[发明专利]一种可扩展的多点温度测量方法

说明书

本发明提供一种温度测量方法，以热敏电阻为传感器，热敏电阻接入无稳态振荡器，计算无稳态振荡器的占空比从而得到单个点温度，无稳态振荡器的输出端连接移位寄存器并行输入端构成多点温度测量，移位寄存器级联构成可扩展的多点温度测量方法。

技术领域

本发明涉及一种温度测量方法，是指一种多点温度测量方法，尤其是能够扩展的多点温度测量方法。

背景技术

现实生活中有大量温度测量的应用，它们分布广泛，环境各异，应用场景复杂而多变，单片机以其丰富的外设，灵活的配置，非常适合作为温度测量的控制核心，方便地应用到各行各业中；但受制于单片机有限的管脚数量，以单片机为核心的测温系统中，测温点数量普遍偏少，往往只能测量几十个点的温度，而且一旦系统设计完成，测温点的数量就确定了，很难再改变，即使遇到应用场景类似，但需要测量数量更多的温度点时，已有的系统往往无法胜任，需要重新设计系统或增加整套系统的数量来应对，而对于场景相异的应用，推倒原系统重新开发新系统，几乎成了唯一之路，这都导致了时间成本，材料成本，维护成本的加大。

发明内容

本发明的目标是提供一种解决方案，可根据实际需要，弹性选择测温点的数量，而不受单片机管脚数量的限制，且系统能自动识别测温点的数量，温度测量的分辨率可由软件设定，是一种智能，可扩展的多点测温方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种可扩展的多点温度测量方法，包括：M个无稳态振荡器构成相同数量的温度测量点、N个移位寄存器芯片、N个选择开关及一块单片机（MCU）芯片。所述M个无稳态振荡器中的每个无稳态振荡器包括一路热敏电阻传感器，与热敏电阻传感器一一对应的固定电阻，电容，输出电阻及时钟芯片NE555，共同构成一个温度测量点模块；所述N个移位寄存器中的每个移位寄存器的8个并行输入端分别与8个无稳态振荡器的输出端相连；第一个移位寄存器的串行输入端与单片机GPIO0口相连，非第一个移位寄存器的串行输入端与对应的选择开关的第2端相连；每个移位寄存器的输出端与对应的选择开关的第1端相连；所有移位寄存器的时钟控制端相连接并与单片机GPIO1口相连；所有移位寄存器的移位/装载控制端相连接并与单片机GPIO2口相连；所有选择开关的第3端相连接并与单片机GPIO3口相连，构成可测量M个点的测温系统。其中，M，N为正整数且M = 8*N。

附图说明

图1 可扩展的多点温度测量方法的整体结构示意图。

图2 以无稳态振荡器构成的单点温度测量模块电路原理图。

图3 理论占空比公式。

图4 1℃分辨率数据分析。

图5 0.1℃分辨率数据分析。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，下面结合附图来说明具体实施方式。

图2是表示本实施方式所述无稳态振荡器构成的单点温度测量模块的电路原理图，Rt是热敏电阻，第一电阻R1为定值电阻，阻值为3900欧姆；第二电阻R2为输出电阻，阻值为10000欧姆，C为电容，值为0.1微法，NE555是时钟芯片。

所述无稳态振荡器是由热敏电阻的第一端、所述电容的第一端、所述NE555的第（2）管脚及所述NE555的第（6）管脚相连接，所述热敏电阻的第二端、所述第一电阻的第一端及所述NE555的第（7）管脚相连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端、所述NE555的第（4）管脚、所述NE555的第（8）管脚及电源正极VCC相连，所述电容的第二端、所述NE555的第（1）管脚及电源地相连，所述第二电阻的第一端与所述NE555的第（3）管脚相连构成所述单点温度测量模块的输出端。