一种多路温度采集控制系统及装置的制作方法

1.本发明属于温度采集技术领域，具体涉及一种多路温度采集控制系统及装置。


背景技术：

2.工业生产中，温度是一个很重要的环境条件。工业生产中的温度需要经过采集，然后经过显示屏显示，再由人工判断温度是否正常。多路温度采集就需要多次人工判断。
3.单点测温效率较低，以及人工判断温度可能出现失误，都会影响到工业生产。所以设计多路温度采集控制报警系统对工业生产有十分重要的意义。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的不足，本发明提供一种多路温度采集控制系统及装置，实现了同时进行多路温度采集，并自动记录比较，提高了温度数据的采集效率和准确度。
5.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：第一方面，提供一种多路温度采集控制系统，包括分别与主控模块电连接的温度传感器模块、按键模块和报警模块；所述主控模块用于控制所述温度传感器模块采集多路温度信号，并对多路温度信号进行处理，获得处理数据；所述主控模块用于根据处理数据以及所述按键模块输入的温度限定值，发出控制信息以改变所述报警模块的状态。
6.进一步地，还包括显示模块，所述主控模块将多路温度信号发送至所述显示模块以显示当前温度信息。
7.进一步地，所述温度传感器模块用于按照设定的采样周期控制采样开关选择要监测温度信号的通道，并通过a/d转换，实现模拟量到数字量的转换。
8.进一步地，所述主控模块以工业单片机作为控制中心，周围用晶振电路、复位电路、电源电路构成单片机最小系统。
9.进一步地，所述主控模块包括用于完成中断向量和定时器初值设定的初始化程序、用于完成数据采样工作的中断程序；所述初始化程序设置定时器0的工作方式，通过检测计数单元的数据判断定时事件是否达到设定时间，达到设定时间，则触发外部中断0，执行中断程序中的数据采样程序以完成数据采样工作；所述数据采样程序控制温度检测通道，存放数据的地址和采样次数，在设置通道初值、通道数、采样次数和存放数据的开始地址后，启动a/d转换，然后开始检测标志位；标志位状态被清零，则表示结束本通道的a/d转换，在修改通道号和数据存放地址后，继续检测下一通道；完成设定通道数的检测工作后，判断设定次数的采样是否全部完成，若没完成，则继续采样，直至完成设定次数的采样工作。
10.进一步地，所述按键模块包括用于设置温度限定值的设置按键和用于调整温度限定值的增加按键和减少按键。
11.进一步地，所述报警模块内置有报警处理程序，所述报警处理程序预设允许的连续异常的次数为n，将采样值和预先设定的温度限定值进行比较，如果发现采样值超过温度
限定值，则判断上一次采样值是否正常；如果正常，则重置允许的连续不正常的次数n，并设置本次采样不正常标志，然后继续采样；如果上一次采样值不正常，则判断是否连续n次采样异常，若不是，则设置本次采样不正常标识以及计算允许的连续异常次数，然后继续采样；否则发出执行报警处理程序。
12.第二方面，提供一种多路温度采集装置，所述装置配置有第一方面所述的多路温度采集控制系统。
13.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过主控模块控制温度传感器模块采集多路温度信号，并对多路温度信号进行处理，获得处理数据；根据处理数据以及按键模块输入的温度限定值，发出控制信息以改变所述报警模块或执行模块的状态；本发明实现了同时进行多路温度采集，并自动记录比较，提高了温度数据的采集效率和准确度。
附图说明
14.图1是本发明实施例提供的一种多路温度采集控制系统的系统框图；图2是本发明实施例中主控模块的初始化程序流程示意图；图3是本发明实施例中主控模块的定时器中断程序流程示意图；图4是本发明实施例中主控模块的数据采样程序流程框图；图5是本发明实施例中主控模块的a/d转换完成中断程序流程示意图；图6是本发明实施例中显示模块的动态显示程序流程示意图；图7是本发明实施例中报警模块的报警程序流程示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
16.如图1所示，一种多路温度采集控制系统，包括分别与主控模块电连接的温度传感器模块、显示模块、按键模块和报警模块；主控模块用于控制温度传感器模块采集多路温度信号，并对多路温度信号进行处理，获得处理数据；主控模块根据处理数据以及按键模块输入的温度限定值，发出控制信息以改变报警模块或执行模块的状态。主控模块将多路温度信号发送至显示模块以显示当前温度信息。
17.本实施例中，设计主控模块采用单片机作为数据处理与控制单元进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到led进行显示。系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
18.主控模块设计。
19.主控模块选择小型化工业单片机作为控制中心，芯片周围用晶振电路，复位电路，电源电路构成单片机最小系统。
20.程序由系统初始化程序和中断程序组成。初始化程序完成中断向量和定时器初值的设定；中断程序完成数据采样工作，实现对8个通道的巡回检测。
21.初始化程序功能：设置定时器0、外部中断0、和外部中断1的中断程序入口；设置定
时器0的工作方式为1；定时时间为100ms；设置计数单元（30h）初值。初始化程序流程图如图2所示。
22.定时器0中断功能：实现8秒定时，通过检测计数单元的数据判断定时事件是否到8秒，8秒时间到，触发外部中断0，执行数据采样程序。定时器中断程序流程框图3所示。
23.数据采样程序功能：控制温度检测通道、存放数据的地址和采样次数。数据检测的方式是先对8个通道各采样一次，然后再采集第二次
……
共采集五次。采样程序采用中断方式。在设置通道初值、通道数、采样次数和存放数据的开始地址后，启动a/d转换，然后开始检测标志位。标志位状态被清零，则表示结束本通道的a/d转换，在修改通道号和数据存放地址后，继续检测下一通道。完成8个通道的检测工作后，判断5次采样是否全部完成，若没完成，则对8个通道继续采样，直至完成5次采样工作。数据采样程序流程框图如图4所示。
24.a/d转换完成中断功能：将标志位清零，读取转换后的温度数据并存放在ram中。a/d转换完成中断程序流程图如图5所示。
25.程序说明：（1）程序实现5次采样，每次检测8个通道；（2）程序的采样周期是通过软件实现的。如果系统处理的任务较多，且对实时性要求较高，则采样周期可通过系统扩展定时芯片实现。
26.温度传感器模块设计。
27.为了便于传输温度数据，温度传感器模块使用可输出电信号的集成温度传感器。主模块中的温度检测程序主要由以下几个方面构成：（1）采样周期t的确定：如果对控制系统的速度要求不高，采样周期可通过软件程序实现；否则应通过扩展时钟芯片实现。
28.（2）采样开关通道号的控制：控制采样开关选择要监测数据的通道。
29.（3）a/d转换：实现模拟量到数字量的转换。
30.按键模块设计。
31.按键模块用于选择相应的功能和对应的温度通道，在系统中，按键功能如下：有一个设置按键，按下后进入最高温度的设置，达到设置的最高温度时就会给报警电路一个脉冲，报警电路报警，同理，再按下一次后，进入最低温度的设置，达到所设置的最低温度时，同样报警电路会报警。同时设有增加一度按键和减少一度按键，按一下对应的按键，温度对应增加或减少一度。
32.三个按键分别对应连接在单片机的三个端口上，包括设置按键、增加按键、减少按键，按键采用锅盖按键，具有价格便宜，实用性高等优点，缺点为按键抖动影响很大，在软件设置中对应增加消抖程序减少按键抖动影响。
33.显示模块设计。
34.显示模块采用低功耗，显示清晰，与单片机连接方便的液晶显示屏作为显示器件，技术成熟显示屏可以简化编程，后期使用稳定。动态显示程序流程图如图6所示。
35.报警模块设计。
36.报警模块内置有报警处理程序，报警处理程序主要由三部分组成，分别是：采样被测参数、比较采样值和给定的上下限、根据比较结果执行相应的处理程序。
37.报警处理程序，只有采样值连续3次异常时，系统才进行报警处理。报警程序的设计思想是预设允许的连续异常的次数为n，将采样值和预先设定的报警值进行比较，如果发现采样值超过报警值，则判断上一次采样值是否正常。如果正常，则重置允许的连续不正常的次数n，并设置本次采样不正常标志，然后继续采样。如果上一次采样值不正常，则判断是否连续n次采样异常，不是则设置本次采样不正常标识以及计算允许的连续异常次数，然后继续采样；否则发出执行报警处理程序。设上限报警值存放在amax单元，下限报警值存放在amin单元，采样值存放在samp单元，允许的连续异常次数存放在num单元。flag为上次采样异常标志位，flag=0,上次采样正常；flag=1,上次采样异常。
38.报警程序流程框图7所示。
39.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。