專利名稱：一種溫度測控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種溫度測控器。
背景技術(shù)：
在自動控制領(lǐng)域中，溫度測量與控制是ー個非常重要的ー門技術(shù)，已得到廣泛地應(yīng)用。目前較為流行的溫度測量方法有熱電偶測溫、熱敏電阻測溫、電阻溫度檢測器(RTP)測溫和溫度傳感器模塊(IC)測溫。普通的熱敏電阻是最簡單的溫度傳感器，它的溫度測量范圍很窄，精度和靈敏度不高；熱電偶靈敏度低，穩(wěn)定性弱，精度中等，速度響應(yīng)慢，所得溫度容易漂移等缺點(diǎn)；電阻溫度檢測器的精度極高且具有中等線性度，特別穩(wěn)定，但它們輸出的最高溫度不夠高，且有很大的溫度誤差，價格昂貴；而溫度傳感器模塊(IC)有兩種信號輸出模式——模擬和數(shù)字，模擬溫度傳感器具有很高的線性度，成本低，相對精度較 高，但溫度范圍有限。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決以上各類溫度測量法中普遍存在的溫度測量的精度和穩(wěn)定度不夠高的缺點(diǎn)，提供一種測量精度高、穩(wěn)定性好的溫度測控器。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是ー種溫度測控器，包括溫度傳感器、單片機(jī)ICl和電源穩(wěn)壓電路；所述溫度傳感器的輸出端連接單片機(jī)ICi的輸入端；所述電源穩(wěn)壓電路為單片機(jī)ICl供電；所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器DS18B20。溫度測控器還包括加熱控制電路；所述加熱控制電路包括降壓電阻R4、場效應(yīng)管P4、電子固態(tài)繼電器IC4、限流電阻R23和保險絲；所述降壓電阻R4設(shè)置在單片機(jī)ICl的輸出端和場效應(yīng)管P4的基極之間；所述場效應(yīng)管P4的射極連接電子固態(tài)繼電器IC4，集電極接地；所述電子固態(tài)繼電器IC4通過限流電阻R23連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端。所述電子固態(tài)繼電器IC4的型號為G3MB-202P。加熱控制電路還包括與電子固態(tài)繼電器IC4并聯(lián)的備用加熱控制支路；所述備用加熱控制支路包括相互并聯(lián)的繼電器K4、ニ極管D1、電阻R24和電容C6。溫度測控器還包括數(shù)碼管和四路數(shù)碼管驅(qū)動電路；所述數(shù)碼管通過限流電阻與單片機(jī)ICI的輸出端相連；所述每路數(shù)碼管驅(qū)動電路包括降壓電阻和場效應(yīng)管；所述降壓電阻設(shè)置在單片機(jī)ICi的輸出端和場效應(yīng)管的基極之間，場效應(yīng)管的射極連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端，集電極連接數(shù)碼管。溫度測控器還包括蜂鳴器和蜂鳴器驅(qū)動電路；所述蜂鳴器驅(qū)動電路包括控制信號降壓電阻和場效應(yīng)管P5 ;所述控制信號降壓電阻設(shè)置在單片機(jī)ICl的輸出端和場效應(yīng)管P5的基極之間，場效應(yīng)管P5的射極連接蜂鳴器，集電極接地；所述蜂鳴器通過電源限流電阻連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端。所述單片機(jī)ICl還包括晶振電路和復(fù)位電路；所述晶振電路包括頻率為7. 3728HZ的晶體振蕩器；所述復(fù)位電路包括場效應(yīng)管NI。[0009]溫度測控器還包括與單片機(jī)ICl輸出端連接的開關(guān)按鍵；所述開關(guān)按鍵包括系統(tǒng)設(shè)置開關(guān)按鍵、加熱開關(guān)按鍵、溫度按鍵上升鍵和溫度按鍵下降鍵。溫度測控器還包括與單片機(jī)ICl輸出端連接的指示電路；所述指示電路包括限流電阻和雙色發(fā)光二極管；所述雙色發(fā)光二極管的負(fù)極連接與單片機(jī)ICi輸出端，正極通過限流電阻連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端。采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果(1)本實(shí)用新型采用采用高性能的溫度傳感器DS18B20，其精度可達(dá)±0.5°，溫度測量范圍可達(dá)-55°c — 125°C，溫度沒有漂移且穩(wěn)定性好，適合于各類場合使用。(2)本實(shí)用新型還設(shè)置有加熱電路，溫度過低時，能啟動加熱裝置對被測區(qū)域進(jìn)行加熱，加熱電路采用超小型化電子固態(tài)繼電器G3MB-202P，其轉(zhuǎn)接時間可達(dá)500us，能受控 于斬波，反映迅速，以便于精調(diào)加熱模式；系統(tǒng)對于溫差變化較大的情況，通過采集溫差變化信息，可采用自動改變輸出給電子固態(tài)繼電器的脈沖的占空比，來調(diào)節(jié)加熱的時間和次數(shù)，對ー些溫差變化不大的場合，還設(shè)置有備用的加熱驅(qū)動支路，以適用于不同場合，因此本實(shí)用新型不僅可以精確測量溫度還可以精確地控制溫度。(3)本實(shí)用新型應(yīng)用單片機(jī)對整個裝置進(jìn)行自動控制以實(shí)現(xiàn)能自動對溫度的測量與控制，測量范圍可達(dá)_55°C — 125°C，測量精度可達(dá)±0.5°，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，體積很小，且電路工作穩(wěn)定，可以作為各類測量要求較高、測量范圍較寬的儀器和設(shè)備中的獨(dú)立模塊來應(yīng)用。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明，其中圖I為本實(shí)用新型的原理框圖。圖2為單片機(jī)ICl和指示電路的電路圖。圖3為加熱電路和電源穩(wěn)壓電路的電路圖。圖4為蜂鳴器及其驅(qū)動電路圖。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例I)見圖1，本實(shí)施例的ー種溫度測控器包括溫度傳感器、單片機(jī)ICl、電源穩(wěn)壓電路、加熱控制電路、數(shù)碼管和四路數(shù)碼管驅(qū)動電路、蜂鳴器和蜂鳴器驅(qū)動電路、開關(guān)按鍵和指示電路。溫度傳感器的輸出端連接單片機(jī)ICl的輸入端；電源穩(wěn)壓電路為單片機(jī)ICl供電。溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器DS18B20，其精度可達(dá)±0.5°，溫度測量范圍可達(dá)-55°C—125° C，溫度沒有漂移且穩(wěn)定性好。見圖2，本實(shí)用新型的核心是單片機(jī)IC1，它選用高性能的AT90S8515_TQFP44。它的1、2、3和25腳分別接四位數(shù)碼管驅(qū)動電路的輸入端，通過四路驅(qū)動電路控制四位數(shù)碼管的工作，每路數(shù)碼管驅(qū)動電路包括降壓電阻和場效應(yīng)管；降壓電阻設(shè)置在單片機(jī)ICl的輸出端和場效應(yīng)管的基極之間，其作用是減少信號的干擾；場效應(yīng)管的射極連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端，集電極連接數(shù)碼管；經(jīng)驅(qū)動電路驅(qū)動后的信號從各路對應(yīng)管子的集電極輸出送給單片機(jī)IClo單片機(jī)ICl的30、31、32、33、34、35、36、37腳通過各自的限流電阻分別接入數(shù)碼管的對應(yīng)腳輸入端，以控制數(shù)碼管對應(yīng)筆劃的顯示。單片機(jī)ICl的14、15腳之間接有ー個頻率為7. 3728HZ的晶體振蕩器，以產(chǎn)生其時針頻率；16腳接地。4腳接單片機(jī)復(fù)位電路，該電路采用地電平復(fù)位模式，當(dāng)接通電源的瞬間，電源通過R6、Z1對電容CD3充電，隨著電容CD3上的電位上升，使復(fù)位管NI導(dǎo)通，其集電極輸出為低電平，使單片機(jī)復(fù)位，其中Zl是穩(wěn)壓管，R6是穩(wěn)壓管的限流電阻，CD3是充電電容，R7是抗干擾電阻，R8是復(fù)位管NI的集電極電阻。18腳接系統(tǒng)設(shè)置開關(guān)按鍵，19腳接加熱開關(guān)按鍵，20腳接溫度按鍵上升鍵，2腳接溫度按鍵下降鍵，在用于系統(tǒng)設(shè)置、控制加熱和對溫度進(jìn)行調(diào)整。單片機(jī)ICl的29、38腳接入由電源穩(wěn)壓電路IC3輸出的5V供電電壓，以保證單片機(jī)的正常工作，其中C5是電源的濾波電容，可以減少輸出電壓的紋波系數(shù)。單片機(jī)ICl的5、7腳通過插座接入溫度傳感器。 單片機(jī)ICl的10、11腳上接雙色發(fā)光二極管，兩種顏色可分別指示溫度的測控和系統(tǒng)的加熱，其中R9是ニ極管的限流電阻。見圖2和圖3，單片機(jī)ICl的12腳輸出加熱控制信號經(jīng)過降壓電阻R4后給場效應(yīng)管P4的基板，R4是控制信號降壓電阻，用以減少干擾，通過場效應(yīng)管P4使電子固態(tài)繼電器IC4工作，IC4是ー小型化電子固態(tài)繼電器，型號為G3MB-202P，它的轉(zhuǎn)接時間可達(dá)500us，能受控于斬波，反映迅速，以便于精調(diào)加熱模式，其中R23是電源的限流電阻，F(xiàn)l是加熱保險絲。接在P4射極的繼電器K4是ー備用加熱控制開關(guān)，用于對ー些溫差變化不大的場合使用，其中Dl是ニ極管，R24是電阻，C6是電容。見圖3，溫度測控器的供電電源來自于插座C0N2輸入220V送電源穩(wěn)壓電路IC3的1、2腳，它可直接輸出5V直流電壓供整個單片機(jī)ICl和其它電路使用，CDl、C4是電源的濾波電容，可以減少輸出電壓的紋波系數(shù)。見圖2和圖4，從單片機(jī)21腳輸出的是蜂鳴器報警音信號，直接送給包含場效應(yīng)管P5組成的蜂鳴器驅(qū)動電路，其中RlO是電源限流電阻，R5是控制信號降壓電阻。以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)ー步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種溫度測控器，其特征在于包括溫度傳感器、單片機(jī)ICI和電源穩(wěn)壓電路；所述溫度傳感器的輸出端連接單片機(jī)ICI的輸入端；所述電源穩(wěn)壓電路為單片機(jī)ICl供電；所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器DS18B20。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種溫度測控器，其特征在于還包括加熱控制電路；所述加熱控制電路包括降壓電阻R4、場效應(yīng)管P4、電子固態(tài)繼電器IC4、限流電阻R23和保險絲；所述降壓電阻R4設(shè)置在單片機(jī)ICl的輸出端和場效應(yīng)管P4的基極之間；所述場效應(yīng)管P4的射極連接電子固態(tài)繼電器IC4，集電極接地；所述電子固態(tài)繼電器IC4通過限流電阻R23連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫度測控器，其特征在于所述電子固態(tài)繼電器IC4的型號為 G3MB-202P。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種溫度測控器，其特征在于所述加熱控制電路還包括與電子固態(tài)繼電器IC4并聯(lián)的備用加熱控制支路；所述備用加熱控制支路包括相互并聯(lián)的繼電器K4、二極管D1、電阻R24和電容C6。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種溫度測控器，其特征在于還包括數(shù)碼管和四路數(shù)碼管驅(qū)動電路；所述數(shù)碼管通過限流電阻與單片機(jī)ICl的輸出端相連；所述每路數(shù)碼管驅(qū)動電路包括降壓電阻和場效應(yīng)管；所述降壓電阻設(shè)置在單片機(jī)ICl的輸出端和場效應(yīng)管的基極之間，場效應(yīng)管的射極連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端，集電極連接數(shù)碼管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種溫度測控器，其特征在于還包括蜂鳴器和蜂鳴器驅(qū)動電路；所述蜂鳴器驅(qū)動電路包括控制信號降壓電阻和場效應(yīng)管P5 ;所述控制信號降壓電阻設(shè)置在單片機(jī)ICl的輸出端和場效應(yīng)管P5的基極之間，場效應(yīng)管P5的射極連接蜂鳴器，集電極接地；所述蜂鳴器通過電源限流電阻連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種溫度測控器，其特征在于所述單片機(jī)ICl還包括晶振電路和復(fù)位電路；所述晶振電路包括頻率為7. 3728HZ的晶體振蕩器；所述復(fù)位電路包括場效應(yīng)管NI。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種溫度測控器，其特征在于還包括與單片機(jī)ICl輸出端連接的開關(guān)按鍵；所述開關(guān)按鍵包括系統(tǒng)設(shè)置開關(guān)按鍵、加熱開關(guān)按鍵、溫度按鍵上升鍵和溫度按鍵下降鍵。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種溫度測控器，其特征在于還包括與單片機(jī)ICl輸出端連接的指示電路；所述指示電路包括限流電阻和雙色發(fā)光二極管；所述雙色發(fā)光二極管的負(fù)極連接與單片機(jī)ICl輸出端，正極通過限流電阻連接電源穩(wěn)壓電路的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型一種溫度測控器，包括溫度傳感器、單片機(jī)IC1和電源穩(wěn)壓電路；所述溫度傳感器的輸出端連接單片機(jī)IC1的輸入端；所述電源穩(wěn)壓電路為單片機(jī)IC1供電；所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器DS 18B20。本實(shí)用新型采用采用高性能的溫度傳感器DS18B20，其精度可達(dá)±0.5°，溫度測量范圍可達(dá)-55℃-125℃，溫度沒有漂移且穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)緊湊，體積很小，可以作為各類測量要求較高、測量范圍較寬的儀器和設(shè)備中的獨(dú)立模塊來應(yīng)用。
文檔編號G05D23/30GK202404464SQ20112047649
公開日2012年8月29日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者朱亞欣, 王燁青, 黃宇航 申請人:常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院