專利名稱：一種無線數(shù)字溫度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線數(shù)字溫度傳感裝置。
背景技術(shù)：
溫度傳感器通常用于緊貼在物體表面測試其表面溫度，如工業(yè)溫度用表(只要溫度在可測范圍內(nèi))，箱內(nèi)溫度表(觀察密封箱子溫度)等。在數(shù)據(jù)表中，很多場合都是需要在所觀測物體表面直接讀取溫度。但是，當(dāng)需要觀測溫度的表面超過人的視距范圍，或者在物體背面，或者在密封箱子內(nèi)部等不能進(jìn)行常規(guī)觀測的情況下，就不能正常讀取溫度值。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種可在遠(yuǎn)距離觀測溫度的無線數(shù)字溫度表。
本實(shí)用新型提出的無線數(shù)字溫度表，共分為發(fā)射和接收兩個部分，發(fā)射部分由單片數(shù)字溫度傳感器、微處理器、射頻調(diào)制器經(jīng)電路連接組成，如圖1所示；接收部分由射頻解調(diào)器和串行顯示裝置經(jīng)電路連接組成，如圖2所示。與原有的電路相比，差別在于多了一個射頻發(fā)送和接收裝置，從而可以在射頻允許范圍內(nèi)進(jìn)行溫度測量。其中，單片數(shù)字溫度傳感器使用美國國家半導(dǎo)體公司出品的LM92，它采用I2C總線結(jié)構(gòu)，包含兩位地址引腳，所以一個接收端可以通過對地址的區(qū)分讀出4個不同溫度來源的溫度數(shù)據(jù)。LM92有兩條信號線，一條為時鐘線，另一條為數(shù)據(jù)線，微處理器首先向LM92發(fā)送數(shù)據(jù)接收請求，在LM92響應(yīng)之后，微處理器產(chǎn)生時鐘信號給LM92，LM92就將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)線傳送到微處理器，微處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并存儲起來，通過人機(jī)對話裝置顯示或通訊接口向外傳送，由此就構(gòu)成了數(shù)字溫度表。
本無線數(shù)字溫度表的工作方式如下微處理器首先傳送開始信號，接著寫入芯片的地址信息和讀入控制位，之后寫入要訪問的片內(nèi)寄存器地址，當(dāng)收到LM92的應(yīng)答信號(ACK)后，再次傳送開始信號，并寫入芯片地址信息和讀/寫控制字，當(dāng)收到LM92應(yīng)答信號(ACK)后，可讀出被訪問寄存器的溫度數(shù)據(jù)，然后傳送結(jié)束信號。讀出的被訪問寄存器的溫度數(shù)據(jù)將被存在微處理器中，由于LM92在不停地讀數(shù)據(jù)，所以被存在微處理器中的數(shù)據(jù)將一遍一遍地被刷新。該數(shù)據(jù)通過FSK無線數(shù)字通信的方式，直接將數(shù)字信號調(diào)制到射頻端(無線通信模塊采用歐洲Nordic公司研制的無線通信芯片nRF401)。然后在接收端將射頻信號解調(diào)為數(shù)字信號，此數(shù)字信號經(jīng)過微處理器處理后將溫度信息用數(shù)碼管的形式顯示出來。在發(fā)送和接收的時候使用了一個自定的通信協(xié)議在接受到全1的信號以后，讀入的才算是真正的溫度信息數(shù)據(jù)。
本裝置由于通過無線傳輸，故可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控溫度，從而在超過人的視距范圍，或者在密封箱子內(nèi)部等不能進(jìn)行常規(guī)觀察的情況下，能正常讀取溫度值。
本裝置可用于各種遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控表，箱內(nèi)溫度計(jì)等。


圖1為本實(shí)用新型溫度表的發(fā)送部分框圖。
圖2為本實(shí)用新型溫度表的接收部分框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)進(jìn)一步介紹本溫度傳感器裝置及其應(yīng)用。
如圖1和圖2所示，數(shù)字溫度表的發(fā)送端和接收端的微處理器和存儲器采用ATMEL公司的AT89C2051，它集成了微處理器、存儲器、串行通信的串口、輸入輸出接口電路。電源采用松下公司的+12V的干電池通過L7805，電壓變?yōu)?5V。C4為退耦電容，C3和R1是復(fù)位電容和電阻，J和C1、C2構(gòu)成外部振蕩電路，晶振頻率為12MHz，調(diào)制和解調(diào)的載波頻率為433MHz，可適應(yīng)室內(nèi)無線傳輸?shù)囊蟆?br> 圖1為本溫度表發(fā)送部分原理圖。其中，電容C1、C2公共端接地，C1、C2的另一端分別與(12MHz的)晶振H2連接，并且與單片機(jī)上的第4，5個管腳連接；電阻R1一端接電源，復(fù)位電容C3一端接地，R1和C3的公共端接在單片機(jī)的第1個管腳；電容C4一端接地，一端接電源和單片機(jī)的第20個管腳；射頻天線接第3個管腳；溫度傳感器LM92的時鐘線和數(shù)據(jù)線分別接第14和第15個管腳。
圖2為本溫度表接收部分原理圖，其中分立元器件(電容，電阻等)接法與圖1所示的發(fā)射部分相同，射頻天線接單片機(jī)的第2個管腳，動態(tài)顯示的數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線和時鐘線接單片機(jī)的第14個和第15個管腳。
權(quán)利要求1.一種無線數(shù)字溫度表，其特征在于分為共分為發(fā)射和接收兩個部分，發(fā)射部分由單片數(shù)字溫度傳感器、微處理器、射頻調(diào)制器經(jīng)電路連接組成，接收部分由射頻解調(diào)器和串行顯示裝置經(jīng)電路連接組成；其中，單片數(shù)字溫度傳感器采用美國國家半導(dǎo)體公司出品的LM92，它有兩條信號線一條為時鐘線，另一條為數(shù)據(jù)線，微處理器先向LM92發(fā)送數(shù)據(jù)接收請求，在LM92響應(yīng)之后，微處理器產(chǎn)生時鐘信號給LM92，LM92將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)線傳送到微處理器，微處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并存儲，通過人機(jī)對話裝置顯示或通訊接口向外傳送，由此就構(gòu)成了數(shù)字溫度表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線數(shù)字溫度表，其特征在于微處理器采用AT89C2051，它集成了微處理器、存儲器、串行通信的串口、輸入輸出接口電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線數(shù)字溫度表，其特征在于發(fā)射部分中電容C1、C2公共端接地，C1、C2的另一端分別與12MHz的晶振H2連接，并且與單片機(jī)上的第4，5個管腳連接；電阻R1一端接電源，復(fù)位電容C3一端接地，R1和C3的公共端接在單片機(jī)的第1個管腳；電容C4一端接地，一端接電源和單片機(jī)的第20個管腳；射頻天線接第3個管腳；溫度傳感器LM92的時鐘線和數(shù)據(jù)線分別接第14和第15個管腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線數(shù)字溫度表，其特征在于接收部分中，分立元件的連接關(guān)系同發(fā)射部分相同，射頻天線接單片機(jī)的第2個管腳，動態(tài)顯示的數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線和時鐘線接單片機(jī)的第14個和第15個管腳。
專利摘要本實(shí)用新型為一種無線通信溫度傳感顯示裝置，由微處理器，人機(jī)對話裝置，LM92數(shù)字溫度發(fā)生器。其中只用到一個+5V電源，射頻端也不需加大電壓。由于通過無線傳輸，所以可以在遠(yuǎn)處監(jiān)控溫度。本裝置可用于測量箱內(nèi)溫度，遠(yuǎn)距離測溫等。
文檔編號G01K1/02GK2690871SQ200320108330
公開日2005年4月6日 申請日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者袁燕, 王宗欣 申請人:復(fù)旦大學(xué)