专利名称：混凝土快速冻融用温度工程控制仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土快速冻融技术的温度测量仪器。
背景技术：
目前，我国多数混凝土快速冻融用温度控制的大型设备依赖于进口，这并非是我国的生产水平差，而是由于缺乏制造自动化控制芯片及其软件技术的缘故。还有许多设备虽然外部设备实现了国产化，但是控制设备还依靠进口，这样就会造成设备成本的提高以及设备维修困难的问题。
发明内容
为了克服现有的混凝土快速冻融用温度控制器成本高、维修困难的缺点，本发明提供了一种全新的混凝土快速冻融用温度工程控制仪，它是一套为了不同要求温度控制的全程自动化监测控制系统，该设备通过USB接口与电脑相连，便可以准确地实时测定所监测点的温度变化。
本发明的温度工程控制仪包括多路开关、A/D转换模块、中央控制器、LCD液晶显示单元、键盘控制单元、系统存储单元、USB接口模块和系统时钟电路，分别固定在工业设备上的不同监测点的N个温度测试单元的输出端分别与多路开关的多个输入端相连，多路开关的输出端与A/D转换模块的输入端相连，多路开关的控制端与中央控制器的多路选通控制端相连，A/D转换模块的输出端与中央控制器的测量数据输入端相连，系统存储单元的数据传输端与中央控制器的存储数据传输端相连，中央控制器的显示输出端与LCD液晶显示单元的输入端相连，键盘控制单元的输出端与中央控制器的控制输入端相连，USB接口模块的数据传输端与中央控制器的通信端相连，中央控制器的加热控制输出端与工业设备加热装置的控制输入端相连，中央控制器的制冷控制输出端与工业设备制冷装置的控制输入端相连，系统时钟电路的输出端与中央控制器的时钟信号端相连，上述N为非零的自然数。
本发明可以同时检测多个温度检测单元所测量的工业设备上的不同监测点的温度并给与显示，且根据显示的温度控制工业设备的加热和制冷状态；本发明还可以通过USB接口模块与上位机进行通信，对工业设备进行实时监控。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的多路开关2、A/D转换模块3、中央控制器5和USB接口模块8的电路结构示意图；图3是本发明的中央控制器5、LCD液晶显示单元6和键盘控制单元7的电路结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一参见图1，本具体实施方式
的温度工程控制仪由多路开关2、A/D转换模块3、中央控制器5、LCD液晶显示单元6、键盘控制单元7、系统存储单元4、USB接口模块8和系统时钟电路9组成，分别固定在工业设备上的不同监测点的N个温度测试单元1的输出端分别与多路开关2的多个输入端相连，多路开关2的输出端与A/D转换模块3的输入端相连，多路开关2的控制端与中央控制器5的多路选通控制端相连，A/D转换模块3的输出端与中央控制器5的测量数据输入端相连，系统存储单元4的数据传输端与中央控制器5的存储数据传输端相连，中央控制器5的显示输出端与LCD液晶显示单元6的输入端相连，键盘控制单元7的输出端与中央控制器5的控制输入端相连，USB接口模块8的数据传输端与中央控制器5的通信端相连，中央控制器5的加热控制输出端与工业设备加热装置11的控制输入端相连，中央控制器5的制冷控制输出端与工业设备制冷装置12的控制输入端相连，系统时钟电路9的输出端与中央控制器5的时钟信号端相连，上述N为非零的自然数。
具体实施方式
二参见图1，本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同点是所述温度工程控制仪还包括报警电路13，中央控制器5的报警控制端与报警电路13的输入端相连。其他组成和连接关系与具体实施方式
一相同。报警电路13可以在控制仪检测到超常规温度以及系统出现问题时发出报警信息。
具体实施方式
三参见图1和图2所示，本具体实施方式
与具体实施方式
二的不同点是所述多路开关2由型号为CD4051的两个第一芯片U1并联构成，N个温度测试单元1的输出端分别与两个第一芯片U1的多个输入端连接，两个第一芯片U1的9、10、11脚分别对应连接；所述A/D转换模块3采用型号为AD7705的第二芯片ADC1，第二芯片ADC1的7脚和6脚分别连接两个第一芯片U1的输出端，第二芯片ADC1的8脚和11脚连接第一直流电源V1的输出端，第二芯片ADC1的9脚连接第二直流电源V2的输出端，第二芯片ADC1的10脚连接第三直流电源V3的输出端，第二芯片ADC1的16脚接地，第二芯片ADC1的3脚连接第一电容C1和第一晶振CY1的一端，第一晶振CY1的另一端连接第二芯片ADC1的2脚和第二电容C2的一端，第一电容C1和第二电容C2的另一端接地，第二芯片ADC1的5脚和15脚连接第四直流电源AVCC的输出端。其他组成和连接关系与具体实施方式
二相同。本具体实施方式
采用了两个八输入的多路开关来给十六个测温单元提供传输通道，于是A/D转换模块对应选择了同时可以转换两路信号的A/D转换芯片，为了适用于更多的温度测试单元可以依据上述原理来增加第一芯片U1和A/D转换芯片的数目。
具体实施方式
四参见图1至图3所示，本具体实施方式
与具体实施方式
三的不同点是所述中央控制器5由型号为89C668的第三芯片CPU1、型号为74HC595的第四芯片U4和型号为MAX813的第五芯片WDT1构成，第三芯片CPU1的2脚与工业设备制冷装置12的控制输入端相连，第三芯片CPU1的3脚与工业设备加热装置11的控制输入端相连，第三芯片CPU1的4脚与第四芯片U4的12脚相连，第三芯片CPU1的5脚与第二芯片ADC1的4脚相连，第三芯片CPU1的6脚与第二芯片ADC1的1脚相连，第三芯片CPU1的7脚与第二芯片ADC1的12脚相连，第三芯片CPU1的10脚与第五芯片WDT1的7脚相连，第三芯片CPU1的11脚与第二芯片ADC1的13脚相连，第三芯片CPU1的13脚与第二芯片ADC1的14脚相连，第三芯片CPU1的14脚与第五芯片WDT1的5脚相连，第三芯片CPU1的16脚与第五芯片WDT1的6脚相连，第三芯片CPU1的25脚与第四芯片U4的14脚相连，第三芯片CPU1的29脚与第四芯片U4的11脚相连，第四芯片U4的10脚连接第五直流电源VCC的输出端，第四芯片U4的13脚接地，第四芯片U4的3脚与报警电路13的输入端相连，第四芯片U4的15脚连接第一芯片U1的11脚，第四芯片U4的1脚连接第一芯片U1的10脚，第四芯片U4的2脚连接第一芯片U1的9脚，第五芯片WDT1的1和8脚相连，第五芯片WDT1的4脚连接第六直流电源V4的输出端。其他组成和连接关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五参见图1和图2所示，本具体实施方式
与具体实施方式
四的不同点是所述USB接口模块8由型号为PDIUSBD12的第六芯片USB1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3、第四电容C4和第二晶振CY2构成，第六芯片USB1的八位数据端D7至D0分别连接第三芯片CPU1的36至43脚，第六芯片USB1的10脚连接第三芯片CPU1的33脚，第六芯片USB1的28脚通过第一电阻R1接地，第六芯片USB1的20脚连接第五直流电源VCC的输出端，第六芯片USB1的14脚连接第三芯片CPU1的15脚，第六芯片USB1的15脚连接第三芯片CPU1的19脚，第六芯片USB1的16脚连接第三芯片CPU1的18脚，第六芯片USB1的11脚连接第三芯片CPU1的31脚，第六芯片USB1的13脚连接第三芯片CPU1的21脚，第六芯片USB1的12脚连接第三芯片CPU1的17脚，第六芯片USB1的18和19脚连接第七直流电源V5的输出端，第六芯片USB1的22脚连接第三电容C3和第二晶振CY2的一端，第二晶振CY2的另一端连接第六芯片USB1的23脚和第四电容C4的一端，第三电容C3和第四电容C4的另一端接地，第六芯片USB1的25脚通过第三电阻R3连接第六电阻R6和第七电阻R7的一端，第六芯片USB1的26脚通过第二电阻R2连接第四电阻R4和第五电阻R5的一端，第四电阻R4的另一端连接第八直流电源V33的输出端，第七电阻R7的另一端接地，第五电阻R5和第六电阻R6的另一端分别连接上位机10的两个数据传输端，第六芯片USB1的27脚连接第八直流电源V33的输出端。其他组成和连接关系与具体实施方式
四相同。利用本具体实施方式
的USB接口可以与上位机进行通信，从而实现对工业设备的实时监测。
具体实施方式
六参见图1和图3所示，本具体实施方式
与具体实施方式
五的不同点是所述LCD液晶显示单元6采用型号为VP12864G的第七芯片A1，第七芯片A1的2、17脚连接第五直流电源VCC的输出端，第七芯片A1的4脚连接第三芯片CPU1的18脚，第七芯片A1的5脚连接第三芯片CPU1的19脚，第七芯片A1的6脚连接第三芯片CPU1的30脚，第七芯片A1的7脚连接第三芯片CPU1的24脚，第七芯片A1的8脚连接第四芯片U4的4脚，第七芯片A1的八位数据端D7至D0分别连接第三芯片CPU1的36至43脚，第七芯片A1的19脚连接第四芯片U4的7脚，第七芯片A1的20脚连接第四芯片U4的6脚，第七芯片A1的21脚连接第四芯片U4的5脚。其他组成和连接关系与具体实施方式
五相同。本发明提供液晶显示单元可以用于显示不同监测点的温度。
具体实施方式
七参见图1和图3所示，本具体实施方式
与具体实施方式
六的不同点是所述键盘控制单元7由第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8、第九开关K9、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12和采用型号为CD4021的第八芯片U5构成，第八芯片U5的11和12脚相连，第八芯片U5的1和2脚相连，第八芯片U5的3脚连接第三芯片CPU1的26脚，第八芯片U5的10脚连接第四芯片U4的11脚，第八芯片U5的9脚连接第四芯片U4的12脚，第八芯片U5的6和7脚接地；第八芯片U5的5脚连接第九开关K9的一端且第九开关K9的此端通过第十二电阻R12连接第五直流电源VCC的输出端，第八芯片U5的4脚连接第七开关K7和第八开关K8的一端且第七开关K7的此端通过第十一电阻R11连接第五直流电源VCC的输出端，第八芯片U5的13脚连接第五开关K5和第六开关K6的一端且第五开关K5此端通过第十电阻R10连接第五直流电源VCC的输出端，第八芯片U5的14脚连接第三开关K3和第四开关K4的一端且第三开关K3的此端通过第九电阻R9连接第五直流电源VCC的输出端，第八芯片U5的15脚连接第一开关K1和第二开关K2的一端且第一开关K1此端通过第八电阻R8连接第五直流电源VCC的输出端，第一开关K1、第三开关K3、第五开关K5、第七开关K7、第九开关K9的另一端连接第三芯片CPU1的27脚，第二开关K2、第四开关K4、第六开关K6、第八开关K8的另一端连接第三芯片CPU1的28脚。其他组成和连接关系与具体实施方式
六相同。本具体实施方式
提供了九个控制开关，用于操作人员选择性的获取所需监测点的温度信息。
权利要求
1.混凝土快速冻融用温度工程控制仪，其特征在于所述温度工程控制仪包括多路开关(2)、A/D转换模块(3)、中央控制器(5)、LCD液晶显示单元(6)、键盘控制单元(7)、系统存储单元(4)、USB接口模块(8)和系统时钟电路(9)，分别固定在工业设备上的不同监测点的N个温度测试单元(1)的输出端分别与多路开关(2)的多个输入端相连，多路开关(2)的输出端与A/D转换模块(3)的输入端相连，多路开关(2)的控制端与中央控制器(5)的多路选通控制端相连，A/D转换模块(3)的输出端与中央控制器(5)的测量数据输入端相连，系统存储单元(4)的数据传输端与中央控制器(5)的存储数据传输端相连，中央控制器(5)的显示输出端与LCD液晶显示单元(6)的输入端相连，键盘控制单元(7)的输出端与中央控制器(5)的控制输入端相连，USB接口模块(8)的数据传输端与中央控制器(5)的通信端相连，中央控制器(5)的加热控制输出端与工业设备加热装置(11)的控制输入端相连，中央控制器(5)的制冷控制输出端与工业设备制冷装置(12)的控制输入端相连，系统时钟电路(9)的输出端与中央控制器(5)的时钟信号端相连，上述N为非零的自然数。
2.根据权利要求1所述的混凝土快速冻融用温度工程控制仪，其特征在于所述温度工程控制仪还包括报警电路(13)，中央控制器(5)的报警控制端与报警电路(13)的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的混凝土快速冻融用温度工程控制仪，其特征在于所述多路开关(2)由型号为CD4051的两个第一芯片(U1)并联构成，N个温度测试单元(1)的输出端分别与两个第一芯片(U1)的多个输入端连接，两个第一芯片(U1)的9、10、11脚分别对应连接；所述A/D转换模块(3)采用型号为AD7705的第二芯片(ADC1)，第二芯片(ADC1)的7脚和6脚分别连接两个第一芯片(U1)的输出端，第二芯片(ADC1)的8脚和11脚连接第一直流电源(V1)的输出端，第二芯片(ADC1)的9脚连接第二直流电源(V2)的输出端，第二芯片(ADC1)的10脚连接第三直流电源(V3)的输出端，第二芯片(ADC1)的16脚接地，第二芯片(ADC1)的3脚连接第一电容(C1)和第一晶振(CY1)的一端，第一晶振(CY1)的另一端连接第二芯片(ADC1)的2脚和第二电容(C2)的一端，第一电容(C1)和第二电容(C2)的另一端接地，第二芯片(ADC1)的5脚和15脚连接第四直流电源(AVCC)的输出端。
4.根据权利要求1、2或3所述的混凝土快速冻融用温度工程控制仪，其特征在于所述中央控制器(5)由型号为89C668的第三芯片(CPU1)、型号为74HC595的第四芯片(U4)和型号为MAX813的第五芯片(WDT1)构成，第三芯片(CPU1)的2脚与工业设备制冷装置(12)的控制输入端相连，第三芯片(CPU1)的3脚与工业设备加热装置(11)的控制输入端相连，第三芯片(CPU1)的4脚与第四芯片(U4)的12脚相连，第三芯片(CPU1)的5脚与第二芯片(ADC1)的4脚相连，第三芯片(CPU1)的6脚与第二芯片(ADC1)的1脚相连，第三芯片(CPU1)的7脚与第二芯片(ADC1)的12脚相连，第三芯片(CPU1)的10脚与第五芯片(WDT1)的7脚相连，第三芯片(CPU1)的11脚与第二芯片(ADC1)的13脚相连，第三芯片(CPU1)的13脚与第二芯片(ADC1)的14脚相连，第三芯片(CPU1)的14脚与第五芯片(WDT1)的5脚相连，第三芯片(CPU1)的16脚与第五芯片(WDT1)的6脚相连，第三芯片(CPU1)的25脚与第四芯片(U4)的14脚相连，第三芯片(CPU1)的29脚与第四芯片(U4)的11脚相连，第四芯片(U4)的10脚连接第五直流电源(VCC)的输出端，第四芯片(U4)的13脚接地，第四芯片(U4)的3脚与报警电路(13)的输入端相连，第四芯片(U4)的15脚连接第一芯片(U1)的11脚，第四芯片(U4)的1脚连接第一芯片(U1)的10脚，第四芯片(U4)的2脚连接第一芯片(U1)的9脚，第五芯片(WDT1)的1和8脚相连，第五芯片(WDT1)的4脚连接第六直流电源(V4)的输出端。
5.根据权利要求4所述的混凝土快速冻融用温度工程控制仪，其特征在于所述USB接口模块(8)由型号为PDIUSBD12的第六芯片(USB1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第三电容(C3)、第四电容(C4)和第二晶振(CY2)构成，第六芯片(USB 1)的八位数据端D7至D0分别连接第三芯片(CPU1)的36至43脚，第六芯片(USB1)的10脚连接第三芯片(CPU1)的33脚，第六芯片(USB1)的28脚通过第一电阻(R1)接地，第六芯片(USB1)的20脚连接第五直流电源(VCC)的输出端，第六芯片(USB1)的14脚连接第三芯片(CPU1)的15脚，第六芯片(USB1)的15脚连接第三芯片(CPU1)的19脚，第六芯片(USB1)的16脚连接第三芯片(CPU1)的18脚，第六芯片(USB1)的11脚连接第三芯片(CPU1)的31脚，第六芯片(USB1)的13脚连接第三芯片(CPU1)的21脚，第六芯片(USB1)的12脚连接第三芯片(CPU1)的17脚，第六芯片(USB1)的18和19脚连接第七直流电源(V5)的输出端，第六芯片(USB1)的22脚连接第三电容(C3)和第二晶振(CY2)的一端，第二晶振(CY2)的另一端连接第六芯片(USB1)的23脚和第四电容(C4)的一端，第三电容(C3)和第四电容(C4)的另一端接地，第六芯片(USB1)的25脚通过第三电阻(R3)连接第六电阻(R6)和第七电阻(R7)的一端，第六芯片(USB1)的26脚通过第二电阻(R2)连接第四电阻(R4)和第五电阻(R5)的一端，第四电阻(R4)的另一端连接第八直流电源(V33)的输出端，第七电阻(R7)的另一端接地，第五电阻(R5)和第六电阻(R6)的另一端分别连接上位机(10)的两个数据传输端，第六芯片(USB1)的27脚连接第八直流电源(V33)的输出端。
6.根据权利要求4所述的混凝土快速冻融用温度工程控制仪，其特征在于所述LCD液晶显示单元(6)采用型号为VP12864G的第七芯片(A1)，第七芯片(A1)的2、17脚连接第五直流电源(VCC)的输出端，第七芯片(A1)的4脚连接第三芯片(CPU1)的18脚，第七芯片(A1)的5脚连接第三芯片(CPU1)的19脚，第七芯片(A1)的6脚连接第三芯片(CPU1)的30脚，第七芯片(A1)的7脚连接第三芯片(CPU1)的24脚，第七芯片(A1)的8脚连接第四芯片(U4)的4脚，第七芯片(A1)的八位数据端D7至D0分别连接第三芯片(CPU1)的36至43脚，第七芯片(A1)的19脚连接第四芯片(U4)的7脚，第七芯片(A1)的20脚连接第四芯片(U4)的6脚，第七芯片(A1)的21脚连接第四芯片(U4)的5脚。
7.根据权利要求4所述的混凝土快速冻融用温度工程控制仪，其特征在于所述键盘控制单元(7)由第一开关(K1)、第二开关(K2)、第三开关(K3)、第四开关(K4)、第五开关(K5)、第六开关(K6)、第七开关(K7)、第八开关(K8)、第九开关(K9)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)和采用型号为CD4021的第八芯片(U5)构成，第八芯片(U5)的11和12脚相连，第八芯片(U5)的1和2脚相连，第八芯片(U5)的3脚连接第三芯片(CPU1)的26脚，第八芯片(U5)的10脚连接第四芯片(U4)的11脚，第八芯片(U5)的9脚连接第四芯片(U4)的12脚，第八芯片(U5)的6和7脚接地；第八芯片(U5)的5脚连接第九开关(K9)的一端且第九开关(K9)的此端通过第十二电阻(R12)连接第五直流电源(VCC)的输出端，第八芯片(U5)的4脚连接第七开关(K7)和第八开关(K8)的一端且第七开关(K7)的此端通过第十一电阻(R11)连接第五直流电源(VCC)的输出端，第八芯片(U5)的13脚连接第五开关(K5)和第六开关(K6)的一端且第五开关(K5)此端通过第十电阻(R10)连接第五直流电源(VCC)的输出端，第八芯片(U5)的14脚连接第三开关(K3)和第四开关(K4)的一端且第三开关(K3)的此端通过第九电阻(R9)连接第五直流电源(VCC)的输出端，第八芯片(U5)的15脚连接第一开关(K1)和第二开关(K2)的一端且第一开关(K1)此端通过第八电阻(R8)连接第五直流电源(VCC)的输出端，第一开关(K1)、第三开关(K3)、第五开关(K5)、第七开关(K7)、第九开关(K9)的另一端连接第三芯片(CPU1)的27脚，第二开关(K2)、第四开关(K4)、第六开关(K6)、第八开关(K8)的另一端连接第三芯片(CPU1)的28脚。
全文摘要
混凝土快速冻融用温度工程控制仪，它涉及混凝土快速冻融技术的温度测量仪器，它克服了现有的混凝土快速冻融用温度控制器成本高、维修困难的缺点。分别固定在工业设备上的不同测量点的N个温度测试单元(1)的输出端分别与本发明的多路开关(2)的输入端相连，多路开关(2)输出的信号通过A/D转换模块(3)输入到中央控制器(5)中，中央控制器(5)的显示输出端与LCD液晶显示单元(6)的输入端相连，键盘控制单元(7)的输出端与中央控制器(5)的控制输入端相连，中央控制器(5)通过USB接口模块(8)与上位机(10)相连。本发明可以同时检测多个温度检测单元所测量的工业设备上的不同测量点的温度并给与显示，且根据显示的温度控制工业设备的加热和制冷状态。
文档编号G05D23/19GK1845030SQ200610010000
公开日2006年10月11日 申请日期2006年4月30日 优先权日2006年4月30日
发明者巴恒静, 关辉, 邓红卫, 高小建, 张武满 申请人:哈尔滨工业大学