擴(kuò)展ROM(9)采用空間為8K的2764，擴(kuò)展RAM(10)采用空間為8K的2864。
單片微控制器(5)具有CPU，復(fù)位集成電路(6)的輸出與單片微控制器(5)的復(fù)位管腳連接，除保證系統(tǒng)正常的初始化過程外，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，利用復(fù)位集成電路(6)上的復(fù)位開關(guān)實(shí)現(xiàn)重新啟動(dòng)；中斷(4)開關(guān)觸發(fā)外部中斷，將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大、最小值進(jìn)行顯示；通訊電平轉(zhuǎn)換集成電路(7)連接在單片微控制器(5)的串行數(shù)據(jù)接收與發(fā)送兩個(gè)引腳上，實(shí)現(xiàn)單片微控制器(5)與計(jì)算機(jī)之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換，即RS-232C電平與邏輯電平之間的轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的進(jìn)行通訊。
擴(kuò)展ROM(9)、擴(kuò)展RAM(10)和鎖存器(8)實(shí)現(xiàn)資源的擴(kuò)充。由于單片微控制器(5)內(nèi)部資源有限，與單片微控制器(5)連接的擴(kuò)展ROM(9)和擴(kuò)展RAM(10)實(shí)現(xiàn)資源的擴(kuò)充。鎖存器(8)連接在單片微控制器(5)和擴(kuò)展ROM(9)和擴(kuò)展RAM(10)上，用于控制單片微控制器(5)的地址/數(shù)據(jù)線；顯示部分采用液晶板顯示。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于1、精度高，可達(dá)0.01℃。
2、功能多，可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容量可擴(kuò)充)，可同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)通道的溫度值，可顯示某一段時(shí)間的最大最小值，可與計(jì)算機(jī)通訊即將溫度儀器所測(cè)數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)處理，或從計(jì)算機(jī)發(fā)送命令給溫度儀控制其操作，測(cè)量出現(xiàn)故障時(shí)，可通過復(fù)位開關(guān)復(fù)位。
3、體積小，攜帶方便。
權(quán)利要求1.一種便攜式多功能高精度溫度儀，由測(cè)溫電路和顯示器(3)組成，其特征在于在測(cè)溫電路和顯示器(3)之間設(shè)有A/D數(shù)字轉(zhuǎn)換器(1)和單片微控制器(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式多功能高精度溫度儀，其特征在于測(cè)溫電路采用半橋式電路，由電阻R1和R2組成，R2為熱敏電阻。
3.如權(quán)利要求1或2所述的便攜式多功能高精度溫度儀，其特征在于計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊功能擴(kuò)充部分(2)的核心是由單片微控制器(5)、復(fù)位集成電路(6)、中斷(4)、通訊電平轉(zhuǎn)換集成電路(7)組成，復(fù)位集成電路(6)的輸出與單片微控制器(5)的復(fù)位管腳連接，中斷(4)與單片微控制器(5)的外部中斷管腳連接，通訊電平轉(zhuǎn)換集成電路(7)連接在單片微控制器(5)的串行數(shù)據(jù)接收與發(fā)送兩個(gè)引腳上。
4.如權(quán)利要求1或3所述的便攜式多功能高精度溫度儀，其特征在于在單片微控制器(5)上連接實(shí)現(xiàn)資源擴(kuò)充的擴(kuò)展ROM(9)、擴(kuò)展RAM(10)和鎖存器(8)。
5.如權(quán)利要求3所述的便攜式多功能高精度溫度儀，其特征在于中斷(4)采用兩個(gè)開關(guān)，與單片微控制器(5)的外部中斷管腳連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可隨身攜帶的、測(cè)量溫度的便攜式多功能高精度溫度儀，由熱敏電阻傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片微控制器和顯示器組成。測(cè)溫部分采用半橋式電路，由電阻R1和R2組成，R2為熱敏電阻。由測(cè)溫電路檢測(cè)的模擬信號(hào)，傳送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并送入微控制器部分進(jìn)行計(jì)算處理，得到實(shí)際溫度值并在液晶顯示上顯示。同時(shí)，利用微控制器部分可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、中斷、復(fù)位和與計(jì)算機(jī)通訊等功能。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于精度達(dá)0.01℃，可同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)通道的溫度值，可顯示某一段時(shí)間的最大最小值，可與計(jì)算機(jī)通訊；體積小，攜帶方便。
文檔編號(hào)G01K7/02GK2337543SQ97208388
公開日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1997年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月18日
發(fā)明者王磊, 丁來玲 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)