專利名稱：遠(yuǎn)程溫度、壓力和流量檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化檢測(cè)裝置，特別涉及一種遠(yuǎn)程溫度、壓カ和流量檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的飛速發(fā)展和人類需求的不斷増加，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在人們的乍產(chǎn)和生活中扮演著越來(lái)越鶯要的角色。目前的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是基于有線通訊方式，但是對(duì)于地處偏遠(yuǎn)和分布分散的監(jiān)測(cè)目標(biāo)采用有線方式顯然不經(jīng)濟(jì)。 GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱，是一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。作為第二代移動(dòng)通信向第=三代過(guò)渡的技木，GPRS與現(xiàn)有的GSM語(yǔ)音系統(tǒng)最根本的區(qū)別是，GSM是ー種電路交換系統(tǒng)，而GPRS是ー種分組交換系統(tǒng)。因此，GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)件的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。相對(duì)原來(lái)GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GPRS是分組交換技術(shù),具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。GPRS無(wú)線上網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展給數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的活力。GPRS(General Packet RadioService)是當(dāng)前GSM網(wǎng)絡(luò)通信向3G標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)渡階段，即2. 5G標(biāo)準(zhǔn)。GPRS在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上引入分組交換的功能，支持TCP/ IP協(xié)議，可以與Internet直接相通，因此已在消費(fèi)電子中得到了廣泛的應(yīng)用。GPRS理論最高通信速率可達(dá)到17112 Kb/ s，且國(guó)內(nèi)外各大通信公司均推出了各自的GPRS通信模塊，穩(wěn)定性好，完全能夠滿足各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的需要，因此，GPRS無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用必將給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)巨大的變化。采用GPRS通信模塊利用短消息方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集可以用于多種遙測(cè)系統(tǒng)，完成遠(yuǎn)端環(huán)境、資源信息等數(shù)據(jù)的采集。目前國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)尚未有集合遠(yuǎn)程溫度、壓力、流量檢測(cè)功能為一體并采用GPRS通信模塊進(jìn)行遠(yuǎn)傳的裝置及此類技術(shù)的報(bào)道，如何實(shí)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)方案，已成為了本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所要研究的方向。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種遠(yuǎn)程溫度、壓カ、流量檢測(cè)，并采用GPRS通信模塊利用短消息方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程采集溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)功能的設(shè)計(jì)方案。本實(shí)用新型是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種遠(yuǎn)程溫度、壓カ和流量檢測(cè)裝置，包括主電路，其特征在于，主電路由單片機(jī)分別與溫度檢測(cè)電路、壓カ檢測(cè)電路、流量檢測(cè)電路、GPRS模塊電路、MAX232芯片和數(shù)碼管顯示電路連接構(gòu)成；單片機(jī)采用ATmegal28單片機(jī)；溫度檢測(cè)電路由DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20、電阻R構(gòu)成，DS18B20的管腳I連接GND，DS18B20的管腳2連接ATmegal28單片機(jī)的端ロ PD2，DS18B20的管腳2通過(guò)電阻R連接電源VCC，DS18B20的管腳3連接電源VCC ；壓カ檢測(cè)電路主要由24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片HX711、由晶體管Q1、阻容元件和接線端子構(gòu)成的外圍電路組成； A/D轉(zhuǎn)換器芯片HX711管腳11、管腳12分別連接ATmegal28單片機(jī)的端ロ H)3、端n PD4 ；流量檢測(cè)電路由運(yùn)算放大器、阻容元件、ニ極管Dl和接線端子組成；ニ極管Dl經(jīng)電阻R8連接運(yùn)算放大器的管腳5，運(yùn)算放大器的管腳I連接ATmegal28單片機(jī)的端ロ PB4 ；GPRS模塊電路采用華為GT900無(wú)線模塊與ATmegal28單片機(jī)的UART接ロ連接。本實(shí)用新型的有益效果本裝置為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控應(yīng)用提出了實(shí)用的解決方
法，由于系統(tǒng)引入了先進(jìn)的GPRS技術(shù)和嵌入式技術(shù)，裝置適用于監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布較廣，監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多的情況，而且系統(tǒng)具有較大的擴(kuò)展空間，不僅適用于野外作業(yè)、危險(xiǎn)地段，還可以應(yīng)用于電力、公安、交通、石油、安防和金融等領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。

圖I、遠(yuǎn)程溫度、壓カ和流量檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖2、遠(yuǎn)程溫度、壓カ和流量檢測(cè)裝置電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚的理解本實(shí)用新型，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型圖I至圖2所示，遠(yuǎn)程溫度、壓カ和流量檢測(cè)裝置，主電路由單片機(jī)電路分別與溫度檢測(cè)電路、壓カ檢測(cè)電路、流量檢測(cè)電路、GPRS模塊電路、MAX232芯片和數(shù)碼管顯示電路連接構(gòu)成；單片機(jī)電路采用ATmegal28單片機(jī)；溫度檢測(cè)電路由DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20、電阻R構(gòu)成，DS18B20的管腳I連接GND，DS18B20的管腳2連接ATmegal28單片機(jī)的端ロ PD2，DS18B20的管腳2通過(guò)電阻R連接電源VCC，DS18B20的管腳3連接電源VCC ；壓カ檢測(cè)電路主要由24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片HX711、由晶體管Q1、阻容元件和接線端子構(gòu)成的外圍電路組成；A/D轉(zhuǎn)換器芯片HX711管腳11、管腳12分別連接ATmegal28單片機(jī)的端ロ TO3、端n PD4 ；流量檢測(cè)電路由運(yùn)算放大器、阻容元件、ニ極管Dl和接線端子組成；ニ極管Dl經(jīng)電阻R8連接運(yùn)算放大器的管腳5，運(yùn)算放大器的管腳I連接ATmegal28單片機(jī)的端ロ PB4 ；GPRS模塊電路采用華為GT900無(wú)線模塊與ATmegal28單片機(jī)的UART接ロ連接；溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)主要采用由DALLAS公司生產(chǎn)18B20作為檢測(cè)溫度的傳感器，它自身可以把檢測(cè)到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)ー根信號(hào)線將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)直接傳輸給單片機(jī)，由應(yīng)5V電源供電，只要對(duì)其進(jìn)行一系列必要的編程，就可以實(shí)現(xiàn)將溫度全部讀出。壓カ檢測(cè)電路設(shè)計(jì)主要由HX711的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片及外圍電路等組成。HX711芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。降低了電子的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。該芯片與后端MCU芯片的接口和編程非常簡(jiǎn)單，所有控制信號(hào)由管腳驅(qū)動(dòng)，無(wú)需對(duì)芯片內(nèi)部的寄存器編程。輸入選擇開關(guān)可任意選取通道A或通道B，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道A的可編程增益為128或64，對(duì)應(yīng)的滿額度差分輸入信號(hào)幅值分別為±20mV或±40mV。通道B則為固定的64増益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無(wú)需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動(dòng)復(fù)位功能簡(jiǎn)化了開機(jī)的初始化過(guò)程。壓カ傳感器可根據(jù)設(shè)備安放地點(diǎn)自主選則相應(yīng)的型號(hào)、規(guī)格。渦輪流量檢測(cè)電路設(shè)計(jì)流體流經(jīng)傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖カ使葉片具有轉(zhuǎn)動(dòng)カ矩，克服摩擦カ矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn)，在カ矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在一定的條件下，轉(zhuǎn)速與流速成正比，由于葉片有導(dǎo)磁性，它處于信號(hào)檢測(cè) 器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場(chǎng)中，旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波，可遠(yuǎn)傳至單片機(jī)，檢測(cè)顯示出流體的瞬時(shí)流量和累計(jì)量。在一定的流量范圍內(nèi)，脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時(shí)流量Q成正比，流量方程為Q=3600Xf/k。GPRS模塊電路設(shè)計(jì)；本電路設(shè)計(jì)采用華為GT900無(wú)線模塊與單片機(jī)通信，把檢測(cè)到數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，根據(jù)上述說(shuō)明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的方案。
權(quán)利要求1. 一種遠(yuǎn)程溫度、壓力和流量檢測(cè)裝置，包括主電路，其特征在于，主電路由單片機(jī)分別與溫度檢測(cè)電路、壓力檢測(cè)電路、流量檢測(cè)電路、GPRS模塊電路、MAX232芯片和數(shù)碼管顯示電路連接構(gòu)成；單片機(jī)采用ATmegal28單片機(jī)；溫度檢測(cè)電路由DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20、電阻R構(gòu)成，DS18B20的管腳I連接GND，DS18B20的管腳2連接ATmegal28單片機(jī)的端口 PD2，DS18B20的管腳2通過(guò)電阻R連接電源VCC，DS18B20的管腳3連接電源VCC ;壓力檢測(cè)電路主要由24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片HX711、由晶體管Q1、阻容元件和接線端子構(gòu)成的外圍電路組成；A/D轉(zhuǎn)換器芯片HX711管腳11、管腳12分別連接ATmegal28單片機(jī)的端口 TO3、端口 PD4 ;流量檢測(cè)電路由運(yùn)算放大器、阻容元件、二極管Dl和接線端子組成；二極管Dl經(jīng)電阻R8連接運(yùn)算放大器的管腳5，運(yùn)算放大器的管腳I連接ATmegal28單片機(jī)的端口 PB4 ；GPRS模塊電路采用華為GT900無(wú)線模塊與ATmegal28單片機(jī)的UART接口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程溫度、壓力和流量檢測(cè)裝置，其特征在于，主電路由單片機(jī)電路分別與溫度檢測(cè)電路、壓力檢測(cè)電路、流量檢測(cè)電路、GPRS模塊電路、MAX232芯片和數(shù)碼管顯示電路連接構(gòu)成；本裝置為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控應(yīng)用提出了實(shí)用的解決方法，由于系統(tǒng)引入了先進(jìn)的GPRS技術(shù)和嵌入式技術(shù)，裝置適用于監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布較廣，監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多的情況，而且系統(tǒng)具有較大的擴(kuò)展空間，不僅適用于野外作業(yè)、危險(xiǎn)地段，還可以應(yīng)用于電力、公安、交通、石油、安防和金融等領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。
文檔編號(hào)H04W4/02GK202533103SQ20122020039
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者鄭建財(cái) 申請(qǐng)人:天津金尤提樂(lè)成套電氣工程有限公司