一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。電源模塊分別與數(shù)字溫度傳感器、運(yùn)算控制模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，數(shù)字溫度傳感器通過(guò)運(yùn)算控制模塊分別與通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接；設(shè)定好儀表的ID號(hào)碼、報(bào)警線、報(bào)警回差、報(bào)警方式、登錄好傳感器，儀表即可工作，傳感器的數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)將其轉(zhuǎn)化為溫度數(shù)值并與已設(shè)定的報(bào)警線做比較，單片機(jī)將溫度值發(fā)送給顯示模塊顯示，若需要報(bào)警，單片機(jī)控制報(bào)警模塊報(bào)警，若需要通訊，單片機(jī)控制通訊模塊與計(jì)算機(jī)通訊。提高了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性，減小了儀表尺寸，減小了對(duì)電源的要求，降低了電路之間的相互影響，可遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)觀察溫度信息。
【專利說(shuō)明】一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，用于產(chǎn)品生產(chǎn)、物質(zhì)存儲(chǔ)等情況下，測(cè)量、顯示、控制多點(diǎn)溫度的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在用于工業(yè)控制、物質(zhì)存儲(chǔ)等場(chǎng)合的測(cè)溫儀表，主要是利用熱電偶、熱電阻檢測(cè)溫度，然后將模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換傳輸?shù)絻x表等顯示設(shè)備上。熱電偶、熱電阻感受溫度變化產(chǎn)生模擬信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳輸給儀表，需要經(jīng)過(guò)儀表內(nèi)的放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳送給單片機(jī)，單片機(jī)再經(jīng)過(guò)運(yùn)算、控制顯示出來(lái)，溫度信號(hào)從傳感器經(jīng)過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)诫娐分昂苋菀资艿綄?dǎo)線電阻、電感等影響而改變產(chǎn)生誤差，因此使用熱電偶、熱電阻進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)對(duì)導(dǎo)線的粗細(xì)、長(zhǎng)短有比較嚴(yán)格的要求，不利于遠(yuǎn)距離傳輸，且儀表中的電路較大，電路板結(jié)構(gòu)較大，儀表的安裝尺寸較大，安裝位置的空間不能太小，而且現(xiàn)有的多點(diǎn)熱電偶或多點(diǎn)熱電阻主要測(cè)量縱向不同梯度上的溫度值，采用感溫元件外有保護(hù)管包裝的裝配式或鎧裝式，但因?yàn)楸Ｗo(hù)管是金屬材料，彎曲程度小，對(duì)于橫向距離要求大、彎曲程度要求高的多點(diǎn)測(cè)量不好實(shí)現(xiàn)。這樣，在使用過(guò)程中，距離、空間大小等都受到限制，不能方便地測(cè)量和觀看。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，用于產(chǎn)品生產(chǎn)、物質(zhì)存儲(chǔ)等情況下測(cè)量、顯示、控制多點(diǎn)溫度的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]該系統(tǒng)采用數(shù)字溫度傳感器測(cè)量溫度，使信號(hào)不受導(dǎo)線電阻、電感的影響，通過(guò)三芯屏蔽線連接到控制、顯示電路板上，屏蔽線有效的保護(hù)了數(shù)字信號(hào)的傳輸，避免信號(hào)在傳輸過(guò)程中被干擾發(fā)生改變，且可彎曲程度高，不易損壞；PIC單片機(jī)控制傳感器測(cè)量溫度、讀取傳感器的溫度數(shù)據(jù)、計(jì)算轉(zhuǎn)換溫度值、與報(bào)警線比較、控制報(bào)警、控制顯示、識(shí)別按鍵動(dòng)作、設(shè)置并存儲(chǔ)儀表ID號(hào)、報(bào)警線等參數(shù)、控制通訊傳輸，省去了放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，縮小了電路板尺寸，減小了儀表的安裝尺寸；電路采用電壓轉(zhuǎn)換芯片和電源隔離模塊構(gòu)成電氣隔離方式的電源電路，將模擬電路和數(shù)字電路分隔開(kāi)，避免對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響，并且實(shí)現(xiàn)寬電源供電，供電電壓只要在一定范圍內(nèi)即可使儀表工作；采用RS485通信方式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊傳輸,最遠(yuǎn)距離可達(dá)1200m。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是:一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字溫度傳感器，其特征在于:還包括多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)表，所述多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)表包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制、顯示電路，所示控制、顯示電路包括電源模塊、運(yùn)算控制模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊，所述電源模塊分別與數(shù)字溫度傳感器、運(yùn)算控制模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，所述數(shù)字溫度傳感器通過(guò)運(yùn)算控制模塊分別與通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，所述通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)設(shè)有通訊程序；所述運(yùn)算控制模塊設(shè)有控制程序。[0006]一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法如下:
單片機(jī)Dl控制程序流程完成如下功能:包括運(yùn)算功能、溫度采集控制功能、顯示控制功能、報(bào)警控制功能、與計(jì)算機(jī)通訊功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，程序?qū)崿F(xiàn)了儀表的設(shè)置ID號(hào)碼功能、設(shè)置上限/下限報(bào)警線功能、設(shè)置報(bào)警回差大小功能、設(shè)置報(bào)警方式功能、設(shè)置傳感器登錄功能、顯示溫度及傳感器編號(hào)內(nèi)容的功能、與上位機(jī)通訊的功能。
[0007]計(jì)算機(jī)通訊軟件流程完成如下功能:構(gòu)建對(duì)話框、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計(jì)算、CRC驗(yàn)證，根據(jù)需要設(shè)計(jì)好操作界面后在對(duì)話框的類中加入通訊設(shè)置，在按鍵響應(yīng)函數(shù)中添加發(fā)送數(shù)據(jù)程序，在接收函數(shù)中添加接收數(shù)據(jù)程序、按通訊協(xié)議判斷數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行CRC校驗(yàn)、計(jì)算轉(zhuǎn)換溫度數(shù)據(jù)并顯示，在對(duì)話框關(guān)閉函數(shù)中添加發(fā)送停止通訊信息程序。
[0008]一、單片機(jī)Dl的運(yùn)算、控制方法:
第一步，接通電源后單片機(jī)Dl上電，初始化單片機(jī)，包括管腳讀寫(xiě)設(shè)置、中斷設(shè)置、顯示驅(qū)動(dòng)芯片復(fù)位、讀eeprom內(nèi)數(shù)據(jù),eeprom內(nèi)存儲(chǔ)儀表的ID號(hào)、報(bào)警線數(shù)值、報(bào)警方式、報(bào)警回差數(shù)值、傳感器編號(hào)及對(duì)應(yīng)的序列號(hào)。
[0009]第二步，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作判斷是否進(jìn)入設(shè)置ID程序、設(shè)置報(bào)警回差和報(bào)警方式程序、登錄傳感器程序，將單片機(jī)Dl的17腳和11腳均設(shè)為高電平，當(dāng)按鍵K2或按鍵K3被按下時(shí)，單片機(jī)Dl的17腳或11腳即變成低電平，當(dāng)檢測(cè)到單片機(jī)Dl的17腳或11腳為低電平，再檢測(cè)變?yōu)楦唠娖?，即說(shuō)明按鍵K2或按鍵K3被短按下，當(dāng)檢測(cè)到單片機(jī)Dl的17腳或11腳為低電平，過(guò)一段時(shí)間再檢測(cè)仍為低電平，說(shuō)明按鍵K2或按鍵K3被長(zhǎng)按下。
[0010]第三步，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行下一步程序:如果進(jìn)入設(shè)置ID程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有ID數(shù)值的基礎(chǔ)上加減ID數(shù)值設(shè)置ID號(hào)碼，如果按一下代表“加”的按鍵K2，程序檢測(cè)到與此按鍵相連的單片機(jī)Dl的管腳變?yōu)榈碗娖胶罅⒓醋優(yōu)楦唠娖?，程序在原有的ID數(shù)值上加1，如果按一下代表“減”的按鍵K3，程序檢測(cè)到與此按鍵相連的單片機(jī)Dl的管腳變?yōu)榈碗娖胶罅⒓醋優(yōu)楦唠娖?，程序在原有的ID數(shù)值上減1，將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5控制其顯示設(shè)置的ID數(shù)值，設(shè)置單片機(jī)Dl的18腳為低電平選定顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5，將顯示數(shù)值和顯示方法命令按照顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的命令格式依次發(fā)送給單片機(jī)Dl的2腳，由此數(shù)據(jù)被傳送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5，顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5進(jìn)行顯示，程序通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置的ID值到 prom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置的ID號(hào)；如果進(jìn)入設(shè)置報(bào)警回差和報(bào)警方式程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有的報(bào)警回差數(shù)值的基礎(chǔ)上加減報(bào)警回差值、改變報(bào)警方式，并將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片控制其顯示設(shè)置的報(bào)警回差數(shù)值和報(bào)警方式，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置到e印rom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置；如果進(jìn)入登錄傳感器程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作加減傳感器編號(hào)，并將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片控制其顯示編號(hào)數(shù)值，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作讀取數(shù)字傳感器的序列號(hào)并存儲(chǔ)到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄登錄；如果第二步中的三個(gè)設(shè)置都不進(jìn)入，或進(jìn)入其中任何一個(gè)設(shè)置并保存退出設(shè)置程序后，先顯示儀表的ID號(hào)和報(bào)警方式，然后循環(huán)顯示各路傳感器的溫度、按通訊協(xié)議中的格式準(zhǔn)備通訊數(shù)據(jù)、檢測(cè)是否需要通訊、檢測(cè)是否達(dá)到報(bào)警值啟動(dòng)報(bào)警程序或溫度正常撤銷(xiāo)報(bào)警、并檢測(cè)按鍵動(dòng)作判斷是否進(jìn)入設(shè)置報(bào)警線程序。
[0011]第四步，循環(huán)顯示各路溫度時(shí)，先發(fā)送命令給數(shù)字溫度傳感器芯片，復(fù)位芯片，程序?qū)⒁l(fā)送的命令數(shù)據(jù)按照數(shù)字溫度傳感器芯片規(guī)定的格式依次發(fā)給單片機(jī)Dl的I腳，命令即被傳送給數(shù)字溫度傳感器，然后進(jìn)行序列號(hào)匹配來(lái)判斷是哪支傳感器測(cè)量的溫度，并命令其進(jìn)行溫度測(cè)量和轉(zhuǎn)換，控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片顯示傳感器編號(hào)，然后重新復(fù)位傳感器芯片和進(jìn)行序列號(hào)匹配，匹配無(wú)誤后命令其上傳溫度數(shù)據(jù)，對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行換算使其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制溫度值，按通訊協(xié)議準(zhǔn)備通訊用數(shù)據(jù)，第一個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，為一個(gè)固定數(shù)值，第二個(gè)字節(jié)為傳感器編號(hào)，第三個(gè)字節(jié)和第四個(gè)字節(jié)為溫度數(shù)據(jù)，第五個(gè)字節(jié)為CRC校驗(yàn)碼，檢測(cè)是否需要通訊，如果需要?jiǎng)t將這五個(gè)字節(jié)發(fā)送出去并點(diǎn)亮通訊指示燈，將溫度值與報(bào)警線、報(bào)警回差和報(bào)警方式做比較，判斷是否需要報(bào)警或取消報(bào)警，如果需要報(bào)警則將命令數(shù)據(jù)賦給單片機(jī)Dl的3腳傳送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的8腳，控制點(diǎn)亮報(bào)警燈，并控制報(bào)警模塊閉合繼電器觸點(diǎn)，將Dl的10腳由低電平變?yōu)楦唠娖剑聪嗥鱀3的I腳與其相連也由低電平變?yōu)楦唠娖?，D3的16腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，電流?jīng)過(guò)繼電器K1，繼電器Kl的觸點(diǎn)被吸合，如果需要取消報(bào)警則關(guān)閉報(bào)警燈并控制報(bào)警模塊打開(kāi)繼電器觸點(diǎn)，如果與傳感器芯片聯(lián)系不上，發(fā)送命令后無(wú)響應(yīng)，則控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片顯示錯(cuò)誤，如果檢測(cè)到按鍵動(dòng)作需要進(jìn)入設(shè)置報(bào)警線程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有的報(bào)警線數(shù)值的基礎(chǔ)上加減報(bào)警線數(shù)值，并控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片使其顯示報(bào)警線數(shù)值，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置的報(bào)警線到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置的報(bào)警線，保存退出報(bào)警線設(shè)置后，繼續(xù)循環(huán)顯示各路傳感器溫度;
第五步，利用中斷程序接收上位機(jī)信息，發(fā)生中斷后讀取接收信息，根據(jù)通訊協(xié)議判斷是否要與本表通訊，若連續(xù)接收的3個(gè)字節(jié)符合通訊協(xié)議，即前兩個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，為兩個(gè)固定數(shù)值，判斷第三個(gè)字節(jié)是否為本表的ID號(hào)碼，若是則做標(biāo)記并退出中斷返回程序，若不是則取消標(biāo)記并退出中斷返回程序。
[0012]二、計(jì)算機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)方法:
第一步，通訊軟件運(yùn)行時(shí)，程序先創(chuàng)建通訊界面、設(shè)置通訊參數(shù)，界面中設(shè)有編輯框、配有編號(hào)的顯示框、和按鍵，用戶可在編輯框中輸入想要觀看的儀表的ID號(hào)，從顯示框中讀取某路傳感器的溫度值，點(diǎn)擊按鍵進(jìn)行溫度讀取，通訊參數(shù)設(shè)置包括接收緩沖器大小設(shè)置、發(fā)送緩沖器大小設(shè)置、波特率設(shè)置、奇偶校驗(yàn)設(shè)置等基本參數(shù)的設(shè)置。
[0013]第二步，檢測(cè)按鍵動(dòng)作、接收動(dòng)作或關(guān)閉動(dòng)作，用戶點(diǎn)擊讀取溫度的按鍵后會(huì)進(jìn)入按鍵響應(yīng)函數(shù)中，有數(shù)據(jù)被接收則進(jìn)入接收函數(shù)中，用戶點(diǎn)擊關(guān)閉按鈕則進(jìn)入關(guān)閉響應(yīng)函數(shù)中。
[0014]第三步，當(dāng)檢測(cè)到按鍵動(dòng)作時(shí)，讀取操作人員在編輯框中輸入的數(shù)值，即為想要觀察的儀表的ID號(hào)，按照通訊協(xié)議的命令幀格式，組成3個(gè)字節(jié)，頭兩個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，是兩個(gè)固定數(shù)值，第三個(gè)字節(jié)為操作人員輸入的數(shù)值，將這三個(gè)字節(jié)發(fā)送給儀表，清空顯示框并等待下一個(gè)動(dòng)作；當(dāng)檢測(cè)到接收動(dòng)作時(shí)，讀取接收緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)，根據(jù)通訊協(xié)議判斷接收數(shù)據(jù)內(nèi)容，如果第一個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，即一個(gè)固定數(shù)，計(jì)算CRC碼并與第5個(gè)字節(jié)做比較，如果驗(yàn)證通過(guò)則運(yùn)算轉(zhuǎn)換溫度數(shù)據(jù)值并顯示到對(duì)應(yīng)編號(hào)的顯示框中，如果驗(yàn)證失敗則數(shù)據(jù)作廢；當(dāng)檢測(cè)到關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，根據(jù)通訊協(xié)議發(fā)送關(guān)閉通訊信息即一個(gè)字節(jié)的固定數(shù)值給儀表并關(guān)閉通訊軟件。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
1.降低了對(duì)導(dǎo)線的要求，提高了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性。
[0016]2.節(jié)約電路板模塊，減小儀表尺寸，使安裝更加方便。
[0017]3.可以測(cè)量縱向不同梯度、橫向不同距離、以及空間位置狹小、傳感器進(jìn)入需要高度彎曲的地方。
[0018]4.寬電源供電，減小對(duì)電源的要求。
[0019]5.電氣隔離，降低了電路之間的相互影響，提高了信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0020]6.RS485通訊，可遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)觀察溫度信息。
[0021]7.控制程序配合運(yùn)算控制模塊實(shí)現(xiàn)了儀表的多項(xiàng)功能，包括測(cè)溫顯示功能、參數(shù)設(shè)置功能、報(bào)警功能、和通訊功能四大主要功能，以及一些輔助功能，如計(jì)算功能、存儲(chǔ)功能
坐寸ο
[0022]8.控制程序能夠讀取不同傳感器的序列號(hào)，把它們存儲(chǔ)到單片機(jī)內(nèi)，從而在測(cè)溫時(shí)能夠區(qū)分不同傳感器，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)儀表連接多支傳感器進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫。
[0023]9.計(jì)算機(jī)中的通訊程序與儀表的控制程序中通訊的部分配合，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按照通訊協(xié)議中的格式編寫(xiě)，使傳輸準(zhǔn)確無(wú)誤，實(shí)現(xiàn)了儀表與計(jì)算機(jī)之間的通訊，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離觀測(cè)。
[0024]10.計(jì)算機(jī)的通訊程序和儀表的控制程實(shí)現(xiàn)了數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)的各大功能，同時(shí)分別封裝在計(jì)算機(jī)通訊軟件和單片機(jī)內(nèi)部，用戶無(wú)需了解原理即可使用，操作簡(jiǎn)便、觀測(cè)直接。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的電路連接框圖；
圖2為本發(fā)明的電路原理圖；
圖3為本發(fā)明的單片機(jī)程序流程圖；
圖4為本發(fā)明的通訊軟件程序流程圖；
圖5為本發(fā)明的數(shù)字溫度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1、2、5所示，一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字溫度傳感器，還包括多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)表，所述多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)表包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制、顯示電路，所示控制、顯示電路包括電源模塊、運(yùn)算控制模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊，所述電源模塊分別與數(shù)字溫度傳感器、運(yùn)算控制模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，所述數(shù)字溫度傳感器通過(guò)運(yùn)算控制模塊分別與通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，所述通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)設(shè)有通訊程序；所述運(yùn)算控制模塊設(shè)有控制程序。
[0027]電源模塊的電路連接為:保險(xiǎn)絲F2—端接外部電源的正極，另一端通過(guò)二極管V3分別接開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的I腳、電容Cl的正極，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的2腳接二極管V4的負(fù)極及電感LI的一端，電感LI的另一端分別接電容C2的正極、電容C3的一端、電源隔離D4的I腳及開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的4腳，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的3腳、5腳相接并接電容Cl、電容C2的負(fù)極、電容C3的另一端、二極管V4的正極、電源隔離D4的2腳及電源地，電源隔離D4的3腳和4腳之間并聯(lián)電容C4、電容C5，電容C4的負(fù)極接數(shù)字地，電源隔離D4的4腳輸出+5V作為其他電路的電源。
[0028]運(yùn)算控制模塊的電路連接為:電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14的一端均接電源模塊中D4的4腳即電源+5V，上述電阻的另一端依次對(duì)應(yīng)于單片機(jī)Dl的I腳、2腳、3腳、4腳、6腳、7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、17腳、18腳相接，單片機(jī)Dl的I腳接二極管V2的負(fù)極、二極管Vl的正極及傳感器的數(shù)據(jù)線，二極管V2的正極接數(shù)字地及傳感器的數(shù)據(jù)線，二極管Vl的負(fù)極一路接電源+5V，另一路通過(guò)保險(xiǎn)絲Fl接傳感器的電源線，單片機(jī)Dl的4腳與接口 XPl的5腳相接，單片機(jī)Dl的5腳接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的10腳通過(guò)電阻R9接電源+5V及電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端接單片機(jī)Dl的11腳及按鍵K3的一端，電容Cll和開(kāi)關(guān)K3并聯(lián)，開(kāi)關(guān)K3的另一端接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的12腳接電阻Rll的一端及接口 XPl的2腳，電阻Rll的另一端接電源+5V并通過(guò)電阻R12接單片機(jī)Dl的13腳及接口 XPl的I腳，接口 XPl的4腳接電源+5V，接口 XPl的3腳接數(shù)字地，電容C8的一端接數(shù)字地，另一端接單片機(jī)Dl的14腳及電源+5V，單片機(jī)Dl的15腳接晶振Ql的一端并通過(guò)電容C7接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的16腳接晶振Ql的另一端并通過(guò)電容C6接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的17腳一路通過(guò)電阻R13接電源+5V，另一路接按鍵K2的一端，電容ClO和開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)，開(kāi)關(guān)K2的另一端接數(shù)字地。
[0029]通訊模塊的電路連接為:通訊芯片D2的I腳、3腳、4腳分別與運(yùn)算控制模塊單片機(jī)Dl的7腳、9腳、8腳相接，通訊芯片D2的2腳和5腳接數(shù)字地，8腳接電源+5V并通過(guò)電容C9接數(shù)字地，7腳、6腳通過(guò)外部通訊接口接計(jì)算機(jī)。
[0030]報(bào)警模塊的電路連接為:反相器D3的I腳接運(yùn)算控制模塊單片機(jī)Dl的10腳，反相器D3的8腳接數(shù)字地，反相器D3的9腳和16腳之間連接二極管V5，二極管V5的正極接繼電器Kl的I腳，二極管V5的負(fù)極接繼電器Kl的16腳并接電源+5V，繼電器Kl的9腳和13腳為外部報(bào)警電路的接口。
[0031]顯示模塊的電路連接為:電阻R15的一端接電容C12、電容C14、電容C15的一端、顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的I腳、2腳、28腳及電源+5V，電阻Rl5的另一端接顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的27腳并通過(guò)電容C13接數(shù)字地，電容C12、電容C14、電容C15的另一端接顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的4腳及數(shù)字地，顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的6腳、7腳、8腳分別接運(yùn)算控制模塊單片機(jī)Dl的18腳、3腳、2腳，電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25的一端分別依次對(duì)應(yīng)顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的10腳、11腳、12腳、13腳、14腳、15腳、15腳、16腳、16腳、17腳相接，上述電阻的另一端分別依次對(duì)應(yīng)與數(shù)碼管V6的5腳、10腳、I腳、2腳、4腳、發(fā)光二極管V8的正極、數(shù)碼管V6的7腳、發(fā)光二極管V7的正極、數(shù)碼管V6的11腳、3腳相接，發(fā)光二極管V8的負(fù)極和發(fā)光二極管V7的負(fù)極相接并接顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的22腳。
[0032]如圖5所示，數(shù)字溫度傳感器包括數(shù)字溫度傳感器芯片、不銹鋼外保護(hù)管、絕緣熱縮管、和三芯屏蔽線，數(shù)字溫度傳感器芯片的三個(gè)管腳分別與屏蔽線的三根芯焊一起并分別接運(yùn)算控制模塊中的保險(xiǎn)絲F1、二極管V1、二極管V2，數(shù)字溫度傳感器芯片和芯片與導(dǎo)線連接處外套保護(hù)管并采用防水技術(shù)密封處理。
[0033]如圖3、4所示，一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法如下，
運(yùn)算控制模塊軟件流程完成如下功能:單片機(jī)內(nèi)的運(yùn)算控制程序采用C#編寫(xiě)，包括運(yùn)算功能、溫度采集控制功能、顯示控制功能、報(bào)警控制功能、與計(jì)算機(jī)通訊功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，程序?qū)崿F(xiàn)了儀表的設(shè)置ID號(hào)碼功能、設(shè)置上限/下限報(bào)警線功能、設(shè)置報(bào)警回差大小功能、設(shè)置報(bào)警方式功能、設(shè)置傳感器登錄功能、顯示溫度及傳感器編號(hào)內(nèi)容的功能、與上位機(jī)通訊的功能。
[0034]計(jì)算機(jī)通訊軟件流程完成如下功能:計(jì)算機(jī)的通訊軟件程序利用MFC編寫(xiě)，構(gòu)建對(duì)話框、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計(jì)算、CRC驗(yàn)證，根據(jù)需要設(shè)計(jì)好操作界面后在對(duì)話框的類中加入通訊設(shè)置，在按鍵響應(yīng)函數(shù)中添加發(fā)送數(shù)據(jù)程序，在接收函數(shù)中添加接收數(shù)據(jù)程序、按通訊協(xié)議判斷數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行CRC校驗(yàn)、計(jì)算轉(zhuǎn)換溫度數(shù)據(jù)并顯示，在對(duì)話框關(guān)閉函數(shù)中添加發(fā)送停止通訊信息程序。
[0035]一、單片機(jī)Dl的運(yùn)算、控制方法:
第一步，接通電源后單片機(jī)Dl上電，初始化單片機(jī)，包括管腳讀寫(xiě)設(shè)置、中斷設(shè)置、顯示驅(qū)動(dòng)芯片復(fù)位、讀eeprom內(nèi)數(shù)據(jù),eeprom內(nèi)存儲(chǔ)儀表的ID號(hào)、報(bào)警線數(shù)值、報(bào)警方式、報(bào)警回差數(shù)值、傳感器編號(hào)及對(duì)應(yīng)的序列號(hào)。
[0036]第二步，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作判斷是否進(jìn)入設(shè)置ID程序、設(shè)置報(bào)警回差和報(bào)警方式程序、登錄傳感器程序，將單片機(jī)Dl的17腳和11腳均設(shè)為高電平，由于按鍵K2、按鍵K3的一端分別與單片機(jī)Dl的17腳、11腳相連，另一端都接數(shù)字地，當(dāng)按鍵K2或K3被按下時(shí)，單片機(jī)Dl的17腳或11腳即變成低電平，當(dāng)檢測(cè)到單片機(jī)Dl的17腳或11腳為低電平，再檢測(cè)變?yōu)楦唠娖?，即說(shuō)明按鍵K2或按鍵K3被短按下，當(dāng)檢測(cè)到單片機(jī)Dl的17腳或11腳為低電平，過(guò)一段時(shí)間再檢測(cè)仍為低電平，說(shuō)明按鍵K2或按鍵K3被長(zhǎng)按下。
[0037]第三步，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行下一步程序:如果進(jìn)入設(shè)置ID程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有ID數(shù)值的基礎(chǔ)上加減ID數(shù)值設(shè)置ID號(hào)碼，如果按一下代表“加”的按鍵K2，程序檢測(cè)到與此按鍵相連的單片機(jī)Dl的管腳變?yōu)榈碗娖胶罅⒓醋優(yōu)楦唠娖?，程序在原有的ID數(shù)值上加1，如果按一下代表“減”的按鍵K3，程序檢測(cè)到與此按鍵相連的單片機(jī)Dl的管腳變?yōu)榈碗娖胶罅⒓醋優(yōu)楦唠娖?，程序在原有的ID數(shù)值上減1，將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5控制其顯示設(shè)置的ID數(shù)值，顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的6腳為片選腳，單片機(jī)Dl的18腳與其相連，設(shè)置單片機(jī)Dl的18腳為低電平選定顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5，將顯示數(shù)值和顯示方法命令按照顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的命令格式依次發(fā)送給單片機(jī)Dl的2腳，Dl的2腳與顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的8腳數(shù)據(jù)腳相連，由此數(shù)據(jù)被傳送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5，顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5進(jìn)行顯示，程序通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置的ID值到 prom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置的ID號(hào)；如果進(jìn)入設(shè)置報(bào)警回差和報(bào)警方式程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有的報(bào)警回差數(shù)值的基礎(chǔ)上加減報(bào)警回差值、改變報(bào)警方式，并將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片控制其顯示設(shè)置的報(bào)警回差數(shù)值和報(bào)警方式，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置；如果進(jìn)入登錄傳感器程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作加減傳感器編號(hào)，并將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片控制其顯示編號(hào)數(shù)值，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作讀取數(shù)字傳感器的序列號(hào)并存儲(chǔ)到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄登錄；如果第二步中的三個(gè)設(shè)置都不進(jìn)入，或進(jìn)入其中任何一個(gè)設(shè)置并保存退出設(shè)置程序后，先顯示儀表的ID號(hào)和報(bào)警方式，然后循環(huán)顯示各路傳感器的溫度、按通訊協(xié)議中的格式準(zhǔn)備通訊數(shù)據(jù)、檢測(cè)是否需要通訊、檢測(cè)是否達(dá)到報(bào)警值啟動(dòng)報(bào)警程序或溫度正常撤銷(xiāo)報(bào)警、并檢測(cè)按鍵動(dòng)作判斷是否進(jìn)入設(shè)置報(bào)警線程序。
[0038]第四步，循環(huán)顯示各路溫度時(shí)，先發(fā)送命令給數(shù)字溫度傳感器芯片，復(fù)位芯片，程序?qū)⒁l(fā)送的命令數(shù)據(jù)按照數(shù)字溫度傳感器芯片規(guī)定的格式依次發(fā)給單片機(jī)Dl的I腳，單片機(jī)Dl的I腳與數(shù)字溫度傳感器的數(shù)據(jù)線相連，命令即被傳送給數(shù)字溫度傳感器，然后進(jìn)行序列號(hào)匹配來(lái)判斷是哪支傳感器測(cè)量的溫度，并命令其進(jìn)行溫度測(cè)量和轉(zhuǎn)換，控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片顯示傳感器編號(hào)，然后重新復(fù)位傳感器芯片和進(jìn)行序列號(hào)匹配，匹配無(wú)誤后命令其上傳溫度數(shù)據(jù)，對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行換算使其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制溫度值，按通訊協(xié)議準(zhǔn)備通訊用數(shù)據(jù)，第一個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，為一個(gè)固定數(shù)值，第二個(gè)字節(jié)為傳感器編號(hào)，第三個(gè)字節(jié)和第四個(gè)字節(jié)為溫度數(shù)據(jù)，第五個(gè)字節(jié)為CRC校驗(yàn)碼，檢測(cè)是否需要通訊，如果需要?jiǎng)t將這五個(gè)字節(jié)發(fā)送出去并點(diǎn)亮通訊指示燈，將溫度值與報(bào)警線、報(bào)警回差和報(bào)警方式做比較，判斷是否需要報(bào)警或取消報(bào)警，如果需要報(bào)警則將命令數(shù)據(jù)賦給單片機(jī)Dl的3腳傳送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的8腳，控制點(diǎn)亮報(bào)警燈，并控制報(bào)警模塊閉合繼電器觸點(diǎn)，將單片機(jī)Dl的10腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，反相器D3的I腳與其相連也由低電平變?yōu)楦唠娖剑珼3的16腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，電流?jīng)過(guò)繼電器K1，繼電器Kl的觸點(diǎn)被吸合，如果需要取消報(bào)警則關(guān)閉報(bào)警燈并控制報(bào)警模塊打開(kāi)繼電器觸點(diǎn)，如果與傳感器芯片聯(lián)系不上，發(fā)送命令后無(wú)響應(yīng)，則控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片顯示錯(cuò)誤，如果檢測(cè)到按鍵動(dòng)作需要進(jìn)入設(shè)置報(bào)警線程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有的報(bào)警線數(shù)值的基礎(chǔ)上加減報(bào)警線數(shù)值，并控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片使其顯示報(bào)警線數(shù)值，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置的報(bào)警線到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置的報(bào)警線，保存退出報(bào)警線設(shè)置后，繼續(xù)循環(huán)顯示各路傳感器溫度。
[0039]第五步，利用中斷程序接收上位機(jī)信息，發(fā)生中斷后讀取接收信息，根據(jù)通訊協(xié)議判斷是否要與本表通訊，若連續(xù)接收的3個(gè)字節(jié)符合通訊協(xié)議，即前兩個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，為兩個(gè)固定數(shù)值，判斷第三個(gè)字節(jié)是否為本表的ID號(hào)碼，若是則做標(biāo)記并退出中斷返回程序，若不是則取消標(biāo)記并退出中斷返回程序。
[0040]二、計(jì)算機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)方法:
第一步，通訊軟件運(yùn)行時(shí)，程序先創(chuàng)建通訊界面、設(shè)置通訊參數(shù)，界面中設(shè)有編輯框、配有編號(hào)的顯示框、和按鍵，用戶可在編輯框中輸入想要觀看的儀表的ID號(hào)，從顯示框中讀取某路傳感器的溫度值，點(diǎn)擊按鍵進(jìn)行溫度讀取，通訊參數(shù)設(shè)置包括接收緩沖器大小設(shè)置、發(fā)送緩沖器大小設(shè)置、波特率設(shè)置、奇偶校驗(yàn)設(shè)置等基本參數(shù)的設(shè)置。
[0041]第二步，檢測(cè)按鍵動(dòng)作、接收動(dòng)作或關(guān)閉動(dòng)作，用戶點(diǎn)擊讀取溫度的按鍵后會(huì)進(jìn)入按鍵響應(yīng)函數(shù)中，有數(shù)據(jù)被接收則進(jìn)入接收函數(shù)中，用戶點(diǎn)擊關(guān)閉按鈕則進(jìn)入關(guān)閉響應(yīng)函數(shù)中。
[0042]第三步，當(dāng)檢測(cè)到按鍵動(dòng)作時(shí)，讀取操作人員在編輯框中輸入的數(shù)值，即為想要觀察的儀表的ID號(hào)，按照通訊協(xié)議的命令幀格式，組成3個(gè)字節(jié)，頭兩個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，是兩個(gè)固定數(shù)值，第三個(gè)字節(jié)為操作人員輸入的數(shù)值，將這三個(gè)字節(jié)發(fā)送給儀表，清空顯示框并等待下一個(gè)動(dòng)作；當(dāng)檢測(cè)到接收動(dòng)作時(shí)，讀取接收緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)，根據(jù)通訊協(xié)議判斷接收數(shù)據(jù)內(nèi)容，如果第一個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，即一個(gè)固定數(shù)，計(jì)算CRC碼并與第5個(gè)字節(jié)做比較，如果驗(yàn)證通過(guò)則運(yùn)算轉(zhuǎn)換溫度數(shù)據(jù)值并顯示到對(duì)應(yīng)編號(hào)的顯示框中，如果驗(yàn)證失敗則數(shù)據(jù)作廢；當(dāng)檢測(cè)到關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，根據(jù)通訊協(xié)議發(fā)送關(guān)閉通訊信息即一個(gè)字節(jié)的固定數(shù)值給儀表并關(guān)閉通訊軟件。
[0043]通訊協(xié)議采用RS485標(biāo)準(zhǔn)通訊方式，規(guī)定了命令幀格式和響應(yīng)幀格式、位傳輸格式、通訊波特率、CRC校驗(yàn)方法。
[0044]工作原理:將編寫(xiě)好的單片機(jī)程序通過(guò)燒錄器燒寫(xiě)進(jìn)單片機(jī)Dl內(nèi)控制整個(gè)電路，將編寫(xiě)、封裝好的通訊軟件安裝到與儀表通訊用的計(jì)算機(jī)上來(lái)進(jìn)行與儀表的通訊，設(shè)定好儀表的ID號(hào)碼、報(bào)警線、報(bào)警回差、報(bào)警方式、登錄好傳感器，儀表即可工作，外部電源通過(guò)電源模塊轉(zhuǎn)化為+5V電壓，作為其它模塊電路和數(shù)字溫度傳感器的供電電源，數(shù)字溫度傳感器的數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)線傳送給單片機(jī)Dl，單片機(jī)Dl將其轉(zhuǎn)化為溫度數(shù)值并與已設(shè)定的報(bào)警線做比較，單片機(jī)Dl將溫度值發(fā)送給顯示模塊顯示，若需要報(bào)警，單片機(jī)Dl控制報(bào)警模塊報(bào)警，若需要通訊，單片機(jī)Dl控制通訊模塊與計(jì)算機(jī)通訊。
[0045]單片機(jī)Dl的型號(hào)為PIC16F628A，通訊芯片D2的型號(hào)為6LB184，數(shù)字溫度傳感器芯片的型號(hào)為dsl8b20。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字溫度傳感器，其特征在于:還包括多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)表，所述多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)表包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制、顯示電路，所示控制、顯示電路包括電源模塊、運(yùn)算控制模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊，所述電源模塊分別與數(shù)字溫度傳感器、運(yùn)算控制模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，所述數(shù)字溫度傳感器通過(guò)運(yùn)算控制模塊分別與通訊模塊、報(bào)警模塊、和顯示模塊連接，所述通訊模塊與計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)設(shè)有通訊程序；所述運(yùn)算控制模塊設(shè)有控制程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊的電路連接為:保險(xiǎn)絲F2 —端接外部電源的正極，另一端通過(guò)二極管V3分別接開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的I腳、電容Cl的正極，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的2腳接二極管V4的負(fù)極及電感LI的一端，電感LI的另一端分別接電容C2的正極、電容C3的一端、電源隔離D4的I腳及開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的4腳，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片NI的3腳、5腳相接并接電容Cl、電容C2的負(fù)極、電容C3的另一端、二極管V4的正極、電源隔離D4的2腳及電源地，電源隔離D4的3腳和4腳之間并聯(lián)電容C4、電容C5，電容C4的負(fù)極接數(shù)字地，電源隔離D4的4腳輸出+5V作為其它電路的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于:所述運(yùn)算控制模塊的電路連接為:電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻町1、電阻1?12、電阻1?13、電阻1?14的一端均接電源模塊中電源隔離D4的4腳即電源+5V，上述電阻的另一端依次對(duì)應(yīng)于單片機(jī)Dl的I腳、2腳、3腳、4腳、6腳、7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、17腳、18腳相接，單片機(jī)Dl的I腳接二極管V2的負(fù)極、二極管Vl的正極及傳感器的數(shù)據(jù)線，二極管V2的正極接數(shù)字地及傳感器的數(shù)據(jù)線，二極管Vl的負(fù)極一路接電源+5V，另一路通過(guò)保險(xiǎn)絲Fl接傳感器的電源線，單片機(jī)Dl的4腳與接口 XPl的5腳相接，單片機(jī)Dl的5腳接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的10腳通過(guò)電阻R9接電源+5V及電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端接單片機(jī)Dl的11腳及按鍵K3的一端，電容Cll和開(kāi)關(guān)K3并聯(lián)，開(kāi)關(guān)K3的另一端接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的12腳接電阻Rll的一端及接口 XPl的2腳，電阻Rll的另一端接電源+5V并通過(guò)電阻R12接單片機(jī)Dl的13腳及接口 XPl的I腳，接口 XPl的4腳接電源+5V，接口 XPl的3腳接數(shù)字地，電容C8的一端接數(shù)字地，另一端接單片機(jī)Dl的14腳及電源+5V，單片機(jī)Dl的15腳接晶振Ql的一端并通過(guò)電容C7接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的16腳 接晶振Ql的另一端并通過(guò)電容C6接數(shù)字地，單片機(jī)Dl的17腳一路通過(guò)電阻R13接電源+5V，另一路接按鍵K2的一端，電容ClO和開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)，開(kāi)關(guān)K2的另一端接數(shù)字地；單片機(jī)Dl設(shè)有控制程序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊模塊的電路連接為:通訊芯片D2的I腳、3腳、4腳分別與運(yùn)算控制模塊單片機(jī)Dl的7腳、9腳、8腳相接，通訊芯片D2的2腳和5腳接數(shù)字地，8腳接電源+5V并通過(guò)電容C9接數(shù)字地，7腳、6腳通過(guò)外部通訊接口接計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于:所述報(bào)警模塊的電路連接為:反相器D3的I腳接運(yùn)算控制模塊單片機(jī)Dl的10腳，反相器D3的8腳接數(shù)字地，反相器D3的9腳和16腳之間連接二極管V5，二極管V5的正極接繼電器Kl的I腳，二極管V5的負(fù)極接繼電器Kl的16腳并接電源+5V，繼電器Kl的9腳和13腳為外部報(bào)警電路的接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示模塊的電路連接為:電阻R15的一端接電容C12、電容C14、電容C15的一端、顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的I腳、2腳、28腳及電源+5V，電阻R15的另一端接顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的27腳并通過(guò)電容C13接數(shù)字地，電容C12、電容C14、電容C15的另一端接顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的4腳及數(shù)字地，顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的6腳、7腳、8腳分別接運(yùn)算控制模塊單片機(jī)Dl的18腳、3腳、2腳，電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25的一端分別依次對(duì)應(yīng)顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的10腳、11腳、12腳、13腳、14腳、15腳、15腳、16腳、16腳、17腳相接，上述電阻的另一端分別依次對(duì)應(yīng)與數(shù)碼管V6的5腳、10腳、I腳、2腳、4腳、發(fā)光二極管V8的正極、數(shù)碼管V6的7腳、發(fā)光二極管V7的正極、數(shù)碼管V6的11腳、3腳相接，發(fā)光二極管V8的負(fù)極和發(fā)光二極管V7的負(fù)極相接并接顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的22腳。
7.一種數(shù)字多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:實(shí)現(xiàn)方法如下，單片機(jī)Dl控制程序流程完成如下功能:包括運(yùn)算功能、溫度采集控制功能、顯示控制功能、報(bào)警控制功能、與計(jì)算機(jī)通訊功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，程序?qū)崿F(xiàn)了儀表的設(shè)置ID號(hào)碼功能、設(shè)置上限/下限報(bào)警線功能、設(shè)置報(bào)警回差大小功能、設(shè)置報(bào)警方式功能、設(shè)置傳感器登錄功能、顯示溫度及傳感器編號(hào)內(nèi)容的功能、與上位機(jī)通訊的功能；計(jì)算機(jī)通訊軟件流程完 成如下功能:構(gòu)建對(duì)話框、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計(jì)算、CRC驗(yàn)證，根據(jù)需要設(shè)計(jì)好操作界面后在對(duì)話框的類中加入通訊設(shè)置，在按鍵響應(yīng)函數(shù)中添加發(fā)送數(shù)據(jù)程序，在接收函數(shù)中添加接收數(shù)據(jù)程序、按通訊協(xié)議判斷數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行CRC校驗(yàn)、計(jì)算轉(zhuǎn)換溫度數(shù)據(jù)并顯示，在對(duì)話框關(guān)閉函數(shù)中添加發(fā)送停止通訊信息程序；一、單片機(jī)Dl的運(yùn)算、控制方法:第一步，接通電源后單片機(jī)Dl上電，初始化單片機(jī)，包括管腳讀寫(xiě)設(shè)置、中斷設(shè)置、顯示驅(qū)動(dòng)芯片復(fù)位、讀eeprom內(nèi)數(shù)據(jù),eeprom內(nèi)存儲(chǔ)儀表的ID號(hào)、報(bào)警線數(shù)值、報(bào)警方式、報(bào)警回差數(shù)值、傳感器編號(hào)及對(duì)應(yīng)的序列號(hào)；第二步，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作判斷是否進(jìn)入設(shè)置ID程序、設(shè)置報(bào)警回差和報(bào)警方式程序、登錄傳感器程序，將單片機(jī)Dl的17腳和11腳均設(shè)為高電平，當(dāng)按鍵K2或按鍵K3被按下時(shí)，單片機(jī)Dl的17腳或11腳即變成低電平，當(dāng)檢測(cè)到單片機(jī)Dl的17腳或11腳為低電平，再檢測(cè)變?yōu)楦唠娖?，即說(shuō)明按鍵K2或按鍵K3被短按下，當(dāng)檢測(cè)到單片機(jī)Dl的17腳或11腳為低電平，過(guò)一段時(shí)間再檢測(cè)仍為低電平，說(shuō)明按鍵K2或按鍵K3被長(zhǎng)按下；第三步，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行下一步程序:如果進(jìn)入設(shè)置ID程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有ID數(shù)值的基礎(chǔ)上加減ID數(shù)值設(shè)置ID號(hào)碼，如果按一下代表“加”的按鍵K2，程序檢測(cè)到與此按鍵相連的單片機(jī)Dl的管腳變?yōu)榈碗娖胶罅⒓醋優(yōu)楦唠娖?，程序在原有的ID數(shù)值上加1，如果按一下代表“減”的按鍵K3，程序檢測(cè)到與此按鍵相連的單片機(jī)Dl的管腳變?yōu)榈碗娖胶罅⒓醋優(yōu)楦唠娖?，程序在原有的ID數(shù)值上減1，將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5控制其顯示設(shè)置的ID數(shù)值，設(shè)置單片機(jī)Dl的18腳為低電平選定顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5，將顯示數(shù)值和顯示方法命令按照顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的命令格式依次發(fā)送給單片機(jī)Dl的2腳，由此數(shù)據(jù)被傳送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5，顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5進(jìn)行顯示，程序通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置的ID值到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置的ID號(hào)；如果進(jìn)入設(shè)置報(bào)警回差和報(bào)警方式程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有的報(bào)警回差數(shù)值的基礎(chǔ)上加減報(bào)警回差值、改變報(bào)警方式，并將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片控制其顯示設(shè)置的報(bào)警回差數(shù)值和報(bào)警方式，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置；如果進(jìn)入登錄傳感器程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作加減傳感器編號(hào)，并將數(shù)值發(fā)送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片控制其顯示編號(hào)數(shù)值，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作讀取數(shù)字傳感器的序列號(hào)并存儲(chǔ)到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄登錄；如果第二步中的三個(gè)設(shè)置都不進(jìn)入，或進(jìn)入其中任何一個(gè)設(shè)置并保存退出設(shè)置程序后，先顯示儀表的ID號(hào)和報(bào)警方式，然后循環(huán)顯示各路傳感器的溫度、按通訊協(xié)議中的格式準(zhǔn)備通訊數(shù)據(jù)、檢測(cè)是否需要通訊、檢測(cè)是否達(dá)到報(bào)警值啟動(dòng)報(bào)警程序或溫度正常撤銷(xiāo)報(bào)警、并檢測(cè)按鍵動(dòng)作判斷是否進(jìn)入設(shè)置報(bào)警線程序；第四步，循環(huán)顯示各路溫度時(shí)，先發(fā)送命令給數(shù)字溫度傳感器芯片，復(fù)位芯片，程序?qū)⒁l(fā)送的命令數(shù)據(jù)按照數(shù)字溫度傳感器芯片規(guī)定的格式依次發(fā)給單片機(jī)Dl的I腳，命令即被傳送給數(shù)字溫度傳感器，然后進(jìn)行序列號(hào)匹配來(lái)判斷是哪支傳感器測(cè)量的溫度，并命令其進(jìn)行溫度測(cè)量和轉(zhuǎn)換，控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片顯示傳感器編號(hào)，然后重新復(fù)位傳感器芯片和進(jìn)行序列號(hào)匹配，匹配無(wú)誤后命令其上傳溫度數(shù)據(jù)，對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行換算使其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制溫度值，按通訊協(xié)議準(zhǔn)備通訊用數(shù)據(jù)，第一個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，為一個(gè)固定數(shù)值，第二個(gè)字節(jié)為傳感器編號(hào)，第三個(gè)字節(jié)和第四個(gè)字節(jié)為溫度數(shù)據(jù)，第五個(gè)字節(jié)為CRC校驗(yàn)碼，檢測(cè)是否需要通訊，如果需要?jiǎng)t將這五個(gè)字節(jié)發(fā)送出去并點(diǎn)亮通訊指示燈，將溫度值與報(bào)警線、報(bào)警回差和報(bào)警方式做比較，判斷是否需要報(bào)警或取消報(bào)警，如果需要報(bào)警則將命令數(shù)據(jù)賦給單片機(jī)Dl的3腳傳送給顯示驅(qū)動(dòng)芯片D5的8腳，控制點(diǎn)亮報(bào)警燈，并控制報(bào)警模塊閉合繼電器觸點(diǎn)，將Dl的10腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，反相器D3的I腳與其相連也由低電平變?yōu)楦唠娖剑珼3的16腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，電流?jīng)過(guò)繼電器K1，繼電器Kl的觸點(diǎn)被吸合，如果需要 取消報(bào)警則關(guān)閉報(bào)警燈并控制報(bào)警模塊打開(kāi)繼電器觸點(diǎn)，如果與傳感器芯片聯(lián)系不上，發(fā)送命令后無(wú)響應(yīng)，則控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片顯示錯(cuò)誤，如果檢測(cè)到按鍵動(dòng)作需要進(jìn)入設(shè)置報(bào)警線程序，通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作在已有的報(bào)警線數(shù)值的基礎(chǔ)上加減報(bào)警線數(shù)值，并控制顯示驅(qū)動(dòng)芯片使其顯示報(bào)警線數(shù)值，然后通過(guò)檢測(cè)按鍵動(dòng)作保存設(shè)置的報(bào)警線到eeprom中或關(guān)機(jī)放棄設(shè)置的報(bào)警線，保存退出報(bào)警線設(shè)置后，繼續(xù)循環(huán)顯示各路傳感器溫度;第五步，利用中斷程序接收上位機(jī)信息，發(fā)生中斷后讀取接收信息，根據(jù)通訊協(xié)議判斷是否要與本表通訊，若連續(xù)接收的3個(gè)字節(jié)符合通訊協(xié)議，即前兩個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，為兩個(gè)固定數(shù)值，判斷第三個(gè)字節(jié)是否為本表的ID號(hào)碼，若是則做標(biāo)記并退出中斷返回程序，若不是則取消標(biāo)記并退出中斷返回程序；二、計(jì)算機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)方法:第一步，通訊軟件運(yùn)行時(shí)，程序先創(chuàng)建通訊界面、設(shè)置通訊參數(shù)，界面中設(shè)有編輯框、配有編號(hào)的顯示框、和按鍵，用戶可在編輯框中輸入想要觀看的儀表的ID號(hào)，從顯示框中讀取某路傳感器的溫度值，點(diǎn)擊按鍵進(jìn)行溫度讀取，通訊參數(shù)設(shè)置包括接收緩沖器大小設(shè)置、發(fā)送緩沖器大小設(shè)置、波特率設(shè)置、奇偶校驗(yàn)設(shè)置等基本參數(shù)的設(shè)置；第二步，檢測(cè)按鍵動(dòng)作、接收動(dòng)作或關(guān)閉動(dòng)作，用戶點(diǎn)擊讀取溫度的按鍵后會(huì)進(jìn)入按鍵響應(yīng)函數(shù)中，有數(shù)據(jù)被接收則進(jìn)入接收函數(shù)中，用戶點(diǎn)擊關(guān)閉按鈕則進(jìn)入關(guān)閉響應(yīng)函數(shù)中；第三步，當(dāng)檢測(cè)到按鍵動(dòng)作時(shí)，讀取操作人員在編輯框中輸入的數(shù)值，即為想要觀察的儀表的ID號(hào)，按照通訊協(xié)議的命令幀格式，組成3個(gè)字節(jié)，頭兩個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，是兩個(gè)固定數(shù)值，第三個(gè)字節(jié)為操作人員輸入的數(shù)值，將這三個(gè)字節(jié)發(fā)送給儀表，清空顯示框并等待下一個(gè)動(dòng)作；當(dāng)檢測(cè)到接收動(dòng)作時(shí)，讀取接收緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)，根據(jù)通訊協(xié)議判斷接收數(shù)據(jù)內(nèi)容，如果第一個(gè)字節(jié)為幀起始標(biāo)志字節(jié)，即一個(gè)固定數(shù)，計(jì)算CRC碼并與第5個(gè)字節(jié)做比較，如果驗(yàn)證通過(guò)則運(yùn)算轉(zhuǎn)換溫度數(shù)據(jù)值并顯示到對(duì)應(yīng)編號(hào)的顯示框中，如果驗(yàn)證失敗則數(shù)據(jù)作廢；當(dāng)檢測(cè)到關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，根據(jù)通訊協(xié)議發(fā)送關(guān)閉通訊信息即一個(gè)字節(jié)的固定數(shù)值給儀表并關(guān)閉通 訊軟件。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK103454004SQ201310408606
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】王成群, 王閏爽, 王笑天, 梁國(guó)權(quán), 徐志山, 劉猛 申請(qǐng)人:中環(huán)天儀股份有限公司