一种低功耗砂床盐屋温度控制报警系统的制作方法

本实用新型涉及砂疗床温度控制领域，具体涉及的是一种低功耗砂床盐屋温度控制报警系统。

背景技术：

患有风湿类疾病的人在人群中占有不小的数量，风湿类疾病一般都是慢性病，患者往往需要常年忍受病患的折磨，痛苦非常。

砂疗床的出现解决了风湿病患者常年病痛的折磨，常见的有电热砂疗床。无论哪种砂疗床都需要对其温度进行测量控制，而现有的砂疗床往往只设置一个温度测量点，无法对砂疗床整个温度分布进行测量，而且由于砂子无对流传热，温度分布不均，这就造成患者在根据温度提示进行使用时，由于温度分布不均，局部温度达不到要求而使效果大打折扣，或者由于局部温度过高造成烫伤。而且单个温度测量点受干扰影响比较大，这也造成测量的温度代表性较差，影响对砂疗床的温度控制。常规的温度传感器，对应砂疗床这种0～100℃测量范围不大的场合来说，温度传感器电路较为复杂，且功耗较高，会增加成本的投入。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种低功耗砂床盐屋温度控制报警系统，主要解决现有技术无法测量砂疗床温度分布，受干扰影响大的缺点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种低功耗砂床盐屋温度控制报警系统，其特征在于：包括间隔设置在砂疗床底部的三个测温电路，与三个测温电路均连接的采集判断电路，与采集判断电路连接的PLC控制器，以及与PLC控制器连接的蜂鸣器、显示器和电加热系统；所述采集判断电路包括采Y2口与PLC控制器连接的三输入与门A，输出端依次与三输入与门A的B1端口、B2端口、B3端口连接的比较器A1、比较器A2和比较器A3，一端分别与比较器A1、比较器A2和比较器A3输入负极连接并且另一端外接电源VCC的限流电阻R1，一端分别与比较器A1、比较器 A2和比较器A3输入负极连接并且另一端接地的分压电阻R2，一端与比较器 A1输入正极连接的第一滤波电路，与第一滤波电路另一端连接、用于外接的端口Part1，一端与比较器A2输入正极连接的第二滤波电路，与第二滤波电路另一端连接、用于外接的端口Part2，一端与比较器A3输入正极连接的第三滤波电路，以及与第三滤波电路另一端连接、用于外接的端口Part3，所述第一滤波电路包括一端与比较器A1输入正极连接并且另一端与端口Part1连接的电容 C1，一端与电容C1另一端连接并且另一端接地的电感L1，所述第二滤波电路包括一端与比较器A2输入正极连接并且另一端与端口Part2连接的电容C2，一端与电容C2另一端连接并且另一端接地的电感L2，所述第三滤波电路包括一端与比较器A3输入正极连接并且另一端与端口Part3连接的电容C3，一端与电容C3另一端连接并且另一端接地的电感L3；

所述测温电路包括电阻R1、电阻R2、发光三极管Q、电容C、以及内置有比较器的AT89C2051单片机；所述电阻R1、电阻R2和AT89C2051单片机均连接电源VCC；所述电阻R2接AT89C2051单片机P1.0端口，所述电容C一端接电阻R2，另一端接地；所述三极管Q基极同时连接AT89C2051单片机P1.1端口和电阻R1，集电极接电阻R1，发射极接地，所述单片机AT89C2051还设置有输出端口P2.0和P2.1；

所述三个测温电路分别通过输出端口P2.1与端口Part1、Part2、Part3连接，所述三个测温电路还分别通过输出端口P2.0与PLC控制器连接，所述PLC控制器外接电源VCC。

进一步的，所述显示器为LED显示器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型设置三个测温电路，分别采集砂疗床三处的温度，能够好的测的砂疗床的温度分布，防止因温度分布不均造成治疗效果折扣或烫伤；并且温度采集判断电路采用比较器的方式，可有效排除检测干扰，由三输入与门进行比较，当三处的温度均达到设定值时才输出信号给PLC控制器，通过蜂鸣器报警提示，其控制更为可靠。三个测温电路还分别与PLC控制器连接，配合显示器能直观的显示三个测量点的温度。本实用新型没有采用温度传感器和高精度的 A/D转换器进行温度测量，而是设置测温电路，利用三极管温度特性和RC积分特性，通过AT89C2051单片机的处理，得到三极管温度和RC充电时间的对应关系，将温度的测量变成了时间的测量，从而得到温度数据，如此一来，便可很好地降低功耗，并减少了成本的投入。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

图2为本实用新型的测温电路结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种低功耗砂床盐屋温度控制报警系统，包括间隔设置在砂疗床底部的三个测温电路，与三个测温电路均连接的采集判断电路，与采集判断电路连接的PLC控制器，以及与PLC控制器连接的蜂鸣器、显示器和电加热系统；显示器采用LED显示器，PLC控制器、蜂鸣器、LED显示器、电加热系统及其之间的连接为常规技术，其选用根据实际情况而定，具体型号结构和如何连接就不再赘述，电加热系统及其控制逻辑为现有技术，也不再赘述，采集判断电路包括采Y2口与PLC控制器连接的三输入与门A，输出端依次与三输入与门A的B1端口、B2端口、B3端口连接的比较器A1、比较器A2和比较器A3，一端分别与比较器A1、比较器A2和比较器A3输入负极连接并且另一端外接电源VCC的限流电阻R1，一端分别与比较器A1、比较器A2和比较器 A3输入负极连接并且另一端接地的分压电阻R2，一端与比较器A1输入正极连接的第一滤波电路，与第一滤波电路另一端连接、用于外接的端口Part1，一端与比较器A2输入正极连接的第二滤波电路，与第二滤波电路另一端连接、用于外接的端口Part2，一端与比较器A3输入正极连接的第三滤波电路，以及与第三滤波电路另一端连接、用于外接的端口Part3，第一滤波电路包括一端与比较器A1输入正极连接并且另一端与端口Part1连接的电容C1，一端与电容C1另一端连接并且另一端接地的电感L1，第二滤波电路包括一端与比较器A2输入正极连接并且另一端与端口Part2连接的电容C2，一端与电容C2另一端连接并且另一端接地的电感L2，第三滤波电路包括一端与比较器A3输入正极连接并且另一端与端口Part3连接的电容C3，一端与电容C3另一端连接并且另一端接地的电感L3；

测温电路包括电阻R1、电阻R2、发光三极管Q、电容C、以及内置有比较器的AT89C2051单片机；电阻R1、电阻R2和AT89C2051单片机均连接电源 VCC；电阻R2接AT89C2051单片机P1.0端口，电容C一端接电阻R2，另一端接地；三极管Q基极同时连接AT89C2051单片机P1.1端口和电阻R1，集电极接电阻R1，发射极接地，单片机AT89C2051还设置有输出端口P2.0和P2.1；

三个测温电路分别通过输出端口P2.1与端口Part1、Part2、Part3连接，三个测温电路还分别通过输出端口P2.0与PLC控制器连接，PLC控制器外接电源 VCC。PLC控制器根据温度测温电路的输出端口P2.0输出的信号将三个电路测得的温度显示在显示器上，根据三输入与门A输出的信号控制电加热系统的开启或关闭，并控制蜂鸣器发出提示音。

本实用新型的原理：采集判断电路的端口Part1、端口Part2、端口Part3接测温电路，采集的模拟信号通过各自的滤波电路滤除模拟信号中干扰波信号，并分别与电阻R1与R2之间的分压电压进行对比。初始阶段，比较器的输入正极电压U+为0，比较器的输入负极电压U-大于输入正极电压U+，比较器输出低电平，当比较器的输入正极电压U+大于输入负极电压U-时，比较器输出高电平。当三个比较器同时输入高电平时，三输入与门才输出高电平，驱动连接在该三输入与门上的PLC控制器，实现三模拟采集同时触发的判定。因此只有当三个测温电路输出的温度到达设定温度时三输入与门才输出信号给PLC控制器，可有效排除检测干扰，再通过蜂鸣器报警提示，其控制更为可靠。测温电路采用三极管Q作为测温元件，利用其pn结的温度电压特性，测得温度的变化，然后将温度电压信号和电阻R2和电容C积分信号送到AT89C2051单片机的比较器输入端。在AT89C2051单片机中，比较器的输入端口是P1.0和P1.1，其中 P1.0为同相输入端，P1.1为反相输入端，输出端是P3.6。P1.0既是比较器的输入端，同时还是单片机的输出端口，它具有单片机端口的性质，即：P1.0输出高电平时，相当于内部集电极开路状态。在此，利用该功能实现电容充放电的控制，不测量温度时，P1.0输出低电平，电容两端电压为0V。测量温度时，首先启动T0计数器，然后将P1.0置高电平，经由电阻R2、电阻R1给电容C充电，同时，单片机连续判断P3.6的状态。当P1.0的电压大于P1.1的电压时，比较器输出端P3.6翻转，单片机测量翻转前的充电时间，得到时间值，继而便可得到测量的温度值，然后通过P2.0和P2.1端口输出信号。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。