一种新型用于分布式环境监测系统中的温度监测装置的制作方法

本实用新型涉及环境温度监测技术领域，具体的说是一种新型用于分布式环境监测系统中的温度监测装置。

背景技术：

在冬季供暖地区，各个小区的室内的实际温度关系到每个家庭。为了能够了解小区室内的实际温度，需要人工监测采集各住户室内温度来检测供暖质量，避免由于室内温度过高造成的不必要的浪费，及供热不均匀的问题，降低供暖故障，但是传统人工检测温度不准确，无法实时监测，操作起来较为麻烦且需要时间。

因此，为克服上述技术的不足而设计出一款结构简单，容易操作，监测温度准确可靠，成本低，可实时采集温度的一种新型用于分布式环境监测系统中的温度监测装置，正是发明人所要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种新型用于分布式环境监测系统中的温度监测装置，其结构简单，容易操作，监测温度准确可靠，成本低，可实时采集温度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型用于分布式环境监测系统中的温度监测装置，其包括有多个温度采集终端、温度接收PC机，所述温度采集终端包括有单片机、LCD显示屏、键盘、报警器、A/D转换电路、温度检测电路，所述温度检测电路包括有集成稳压器、仪用放大器，所述集成稳压器与仪用放大器连接，所述单片机分别连有LCD显示屏、键盘、报警器，所述温度检测电路通过A/D转换电路与单片机连接，所述温度采集终端上的单片机通过RS-485接口与温度接收PC机连接，所述温度接收PC机的串行接口为RS-232接口，所述RS-232接口与RS-485接口之间连接有电平转换电路，所述温度接收PC机分别连接有LCD显示屏、键盘、报警器、打印机。

进一步，所述集成稳压器采用LM317芯片。

进一步，所述仪用放大器采用AD620。

进一步，所述A/D转换电路选用MAX187芯片。

进一步，所述RS-485接口器件采用MAX485芯片，所述单片机串行口的TXD端、RXD端与MAX485的RE及DE端连接，所述MAX485的A、B端接有一100Ω的电阻。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型系统采用主从分布式结构，结构简单，容易操作，监测温度准确可靠，成本低，可实时采集温度，温度接收PC机与温度采集终端间通信采用RS-485串行接口总线，具有传输速率高、可挂节点多、检错机制可靠等优点，应用RS-232与RS-485接口信号的特征，巧妙地设计出具有抗干扰性能的电平转换电路，系统具有扩展性好，分辨率高，测量范围宽，抗干扰性强等特点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型温度检测电路原理图。

图3是本实用新型A/D转换电路原理图。

图4是本实用新型RS-232和RS-485接口电平的转换电路原理图。

图5是本实用新型温度采集终端的通信接口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1是本实用新型结构示意图，该结构一种新型用于分布式环境监测系统中的温度监测装置，包括有多个温度采集终端、温度接收PC机，温度采集终端包括有单片机、LCD显示屏、键盘、报警器、A/D转换电路、温度检测电路，温度检测电路包括有集成稳压器、仪用放大器，集成稳压器与仪用放大器连接，单片机分别连有LCD显示屏、键盘、报警器，温度检测电路通过A/D转换电路与单片机连接，温度采集终端上的单片机通过RS-485接口与温度接收PC机连接，温度接收PC机的串行接口为RS-232接口，RS-232接口与RS-485接口之间连接有电平转换电路，温度接收PC机分别连接有LCD显示屏、键盘、报警器、打印机。

多点远程温度检测系统采用分布式检测结构，由一台温度接收PC机和多个温度采集终端构成。温度采集终端根据温度接收PC机的指令对各点温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地存储、显示，而且可以通过串行总线将采集数据传送至温度接收PC机；温度接收PC机发送控制指令，控制各个温度采集终端进行温度采集，收集温度采集终端测量数据，并对测量结果进行分析、处理、显示和打印。温度接收PC机部分采用个人计算机，温度采集终端的微处理器采用AT89C55单片机。

系统能够同时检测N路温度，使用RS-485串行总线进行数据传输，传输距离大于1200m，抗干扰能力强；可由温度接收PC机分别设置各温度采集终端的温度报警上、下限值，温度接收PC机、温度采集终端均具有报警功能；可实时、定时收集各温度采集终端的数据。

参见图2是本实用新型温度检测电路原理图，系统的温度检测范围为0℃～400℃，选择铂电阻PT100作为传感器，铂电阻的测量精度较高，铂电阻测量温度的原理是将温度的变化转变为电阻值的变化，只要测出铂电阻的阻值即可换算出被测温度值。温度检测电路采用电桥放大器，主要由集成稳压器LM317、电桥及仪用放大器AD620构成。LM317用于给电桥电路提供直流电源，Rt为连接于电桥中的铂电阻PT100。

本实用新型将温度分两档进行测量，可以提高测量精度，当温度处于0℃～210℃时，继电器J1所在桥臂电阻为R32，继电器J2选择R5为AD620的反馈电阻；温度处于195℃～400℃时，继电器J1所在桥臂电阻为R31与R32的串联，继电器J2选择R6为AD620的反馈电阻。系统在切换桥臂电阻时同步改变放大倍数，达到自动改变量程、提高测量精度的目的。

参见图3是本实用新型A/D转换电路原理图，系统测量的是温度信号，选用12位串行A/D转换器MAX187。MAX187具有12位的分辨率。

参见图4是本实用新型RS-232和RS-485接口电平的转换电路原理图， RS-485的接口器件较多，系统采用MAX485芯片。系统温度接收PC机的串行接口为RS-232，RS-232接口采用负逻辑，其中逻辑1、0分别用-12、+12V电平表示，而RS-485采用正逻辑（TTL电平），因此必须进行RS-232与RS-485的电平转换。RS-485接口A、B端的电阻为传输线末端的阻抗匹配电阻。

转换电路使用了三片光电耦合器进行隔离，可提高工作可靠性。当RS-232的请求发送信号RTS为负逻辑1时，光电耦合器的发光二极管不发光，光敏三极管不导通，输出为+5V(正逻辑1)，此时RS-485的DE端有效，RS-232的TXD端就可以经光电耦合器、RS-485的DI端发送数据；当RS-232的RTS端为负逻辑0(+12V)时，光电耦合器的发光二极管发光，光敏三极管导通，输出为0V(正逻辑0)，此时RS-485的RE有效。当RS-485的RO端为正逻辑1(TTL高电平)时，光电耦合器发光二极管不发光，光敏三极管截止，由于RS-232发送停止时，TXD端电平为-12V，因此电容被充电到-12V，RXD端为负逻辑1；当RS-485的RO端为正逻辑0(TTL低电平)时，光电耦合器发光二极管发光、光敏三极管导通，送到RXD端的电平为+5V，也在RS-232负逻辑0电平范围内，即为逻辑0。因此，在RS-232的RTS端为负逻辑0时，实现了把RS-485RO端数据经过光电耦合器送至RS-232的RXD端。

本实用新型温度接收PC机与温度采集终端间通信采用RS-485串行接口总线，具有传输速率高、可挂节点多、检错机制可靠等优点，利用RS-232与RS-485接口信号的特点，巧妙地设计出了两者间的电平转换电路，电路抗干扰性好且易于实现。

参见图5是本实用新型温度采集终端的通信接口，由于单片机的信号为TTL电平，MAX485的接收器输出端RO、驱动器输入端DI以及使能端RE、DE均为TTL电平，因此可以直接将单片机串行口的TXD端、RXD端直接与MAX485的DI、RO端相连，并用单片机的一位端口线控制MAX485的RE及DE端，就可以实现温度采集终端的发送与接收。为了实现传输线末端的阻抗匹配，也需要在MAX485的A、B端接一个100Ω的电阻。