專利名稱：一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度測(cè)試裝置，尤其是涉及一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置。二、 背景技術(shù)目前，在工業(yè)溫度測(cè)量領(lǐng)域，特別是高溫測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)合，溫度測(cè)試和整 定基本還處于測(cè)量和分析分離的狀態(tài)。其缺點(diǎn)有溫度測(cè)試和整定的效率低下、 費(fèi)時(shí)費(fèi)力；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化緩慢，精確度差，工作不穩(wěn)定；數(shù)據(jù)接口跟不上計(jì)算機(jī)技 術(shù)的潮流，與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，特別是與新型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的連接接口類型 不符，難以方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；同時(shí)還存在成本造價(jià)高等缺點(diǎn)。三、 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種無(wú)線多點(diǎn)溫度 測(cè)試裝置，其能實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下溫度測(cè)量中溫度信號(hào)的無(wú)線傳輸與轉(zhuǎn)化處理， 提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定度和可靠性，同時(shí)降低測(cè)試裝置的造價(jià)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特殊之處在于包括用于測(cè)量溫度并無(wú)線 傳送數(shù)字溫度信號(hào)的測(cè)量模塊和用于接收并轉(zhuǎn)換為方便計(jì)算機(jī)處理的接收模 塊，在測(cè)^^塊中，充電電路、電池、測(cè)量模塊單片機(jī)順次插接，溫度轉(zhuǎn)換電
路、測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路分別與測(cè)量模塊單片機(jī)插接，溫度轉(zhuǎn)換電路為 兩路以上，其中包括一路用于監(jiān)測(cè)模塊內(nèi)部工作環(huán)境溫度的溫度轉(zhuǎn)換電路，其 它為用于外部溫度測(cè)量的溫度轉(zhuǎn)換電路，在接收模塊中，接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路、通訊適配電路、接收模塊單片機(jī)、通訊轉(zhuǎn)換電路、USB接口電路順次插接，USB接口電路的另一端與上位機(jī)相連接。上述充電電路中的U3的VBUS端通過USB接口提供充電用的+5V電源，并設(shè)有自動(dòng)關(guān)閉充電電路的充電芯片U4。上述測(cè)量模塊單片機(jī)設(shè)置了為CPU提供工作時(shí)鐘的振蕩電路。 上述溫度轉(zhuǎn)換電路中用于外部溫度測(cè)量的電路為八路。 上述測(cè)蠻模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口，工作頻段為433MHz。 上述通訊適配電路設(shè)置了使接收模塊單片機(jī)的TTL電平的串行通訊電平與接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路的標(biāo)準(zhǔn)RS232電平匹配的TTL電平與RS232電平轉(zhuǎn)換電路。上述通i刊轉(zhuǎn)換電路設(shè)置了轉(zhuǎn)換接收模塊單片機(jī)的RS232接口和上位機(jī)的USB 接口的雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換電路，左邊為USB協(xié)議，右邊為標(biāo)準(zhǔn)串行通訊協(xié)議。上述USB接口電路中設(shè)置了為接收模塊提供+5V電源的USB的VBUS端，和 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的穩(wěn)定傳輸?shù)腢SB差分?jǐn)?shù)據(jù)通道D+、 D-，信號(hào)濾波裝置L1、 L2。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下-本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了高溫環(huán)境下的溫度測(cè)量中溫度信號(hào)的無(wú)線傳輸與轉(zhuǎn)化處 理，提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定度和可靠性，同時(shí)降低測(cè)試裝置的造價(jià)成本，改進(jìn)設(shè) 備插接類型，符合計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展潮流。并具備同時(shí)實(shí)現(xiàn)1-8路的溫度測(cè)量 能力，以及電池能量檢測(cè)和測(cè)量模塊內(nèi)部工作溫度告知的功能。
四、
圖l為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實(shí)用新型的測(cè)量模塊框圖；圖3為本實(shí)用新型的接收模塊框圖；圖4為供電模塊的電路圖；圖5為測(cè)量模塊單片機(jī)的電路圖；圖6為溫度轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖7為測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路的電路圖；圖8為USB接口電路的電路圖；圖9為通訊轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖10為接收模塊單片機(jī)的電路圖；圖11為通訊適配電路的電路圖；圖12為接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路的電路圖。五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式 本裝置由測(cè)量模塊和接收模塊組成測(cè)量模塊由供電模塊(電池和充電電路)、測(cè)量模塊單片機(jī)、溫度轉(zhuǎn)換電 路和測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路組成。在測(cè)量模塊中，充電電路、電池、測(cè)量 模塊單片機(jī)順次插接，溫度轉(zhuǎn)換電路、測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路分別與測(cè)量 模塊單片機(jī)插接。測(cè)量模塊單片機(jī)為本模塊的核心部件，它控制著整個(gè)模塊的運(yùn)行。主要功 能有釆 度轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)；釆集狀態(tài)信息，如電池電量、測(cè)量盒內(nèi)溫度
等；根據(jù)定義的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，將數(shù)據(jù)信息打包，轉(zhuǎn)送至測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳 送模塊。溫度轉(zhuǎn)換電路的作用是將K型溫度傳感器的電壓信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， 以一定的協(xié)議形式由單片機(jī)讀取。最后由上位機(jī)還原成溫度數(shù)。本電路具有工 作穩(wěn)定可靠、轉(zhuǎn)換精度高、不用零點(diǎn)校準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路為一具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。 具有功率小、無(wú)輻射污染、傳送可靠性高、可連續(xù)傳送、全雙工的特點(diǎn)，非常 適合于需要短距離全雙工數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合。鋰電池對(duì)整個(gè)模塊供電，可保證模塊可連續(xù)工作8小時(shí)以上，當(dāng)電量不足 時(shí)，由測(cè)量模塊單片機(jī)發(fā)出信息提示。電池充電電路為帶有USB接口的充電器，不需要單獨(dú)的充電器。充電過程 會(huì)有LED指示，當(dāng)充電過程結(jié)束后，電路會(huì)自動(dòng)切斷充電電路，保證電池的安 全。具體說明如下本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖如圖1所示，接收模塊通過無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕邮昭b 置接收測(cè)量模塊發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過USB接口與上位機(jī)相連，由上位機(jī)處理相關(guān)信息o本實(shí)用新型的測(cè)量模塊框圖如圖2所示，由供電模塊(電池和充電電路)、 測(cè)量模塊單片機(jī)、溫度轉(zhuǎn)換電路和測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路組成。在測(cè)量模 塊中，充電電路、電池、測(cè)量模塊單片機(jī)順次插接，溫度轉(zhuǎn)換電路、測(cè)量模塊 數(shù)字無(wú)線傳送電路分別與測(cè)量模塊單片機(jī)插接。供電模塊電路如圖4所示，當(dāng)將USB接口 U3與上位機(jī)的USB接口相連后，U3的VBUS端將提供充電用的+5V電源，它通過電容C28濾波后提供給充電芯片 U4,然后提供給鋰電池充電。當(dāng)充電完成后，U4會(huì)自動(dòng)關(guān)閉充電電路。測(cè)量模塊單片機(jī)電路如圖5所示，由Y1，C6，C7組成振蕩電路，為CPU提供 工作時(shí)鐘。R1,C8為上電復(fù)位電路。標(biāo)號(hào)CS1，CS2.,.CS12為提供給各溫度轉(zhuǎn)換電 路的片選信號(hào):MISO,SCLK為與各溫度轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)交換通道;RXD、 TXD為與 測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送模塊的數(shù)據(jù)接口； W0RKID為本模塊的工作狀態(tài)指示信號(hào)； TMS、 TCK、 TDI、 TD0為CPU的JTAG調(diào)試信號(hào)；將R6， R7的分壓信號(hào)提供給CPU 用于測(cè)量本模塊的電源電壓，以供對(duì)電源電壓的監(jiān)測(cè)。溫度轉(zhuǎn)換電路如圖6所示，圖中只給出了兩路的示意圖，實(shí)際上本模塊中 共有9路。其中1-8路用于測(cè)量外部需要測(cè)量的溫度，第9路用于監(jiān)測(cè)模塊內(nèi) 部的工作環(huán)境的溫度，以防內(nèi)部溫度過高而損壞模塊。TKn (n=l-9)為K型熱 電偶的正端(+ )，負(fù)端接地。測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路為一具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的模塊，根據(jù)工作頻段 的不同，可選不同的模塊，本模塊工作在433MHz，其接口如圖7所示。接收模塊本模塊由接收模塊單片機(jī)、通訊轉(zhuǎn)換電路、USB接口電路、通訊適配電路、 接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路組成。在本模塊中接收模塊單片機(jī)仍處于模塊的核心地位。其作用有以下幾點(diǎn) 提供通訊轉(zhuǎn)換電路與接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路的橋梁。提供設(shè)備識(shí)別碼。當(dāng)上位機(jī)給出本設(shè)備的口令時(shí)，接收模塊單片機(jī)給出正 確的設(shè)備識(shí)別碼，并將數(shù)據(jù)通道打開，測(cè)量模塊的數(shù)據(jù)才可暢通無(wú)阻的送至上 位機(jī)。同時(shí)，上位機(jī)的下行命令也才可傳送至測(cè)量模塊。
通訊轉(zhuǎn)換電路的功能是將接收模塊單片機(jī)的RS232接口協(xié)議與上位機(jī)的USB 接口協(xié)議相互轉(zhuǎn)換，以滿足各自的接口要求。 USB接口電路有兩個(gè)作用提供上位機(jī)與本模塊之間的數(shù)據(jù)通道；提供本模塊的工作電源。具體說明如下實(shí)用新型的接收模塊框圖如圖3所示，由接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路、接 通訊適配電路、收模塊單片機(jī)、通訊轉(zhuǎn)換電路、USB接口電路順次連接。USB接口電路如圖8所示。其中USB為USB插座，VBUS為本模塊提供+5V電 源，D+，D-為USB差分?jǐn)?shù)據(jù)通道，L1,L2用于信號(hào)濾波，是信號(hào)傳輸更可靠。通訊轉(zhuǎn)換電路為一雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換電路，左邊為USB協(xié)議，D+/D-為USB數(shù)據(jù)信號(hào)。右邊為標(biāo)準(zhǔn)串行通訊協(xié)議，便于與單片機(jī)連結(jié)，TXA、 RXA為TTL電平的標(biāo)準(zhǔn)通訊信號(hào)。其電路如圖9所示。接收模塊單片機(jī)主要起模塊識(shí)別和通訊橋梁的作用。上電后，接收模塊單片機(jī)不斷地識(shí)別上位機(jī)發(fā)送的信號(hào)，當(dāng)與本模塊的識(shí)別碼相同后，接收模塊單 片機(jī)才將數(shù)字傳送模塊與上位機(jī)的通訊通道打開，使得TXD1/RXD1與TXA/RXA 連接。LED1/LED2為模塊的工作狀態(tài)指示信號(hào)，LED1為模塊正常工作指示，LED2 為信號(hào)通道打開的指示信號(hào)，其原理圖見圖10。通訊適配電路的作用是為了適應(yīng)不用器件通訊電平的要求。具體的說就是 將接收模塊單片機(jī)的TTL電平的串行通訊電平與接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路的 標(biāo)準(zhǔn)RS232電平匹配。其中TXD—1/RXD—1為TTL電平，RXD—232/TXD—232為RS232 電平。具體電駱實(shí)現(xiàn)方案見圖11。
接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路與前面介紹的類似，其接口圖如圖12。
權(quán)利要求1、一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在于包括用于測(cè)量溫度并無(wú)線傳送數(shù)字溫度信號(hào)的測(cè)量模塊和用于接收并轉(zhuǎn)換為方便計(jì)算機(jī)處理的接收模塊，在測(cè)量模塊中，充電電路、電池、測(cè)量模塊單片機(jī)順次插接，溫度轉(zhuǎn)換電路、測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路分別與測(cè)量模塊單片機(jī)插接，溫度轉(zhuǎn)換電路為兩路以上，其中包括一路用于監(jiān)測(cè)模塊內(nèi)部工作環(huán)境溫度的溫度轉(zhuǎn)換電路，其它為用于外部溫度測(cè)量的溫度轉(zhuǎn)換電路，在接收模塊中，接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路、通訊適配電路、接收模塊單片機(jī)、通訊轉(zhuǎn)換電路、USB接口電路順次插接，USB接口電路的另一端與上位機(jī)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在于所述充電電路中的U3的VBUS端通過USB接口提供充電用的+5V電源，并設(shè)有自動(dòng)關(guān) 閉充電電路的充電芯片U4。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在于所述 測(cè)量模塊單片機(jī)設(shè)置了為CPU提供工作時(shí)鐘的振蕩電路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在于所述 溫度轉(zhuǎn)換電路中用于外部溫度測(cè)量的電路為八路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路具有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口，工作頻段為433MHz。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在于所述 通訊適配電路設(shè)置了使接收模塊單片機(jī)的TTL電平的串行通訊電平與接收模塊 數(shù)字無(wú)線傳送龜路的標(biāo)準(zhǔn)RS232電平匹配的TTL電平和RS232電平轉(zhuǎn)換電路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在于所述通訊轉(zhuǎn)換電路設(shè)置了轉(zhuǎn)換接收模塊單片機(jī)(10)的RS232接口和上位機(jī)的USB 接口的雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換電路，左邊為USB協(xié)議，右邊為標(biāo)準(zhǔn)串行通訊協(xié)議。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其特征在子所述 USB接口電路中設(shè)置了為接收模塊提供+5V電源的USB的VBUS端，和實(shí)現(xiàn)信號(hào) 的穩(wěn)定傳輸?shù)腢SB差分?jǐn)?shù)據(jù)通道D+、 D-，信號(hào)濾波裝置Ll、 L2。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線多點(diǎn)溫度測(cè)試裝置，其能實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下溫度測(cè)量中溫度信號(hào)的無(wú)線傳輸與轉(zhuǎn)化處理，提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定度和可靠性，同時(shí)降低測(cè)試裝置的造價(jià)成本。本實(shí)用新型包括用于測(cè)量溫度并無(wú)線傳送數(shù)字溫度信號(hào)的測(cè)量模塊和用于接收并轉(zhuǎn)換為方便計(jì)算機(jī)處理的接收模塊，在測(cè)量模塊中，充電電路、電池、測(cè)量模塊單片機(jī)順次插接，溫度轉(zhuǎn)換電路、測(cè)量模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路分別與測(cè)量模塊單片機(jī)插接，溫度轉(zhuǎn)換電路為兩路以上，其中包括一路用于監(jiān)測(cè)模塊內(nèi)部工作環(huán)境溫度的溫度轉(zhuǎn)換電路，其它為用于外部溫度測(cè)量的溫度轉(zhuǎn)換電路。在接收模塊中，接收模塊數(shù)字無(wú)線傳送電路、通訊適配電路、接收模塊單片機(jī)、通訊轉(zhuǎn)換電路、USB接口電路順次插接，USB接口電路的另一端與上位機(jī)相連接。
文檔編號(hào)G08C17/00GK201035714SQ20072003106
公開日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
發(fā)明者波 王, 王爾中, 趙明英 申請(qǐng)人:趙明英;王 波;王爾中