一種溫度上下限報(bào)警器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種溫度上下限報(bào)警器，包括：溫度檢測(cè)模塊，用以檢測(cè)環(huán)境溫度；加熱模塊，用以提升環(huán)境溫度；冷卻模塊，用以降低環(huán)境溫度；主控模塊，連接溫度檢測(cè)模塊、加熱模塊以及冷卻模塊，用以在檢測(cè)到環(huán)境溫度低于一閾值范圍的狀態(tài)下啟動(dòng)加熱模塊進(jìn)行加熱，以及在檢測(cè)到環(huán)境溫度高于閾值范圍的狀態(tài)下啟動(dòng)冷卻模塊進(jìn)行冷卻；報(bào)警模塊，連接主控模塊，用以在檢測(cè)到的溫度低于或高于閾值范圍時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；按鍵模塊，連接主控模塊，用以調(diào)節(jié)閾值范圍。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種溫度上下限報(bào)警器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種溫度上下限可控的報(bào) 警器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域尤其 是工業(yè)領(lǐng)域中有著及其廣泛的應(yīng)用，溫度控制是控制系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的控制類(lèi)型之一。電 流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。
[0003] 國(guó)外對(duì)溫度控制技術(shù)研究較早，始于20世紀(jì)70年代。先是采用模擬式的組合儀 表，采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開(kāi)發(fā) 和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。現(xiàn)在世界各國(guó)的溫度控制技術(shù)發(fā) 展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。
[0004] 我國(guó)對(duì)于溫度控制技術(shù)的研究較晚，始于20世紀(jì)80年代。我國(guó)工程技術(shù)人員在 吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫度控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，掌握了溫度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對(duì)溫 度的單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。溫度控制設(shè)施計(jì)算機(jī)應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡(jiǎn)單應(yīng)用階 段向?qū)嵱没?、綜合性應(yīng)用階段過(guò)渡和發(fā)展。
[0005] 溫度控制無(wú)論是在工業(yè)生產(chǎn)中，還是在日常生活中都起著非常重要的作用，過(guò)低 的溫度或過(guò)高的溫度都會(huì)使資源失去應(yīng)有的作用，從而造成資源的巨大浪費(fèi)。因此，溫度控 制需要保證生產(chǎn)過(guò)程正常安全地進(jìn)行，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，以及減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、 節(jié)約能源，要求對(duì)溫度進(jìn)監(jiān)測(cè)、顯示、控制，使之達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足需要。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種溫度上下限報(bào)警器。本實(shí) 用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種溫度上下限報(bào)警器，包括：
[0008] 溫度檢測(cè)模塊，用以檢測(cè)環(huán)境溫度；
[0009] 加熱模塊，用以提升環(huán)境溫度；
[0010] 冷卻模塊，用以降低環(huán)境溫度；
[0011] 主控模塊，連接溫度檢測(cè)模塊、加熱模塊以及冷卻模塊，用以在檢測(cè)到環(huán)境溫度低 于一閾值范圍的狀態(tài)下啟動(dòng)加熱模塊進(jìn)行加熱，以及在檢測(cè)到環(huán)境溫度高于閾值范圍的狀 態(tài)下啟動(dòng)冷卻模塊進(jìn)行冷卻；
[0012] 報(bào)警模塊，連接主控模塊，用以在檢測(cè)到的溫度低于或高于閾值范圍時(shí)發(fā)出報(bào)警 信號(hào)；
[0013] 按鍵模塊，連接主控模塊，用以調(diào)節(jié)閾值范圍。
[0014] 較佳的，加熱模塊包括與冷卻模塊分別包括：三極管、繼電器，繼電器連接三極管， 通過(guò)三極管控制繼電器閉合或斷開(kāi)。
[0015] 較佳的，主控模塊包括單片機(jī)，以及與單片機(jī)連接的時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。
[0016] 較佳的，時(shí)鐘電路包括12MHz的晶振。
[0017] 較佳的，報(bào)警模塊包括：三極管以及蜂鳴器，三極管連接蜂鳴器，用以放大電流。
[0018] 較佳的，還包括一顯示模塊，連接主控模塊，用以顯示環(huán)境溫度。
[0019] 本實(shí)用新型在對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí)，可以對(duì)其閾值的上下限進(jìn)行調(diào)整，并維持 溫度在閾值范圍內(nèi)。本實(shí)用新型體積小，使用方便，適用于各種空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng) 域。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1所示的是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2所示的是本實(shí)用新型的主控模塊的電路圖；
[0022] 圖3所示的是本實(shí)用新型的顯示模塊與主控模塊的電路圖；
[0023] 圖4所示的是本實(shí)用新型的按鍵模塊的電路圖；
[0024] 圖5所示的是本實(shí)用新型的報(bào)警模塊的電路圖；
[0025] 圖6所示的是本實(shí)用新型的加熱模塊或冷卻模塊的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí) 例，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所 獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0027] 為了便于對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一 步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。
[0028] 如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種溫度上下限報(bào)警器包括：溫度檢測(cè)模塊1，加 熱模塊5,冷卻模塊4,主控模塊2,報(bào)警模塊6,按鍵模塊3,顯示模塊7。系統(tǒng)采用DS18B20 對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，并且能在IXD1602上實(shí)時(shí)顯示溫度。用戶(hù)可以通過(guò)按鍵設(shè)置上限和下限 溫度，當(dāng)溫度超過(guò)上限溫度時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)冷卻模塊4導(dǎo)通工作，當(dāng)溫度低于下限溫度時(shí)，系 統(tǒng)通過(guò)加熱模塊5工作，使溫度維持在上限和下限之間。
[0029] 如圖2所示，主控模塊在整個(gè)系統(tǒng)中起著統(tǒng)籌的作用，需要檢測(cè)按鍵模塊3,溫度 檢測(cè)模塊1等各種參數(shù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)顯示模塊7顯示相關(guān)參數(shù)，在這里我們選用了 51系列單 片機(jī)中的STC89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控芯片。
[0030] STC89C51有40個(gè)引腳，4個(gè)8位并行I/O 口，1個(gè)全雙工異步串行口，同時(shí)內(nèi)含5 個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。STC89C52的存儲(chǔ)器系統(tǒng)由4K的程序存儲(chǔ) 器（掩膜ROM)，和128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM)組成。時(shí)鐘電路選用了 12MHZ的晶振提供時(shí) 鐘，作用為給單片機(jī)提供一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，其中執(zhí)行一條基本指令需要的時(shí)間為一個(gè)機(jī)器周 期，單片機(jī)的復(fù)位電路，按下復(fù)位按鍵之后可以使單片機(jī)進(jìn)入剛上電的起始狀態(tài)。圖中10K 排阻為P0 口的上拉電阻，由于P0 口跟其他10結(jié)構(gòu)不一樣為漏極開(kāi)路的結(jié)構(gòu)，因此要加上 拉電阻才能正常使用。
[0031] 如圖3所示，顯示模塊采用IXD1602,用STC89C52的P0 口作為數(shù)據(jù)線(xiàn)，用P1.2、 PL 1、PL 0分別作為IXD的ΕΝ、R/W、RS。其中ΕΝ是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)，R/W是讀寫(xiě) 信號(hào)，RS是寄存器選擇信號(hào)本模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設(shè)置接口 數(shù)據(jù)位為8位，顯示行數(shù)為1行,字型為5X7點(diǎn)陣,然后設(shè)置為整體顯示，取消光標(biāo)和字體 閃爍，最后設(shè)置為正向增量方式且不移位。向LCD的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用2 個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符，另一個(gè)顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組 中，完成后再統(tǒng)一顯示.首先取一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到IXD的顯示緩沖區(qū)，程序延時(shí) 2. 5ms，判斷是否夠顯示的個(gè)數(shù)，不夠則地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。
[0032] 如圖4所示，按鍵模塊使用的是多位獨(dú)立按鍵，按鍵一端接10 口，一端接地，由于 單片機(jī)的10 口都有內(nèi)部上拉，因此當(dāng)按鍵沒(méi)有按下的時(shí)候，10檢測(cè)到的時(shí)候高電平，當(dāng)按 鍵按下的時(shí)候，相當(dāng)于10短接地，因此這時(shí)候單片機(jī)檢測(cè)到的電平為低電平，通過(guò)檢測(cè)不 同時(shí)刻的10 口狀態(tài)就可以判斷按下的是那個(gè)按鍵。4個(gè)按鍵分別代表以下功能，按鍵S2功 能按鍵，可以切換不同參數(shù)設(shè)置界面，按鍵S3為切換按鍵，可以切換上限或下限溫度的設(shè) 置，按鍵S4為溫度閾值增加按鍵，按鍵S5為溫度閾值減少按鍵。
[0033] 如圖5所示，當(dāng)溫度超過(guò)上下限溫度的時(shí)候，單片機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。由于蜂鳴 器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用三極管 開(kāi)關(guān)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。本處選用的是8550三極管，它是一個(gè)PNP型的三極管，當(dāng)基極給低電平 的時(shí)候三極管導(dǎo)通，這時(shí)候蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)給高電平的時(shí)候，三極管關(guān)閉，蜂鳴器不發(fā)聲。
[0034] 如圖6所示，P3為加熱模塊或者冷卻模塊，利用繼電器控制外部電器來(lái)進(jìn)行加熱 和冷卻操作。繼電器通過(guò)三極管開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制，開(kāi)關(guān)電路的控制端連接三極管開(kāi)關(guān)電路 的通斷。當(dāng)單片機(jī)給低電平的時(shí)候，繼電器導(dǎo)通（即用電器工作）。
[0035] 本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)以下幾種功能：
[0036] (1)鍵盤(pán)掃描，通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)用戶(hù)按下的是功能按鍵并執(zhí)行相應(yīng)的功能。
[0037] (2)通過(guò)液晶顯示模塊實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的溫度。
[0038] (3)用戶(hù)可以設(shè)置上限和下限溫度，當(dāng)高于上限溫度時(shí)單片機(jī)通過(guò)控制繼電器使 冷卻模塊工作，當(dāng)?shù)陀谙孪逌囟葧r(shí)單片機(jī)通過(guò)繼電器使加熱模塊工作，直至環(huán)境溫度達(dá)到 所需的溫度范圍。
[0039] 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該 以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種溫度上下限報(bào)警器，其特征在于，包括： 溫度檢測(cè)模塊，用以檢測(cè)環(huán)境溫度； 加熱模塊，用以提升環(huán)境溫度； 冷卻模塊，用以降低環(huán)境溫度； 主控模塊，連接所述溫度檢測(cè)模塊、所述加熱模塊以及所述冷卻模塊，用以在檢測(cè)到所 述環(huán)境溫度低于一閾值范圍的狀態(tài)下啟動(dòng)所述加熱模塊進(jìn)行加熱，以及在檢測(cè)到所述環(huán)境 溫度高于所述閾值范圍的狀態(tài)下啟動(dòng)所述冷卻模塊進(jìn)行冷卻； 報(bào)警模塊，連接所述主控模塊，用以在檢測(cè)到的溫度低于或高于所述閾值范圍時(shí)發(fā)出 報(bào)警信號(hào)； 按鍵模塊，連接所述主控模塊，用以調(diào)節(jié)所述閾值范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度上下限報(bào)警器，其特征在于，所述加熱模塊包括與所述 冷卻模塊分別包括：三極管、繼電器，所述繼電器連接所述三極管，通過(guò)所述三極管控制所 述繼電器閉合或斷開(kāi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度上下限報(bào)警器，其特征在于，所述主控模塊包括單片機(jī)， 以及與所述單片機(jī)連接的時(shí)鐘電路、復(fù)位電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度上下限報(bào)警器，其特征在于，所述時(shí)鐘電路包括12MHz的 晶振。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度上下限報(bào)警器，其特征在于，所述報(bào)警模塊包括：三極管 以及蜂鳴器，所述三極管連接所述蜂鳴器，用以放大電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度上下限報(bào)警器，其特征在于，還包括一顯示模塊，連接所 述主控模塊，用以顯示環(huán)境溫度。
【文檔編號(hào)】G05D23/32GK203848940SQ201420234919
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】王曉蘭, 黃英, 李忠美 申請(qǐng)人:蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院