CN201575866U - 一种温度采集与记录装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温度采集与记录装置，包括电源单元、温度采集单元、微处理器单元和显示记录单元，电源单元与微处理器单元的电源端连接，温度采集单元和显示记录单元分别与微处理器单元连接；还包括通信接口单元与微处理器单元连接，通信接口单元为RS-232和TTL/CMOS电平转换电路。由于在现有的温度采集与记录装置中增加了RS-232和TTL/CMOS电平转换电路的通信接口单元，使本实用新型的温度采集与记录装置能方便地通过本通信接口电路与计算机进行通信，将采集的数据输出到计算机***，通过计算机***进行显示和记录非常方便，另外也可以接收计算机***通过本接口对本***进行诊断和升级。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境温度采集与记录装置，尤其是涉及一种在汽车环境下使用的可同时采集和记录多路环境温度的装置。
背景技术
目前，温度采集装置，特别是在汽车空调***开发过程中道路测试所使用的温度采集与记录装置，没有统一的数据输入输出接口，不能方便地为该***升级软件和将采集到的温度数据发送到其它计算机进行显示和记录都比较困难，整个***还有体积不够小巧、质量偏重、费用偏高等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有RS-232接口的温度采集与记录装置，解决现有的温度采集与记录装置没有统一的数据输入输出接口，不能方便地为该***升级软件和将采集到的温度数据发送到其它计算机进行显示和记录都比较困难等问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种温度采集与记录装置，包括电源单元、温度采集单元、微处理器单元和显示记录单元，所述的电源单元与所述的微处理器单元的电源端连接，温度采集单元和显示记录单元分别与微处理器单元连接；另外，还包括通信接口单元，所述的通信接口单元与所述的微处理器单元连接，包括RS-232和TTL/CMOS电平转换电路。
本实用新型的有益效果：由于在现有的温度采集与记录装置中增加了RS-232和TTL/CMOS电平转换电路的通信接口单元，使本实用新型的温度采集与记录装置能方便地通过本通信接口电路与计算机进行通信，将采集的数据输出到计算机***，通过计算机***进行显示和记录非常方便，另外也可以接收计算机***通过本接口对本***进行诊断和升级。完全克服了现有的温度采集与记录装置的缺点。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为温度采集与记录装置结构框图。
图2为温度采集与记录装置中通信接口单元电路原理图。
图3为温度采集与记录装置中电源单元电路原理图。
图4为温度采集与记录装置中温度采集电路单元电路原理图。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，一种九通道温度采集与记录装置，包括电源单元、温度采集单元、微处理器单元、显示记录单元和通信接口单元，电源单元与微处理器单元的电源端连接，为微处理器单元提供稳定的+5V电源。本实施例中微处理器单元包括微处理器其型号为STC12C5410AD。温度采集单元和显示记录单元分别与微处理器单元连接；微处理器单元通过接收温度采集单元的信号，如果是数字信号，直接通过运算输出到显示记录单元进行显示和记录，如果是模拟信号，则进行AD转换后，输出到显示记录单元进行显示记录。通信接口单元与微处理器单元连接，本实施例中通信接口单元为RS-232和TTL/CMOS电平转换电路。单元包括作为RS-232线性驱动接收器的MAX232芯片以及***电容，如图2所示。
本实施例采用的MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路，使用+5v单电源供电。
内部结构基本可分三个部分：
第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和C3、C4、C5和C6等4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。
第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。本实施例只使用了第一个数据通道。
其中13脚(R1IN)、12脚(R1OUT)、11脚(T1IN)、14脚(T1OUT)为第一数据通道。
8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。本实施例中该4个引脚空置。
TTL/CMOS数据从11脚输入转换成RS-232数据从14脚送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从13脚输入转换成TTL/CMOS数据后从12脚输出。
第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC(+5v)。
本实施例中通信接口单元电路中的电平转换芯片U1在电容器C3-C6的帮助下，实现RS232电平到TTL/CMOS电平的转换。微处理器U4在得到上位机(个人计算机PC)端通过自身的串口下达的命令后，将采集到的数据通过此串口，以1200bps的波特率，传送至PC，PC上运行的软件从此串口获得多路温度数据，并转换，分别显示在所述PC的屏幕上，并在后台记录成EXCEL工作簿的形式，同时自动打上采集日期和时间作为存档。用一台PC机进行显示和存储，使用数据将会非常方便，可以设计许许多多非常个性化的显示界面。另外在该***在第一次制作或生产时，运行在微处理器内部的程序，可以通过PC的串口，在所述的电平转换芯片U1的作用下，通过U4厂家提供的ISP程序，编程(下载)到所述的微处理器中。本实施例中，Windows应用程序是运行在PC机上同采集***进行通信的32位程序，该软件采用Visual Basic语言编写而成，负责数据动态图形化显示与后台记录。
本实施例中，电源单元主要是为了将6-24V的电源稳定的控制在5V，以便直接利用整车蓄电池提供的电能长时间的工作，同时，稳定的5V输出，保证微处理器单元与其它用电单元处在最佳工作状态。其主体是U2单元芯片78L05。由前面描述可知，本实施例中，电源单元的供电电源为蓄电池，包括三端稳压集成电路芯片，三端稳压集成电路芯片型号为78L05。这里78L05的第一引脚接所述的蓄电池正极，第三引脚接地，第二引脚输出+5V稳定电源，如图3所示：当蓄电池的电源输出端通过D1的防反接和在78L05的稳压输出作用下，经E1滤波和开关S9导通，给整个***供电，同时，在R16限流电阻的作用下，LED D3发光指示电路开始供电。当供电提供给微处理器STC12C5410AD之后，其附属的复位电路的充电作用下，在STC12C5410AD的RST脚产生一个大于4uS的高电平，微处理器STC12C5410AD成功复位后正式开始工作。若按下复位开关S8，也能产生一次成功的复位，同时，脉冲产生电路为微处理器STC12C5410AD提供稳定的时钟脉冲。
本实施例中：温度采集单元包括固定偏值单元和集成温度传感单元；本实施例的固定偏值单元采用分压电并选用了STC12C5410AD芯片，集成A/D转换，降低***成本；也可以采用集成数字温度传感器作为温度采集单元，该集成数字温度传感器具有自校准功能，内部自带振荡器、计数器、运算器、存储器，同时可作为校准基准，是一种智能的数字温度采集单元，但全部采用集成数字温度传感器将会使成本较高，为些，本实施例采用固定偏值单元和集成温度传感器相结合。
固定偏值单元包括一组定值电阻和热敏电阻，这里有一组8个定值电阻和8个热敏电阻，每个定值电阻的一端与电源单元输出的+5V稳定的电源相连，另一端通过热敏电阻接地，本实施例中采用负温度***热敏电阻(NTC)。在定值电阻和NTC间设置一信号引线接所述的微处理器单元中微处理器的8个A/D单元输入端相连；本实施例中，我们选用的定值电阻与热敏电阻在常温时阻值基本相同。当在常温时，输出2.5V。如图4所示，本实施例中，固定偏置电路的电阻R21-R28与NTC电阻RT0-RT7构成了8个分压电路，经过分压后的电压信号交由微处理器STC12C5410AD芯片的P1.0-P1.7脚进行A/D转换，从而换算出热敏电阻处的温度值。微处理器STC12C5410AD集成了A/D转换功能，选用该芯片，降低了该***的成本。
本实施例中，温度采集***还包括一个集成温度传感单元包括数字温度传感器，其型号为DS18B20，该数字温度传感器的数字输出端与微处理器单元中微处理器STC12C5410AD芯片的第17脚连接。本处的集成式温度传感器DS18B20具有自校准功能，该芯片内部自带振荡器、计数器、运算器、存储器和电平处理电路，标称精度为0.5℃，分辨率为0.06℃，通过引脚DQ一线协议与微处理器进行通信，而且传输纯数字信号，抗干扰能力相当强。在大多数情况下，该集成温度传感器免于校准或标定。
本实施例中，显示单元由四个TO-92B封装的S8550三极管及限流电阻组成，与微处理器单元构成了业内常用的动态扫描显示电路。
本实施例的八路NTC热敏电阻采集到的温度信号与集成数字温度传感器的信号是彼此独立的，可同时进行的，所以是九路温度采集，称为九通道温度采集与记录装置。
Claims (8)
1.一种温度采集与记录装置，包括电源单元、温度采集单元、微处理器单元和显示记录单元，所述的电源单元与所述的微处理器单元的电源端连接，温度采集单元和显示记录单元分别与微处理器单元连接；其特征在于，还包括通信接口单元，所述的通信接口单元与所述的微处理器单元连接，包括RS-232和TTL/CMOS电平转换电路。
2.根据权利要求1所述的温度采集与记录装置，其特征在于：所述的微处理器单元包括微处理器，微处理器型号为STC12C5410AD。
3.根据权利要求2所述的温度采集与记录装置，其特征在于：所述的通信接口单元包括作为RS-232线性驱动接收器的MAX232芯片以及***电容。
4.根据权利要求1所述的温度采集与记录装置，其特征在于：所述的电源单元的供电电源为蓄电池，包括三端稳压集成电路芯片，所述的三端稳压集成电路芯片型号为78L05，所述的三端稳压集成电路芯片的第一引脚接所述的蓄电池正极，第三引脚接地，第二引脚输出+5V稳定电源。
5.根据权利要求2所述的温度采集与记录装置，其特征在于：所述的温度采集单元包括固定偏值单元和集成温度传感单元；
所述的固定偏值单元包括一组定值电阻和热敏电阻，所述的定值电阻一端与所述的电源单元输出相连，一端接所述的热敏电阻，热敏电阻的另一端接地，在所述的定值电阻和热敏电阻间设置一信号引线接所述的微处理器单元；
所述的集成温度传感单元包括数字温度传感器，数字温度传感器的型号为DS18B20，该数字温度传感器的数字输出端与微处理器单元连接。
6.根据权利要求5所述的温度采集与记录装置，其特征在于：所述的定值电阻与所述的热敏电阻在常温时阻值相同。
7.根据权利要求5或6所述的温度采集与记录装置，其特征在于：所述的定值电阻和热敏电阻为8对，8个输出信号分别与微处理器单元的8个A/D单元输入端相连。
8.根据权利要求7所述的温度采集与记录装置，其特征在于：所述的显示记录单元中包括四个TO-92B封装的S8550三极管。
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|---|---|---|---|---|
| CN102393221A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-03-28 | 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 | 一种仓库温湿度自动监测*** |
| CN102879112A (zh) * | 2012-09-22 | 2013-01-16 | 华晶精密制造有限公司 | 金刚石线锯专用温度监控记录*** |
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