一種用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置，它包括單片機(jī)系統(tǒng)、LCD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊；單片機(jī)系統(tǒng)分別與LCD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊相連接；單片機(jī)系統(tǒng)上設(shè)置有UART接口；單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)、晶振和復(fù)位電路組成；復(fù)位電路由R13與C12組成。本發(fā)明功能完備、性能可靠，為窖池酒曲發(fā)酵提供可靠的溫度信息，從而提高酒曲的質(zhì)量，同時(shí)在防水方面采用新的制造工藝——采用螺紋方式，在更換電池方面更為便利；上中下3個(gè)溫度傳感器的位置可調(diào)，更加科學(xué)、實(shí)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 —種用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種測(cè)溫裝置，尤其涉及一種用于用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)白酒釀造窖池測(cè)溫儀設(shè)備是把竹竿通孔，在使用時(shí)把竹竿插入窖池酒曲中，然后把煤油溫度計(jì)用線(xiàn)綁緊放入竹竿中，按照發(fā)酵周期的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)來(lái)測(cè)量窖曲溫度。竹竿不夠光滑，不容易插拔，在使用過(guò)程中易于窖曲固結(jié)，拔出時(shí)容易弄裂竹竿，使用次數(shù)有限；煤油溫度計(jì)由于材質(zhì)是玻璃與煤油，磕碰時(shí)易裂，并且破裂時(shí)煤油泄露，污染窖曲；在統(tǒng)計(jì)溫度時(shí)，工人需要一個(gè)一個(gè)把煤油溫度計(jì)拿出觀(guān)察，費(fèi)時(shí)并在煤油溫度計(jì)拿出時(shí)已經(jīng)導(dǎo)致溫度變化，測(cè)量不準(zhǔn)，工人在觀(guān)察時(shí)也引入新的誤差，導(dǎo)致最終的測(cè)量結(jié)果有較大的誤差。
[0003]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型窖池測(cè)溫裝置測(cè)溫桿采用304不銹鋼材質(zhì)，安全無(wú)污染；測(cè)溫裝置帶有把手，考慮到測(cè)溫裝置在窖曲中插拔的使用，貼合工人的使用體驗(yàn)；采用數(shù)字式測(cè)量方法，測(cè)量結(jié)果精度高、準(zhǔn)確性高；采用螺紋固定的方式，更換電池方便；采用無(wú)線(xiàn)的方式把實(shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)上傳到窖池單片機(jī)系統(tǒng)上，通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接到Internet，通過(guò)遠(yuǎn)端服務(wù)可以看到窖池測(cè)溫裝置采集的數(shù)據(jù)，工人可以坐在PC旁或移動(dòng)設(shè)備旁就可以看到測(cè)量的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問(wèn)題中的不足之處，本發(fā)明提供了一種。
[0005]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置，它包括單片機(jī)系統(tǒng)、IXD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊；
[0006]單片機(jī)系統(tǒng)分別與IXD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊相連接；
[0007]單片機(jī)系統(tǒng)上設(shè)置有UART接口 ；所述單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)、晶振和復(fù)位電路組成；所述復(fù)位電路由R13與C12組成。
[0008]單片機(jī)的每一個(gè)電源管腳都有一個(gè)IOOnF的陶瓷電容濾波；單片機(jī)通過(guò)限流電阻與紅色LED連接。
[0009]470M無(wú)線(xiàn)模塊把節(jié)點(diǎn)采集的溫度數(shù)值傳遞到單片機(jī)系統(tǒng)上并進(jìn)行配對(duì)，配對(duì)時(shí)，配對(duì)設(shè)備將會(huì)發(fā)送服務(wù)器地址、數(shù)據(jù)上傳頻段、設(shè)備類(lèi)型、KB值信息；配對(duì)后，該設(shè)備將得到的信息全部配置到3個(gè)通道，其中單片機(jī)系統(tǒng)通道號(hào)分配給上層溫度通道，中層溫度通道與下次溫度通道在單片機(jī)系統(tǒng)上的通道號(hào)依次遞增。
[0010]溫度傳感器電路中的溫度傳感器采用DS18B20，上中下各對(duì)應(yīng)一個(gè)，測(cè)量范圍-200CM IOO0C0
[0011]磁開(kāi)關(guān)電路中的干簧管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，VS通過(guò)上拉電阻與單片機(jī)IO管腳的IRQ連接，電平處于高電平，不工作；當(dāng)磁鐵接近干簧管時(shí)，干簧管閉合，IRQ采集到低電平，觸發(fā)中斷，但由于干簧管觸點(diǎn)負(fù)荷一般較小，通過(guò)上拉電阻來(lái)保證電流在安全電流范圍內(nèi)。
[0012]本發(fā)明功能完備、性能可靠，為窖池酒曲發(fā)酵提供可靠的溫度信息，從而提高酒曲的質(zhì)量，同時(shí)在防水方面采用新的制造工藝一采用螺紋方式，在更換電池方面更為便利；上中下3個(gè)溫度傳感器的位置可調(diào)，更加科學(xué)、實(shí)用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的單片機(jī)系統(tǒng)的電路圖。
[0017]圖4是本發(fā)明的電源的電路圖。
[0018]圖5是本發(fā)明的的IXD顯示與背光電路的電路圖。
[0019]圖6為本發(fā)明的470M無(wú)線(xiàn)模塊的電路圖。
[0020]圖7為本發(fā)明的溫度傳感器電路的電路圖。
[0021]圖8為本發(fā)明的磁開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
[0022]圖9為本發(fā)明的JTAG電路的電路圖。
[0023]圖10為本發(fā)明的UART接口的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如附圖所示，本發(fā)明包括單片機(jī)系統(tǒng)、IXD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊。
[0025]單片機(jī)系統(tǒng)分別與IXD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊相連接。
[0026]單片機(jī)系統(tǒng)上設(shè)置有UART接口，用于調(diào)試及配置；并設(shè)有指示燈，用于觀(guān)察系統(tǒng)是否運(yùn)行。
[0027]電源給整個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)供電，本方案采用高容量的鋰亞電池；單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，用來(lái)處理采集的傳感器數(shù)據(jù)及其他操作；LCD顯示電路是單片機(jī)將采集到溫度值通過(guò)IXD屏顯示出來(lái)，背光電路是為了便于在環(huán)境較暗的情況下能清晰看到IXD屏上的數(shù)據(jù)；470M無(wú)線(xiàn)模塊是通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式把采集到的溫度值上傳到單片機(jī)系統(tǒng)上；溫度傳感器電路通過(guò)溫度傳感器采集環(huán)境的溫度；磁開(kāi)關(guān)電路是用于測(cè)溫儀及單片機(jī)系統(tǒng)能夠配對(duì)，這樣單片機(jī)系統(tǒng)就可以收到對(duì)應(yīng)測(cè)溫儀的溫度值JTAG電路用于下載程序；UART接口用過(guò)進(jìn)行配置、debug及其他操作。
[0028]如圖3所示，單片機(jī)系統(tǒng)為:單片機(jī)+晶振+復(fù)位電路。
[0029]單片機(jī)選用ATMEL的ATMEGA169P，選用此MCU最主要的地方是帶IXD驅(qū)動(dòng)器，可以驅(qū)動(dòng)IXD段碼屏。MEGA169片內(nèi)資源:高性能、低功耗8位AVR單片機(jī)；時(shí)鐘最高16MHz ；16K Flash, IK RAM, 512字節(jié)EEPROM JTAG調(diào)試；4X 25段LCD驅(qū)動(dòng)器；5種休眠模式等。
[0030]晶振:系統(tǒng)時(shí)鐘選用內(nèi)部時(shí)鐘；但LCD的時(shí)鐘與單片機(jī)喚醒需要更精準(zhǔn)的時(shí)間，故需要外部32.768K晶振來(lái)實(shí)現(xiàn)。[0031]復(fù)位電路:本系統(tǒng)用RC復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，由R13與C12組成。
[0032]單片機(jī)的每一個(gè)電源管腳都有一個(gè)IOOnF的陶瓷電容濾波；紅色LED通過(guò)限流電阻與單片機(jī)連接，通過(guò)是否發(fā)光來(lái)看單片機(jī)是否運(yùn)行；R13、C12組成RC復(fù)位電路。L1、C2組成LC濾波電路給模擬部分供電。除了在采集以及數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間段，其余時(shí)間CPU以及電路都處于低功耗的休眠狀態(tài)。CPU支持自喚醒，支持外部(磁鐵靠近干簧管)觸發(fā)喚醒，喚醒后重啟。上電時(shí)，LED亮，進(jìn)入休眠模式后，LED滅，CPU自喚醒后，LED還是維持為滅的狀態(tài)。
[0033]如圖4所示，由于單片機(jī)、溫度傳感器電路與470M無(wú)線(xiàn)模塊支持3.6V電壓，所以本發(fā)明直接用鋰電池供電，中間省去LD0，一方面可以省去LDO的漏電流，另一方面是LDO本身有壓降，省去后，可以提高電池的利用率。由于磷酸鐵鋰電池在貯存的工程中產(chǎn)生鈍化膜，所以買(mǎi)到的磷酸鐵鋰電池電壓偏低，在實(shí)際使用過(guò)程需要用IOOuF以上的電容與電池并聯(lián)，本發(fā)明采用100Uf/10V的陶瓷貼片電容。
[0034]如圖5所示，為了降低功耗，IXD采用段式液晶屏。
[0035]通過(guò)IXD把節(jié)點(diǎn)采集的溫度數(shù)值顯示出來(lái)。
[0036]本發(fā)明要顯示3X3個(gè)數(shù)字，再加部分小數(shù)點(diǎn)與字符，故選用4X 18共72段的IXD段碼屏。通過(guò)干簧管來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制背光，電阻起限流的作用。
[0037]如圖6所示，通過(guò)470M無(wú)線(xiàn)模塊把節(jié)點(diǎn)采集的溫度數(shù)值傳遞到單片機(jī)系統(tǒng)上。
[0038]配對(duì)頻段為O頻段，配對(duì)時(shí)，配對(duì)設(shè)備將會(huì)發(fā)送服務(wù)器地址、數(shù)據(jù)上傳頻段、設(shè)備類(lèi)型、KB值等信息。配對(duì)后，該設(shè)備將得到的信息全部配置到3個(gè)通道，其中單片機(jī)系統(tǒng)通道號(hào)分配給上層溫度通道，中層溫度通道與下次溫度通道在單片機(jī)系統(tǒng)上的通道號(hào)依次遞
士豳
>曰ο
[0039]如圖7所示，溫度傳感器電路中的溫度傳感器采用DS18B20，上中下各對(duì)應(yīng)一個(gè)，測(cè)量范圍_20°C至100°C。
[0040]DS18B20是單總線(xiàn)器件，需接上拉電阻才能正常工作。通過(guò)4.7K的上拉電阻來(lái)保證正常工作，此外若溫度傳感器開(kāi)路或沒(méi)接時(shí)，能起到上拉作用，使之為高電平，使后續(xù)電路保護(hù)。
[0041]如圖8所示，當(dāng)干簧管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，VS通過(guò)上拉電阻與單片機(jī)IO管腳的IRQ連接，電平處于高電平，不工作；當(dāng)磁鐵接近干簧管時(shí)，干簧管閉合，IRQ采集到低電平，觸發(fā)中斷，但由于干簧管觸點(diǎn)負(fù)荷一般較小，通過(guò)上拉電阻來(lái)保證電流在安全電流范圍內(nèi)。
[0042]如圖9所示，本發(fā)明采用JTAG給單片機(jī)下載程序。
[0043]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型窖池測(cè)溫裝置測(cè)溫桿采用304不銹鋼材質(zhì)，安全無(wú)污染；測(cè)溫裝置帶有把手，考慮到測(cè)溫裝置在窖曲中插拔的使用，貼合工人的使用體驗(yàn)；采用數(shù)字式測(cè)量方法，測(cè)量結(jié)果精度高、準(zhǔn)確性高；采用螺紋固定的方式，更換電池方便；采用無(wú)線(xiàn)的方式把實(shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)上傳到窖池單片機(jī)系統(tǒng)上，通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接到Internet，通過(guò)遠(yuǎn)端服務(wù)可以看到窖池測(cè)溫裝置采集的數(shù)據(jù)，工人可以坐在PC旁或移動(dòng)設(shè)備旁就可以看到測(cè)量的數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置，其特征在于:它包括單片機(jī)系統(tǒng)、LCD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊； 所述單片機(jī)系統(tǒng)分別與LCD顯示與背光電路、電源、JTAG電路、磁開(kāi)關(guān)電路、溫度傳感器電路和470M無(wú)線(xiàn)模塊相連接； 所述單片機(jī)系統(tǒng)上設(shè)置有UART接口 ；所述單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)、晶振和復(fù)位電路組成；所述復(fù)位電路由R13與C12組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置，其特征在于:所述單片機(jī)的每一個(gè)電源管腳都有一個(gè)IOOnF的陶瓷電容濾波；單片機(jī)通過(guò)限流電阻與紅色LED連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置，其特征在于:所述470M無(wú)線(xiàn)模塊把節(jié)點(diǎn)采集的溫度數(shù)值傳遞到單片機(jī)系統(tǒng)上并進(jìn)行配對(duì)，配對(duì)時(shí)，配對(duì)設(shè)備將會(huì)發(fā)送服務(wù)器地址、數(shù)據(jù)上傳頻段、設(shè)備類(lèi)型、KB值信息；配對(duì)后，該設(shè)備將得到的信息全部配置到3個(gè)通道，其中單片機(jī)系統(tǒng)通道號(hào)分配給上層溫度通道，中層溫度通道與下次溫度通道在單片機(jī)系統(tǒng)上的通道號(hào)依次遞增。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置，其特征在于:所述溫度傳感器電路中的溫度傳感器采用DS18B20，上中下各對(duì)應(yīng)一個(gè)，測(cè)量范圍-20°C至100°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于白酒釀造的窖池測(cè)溫裝置，其特征在于:所述磁開(kāi)關(guān)電路中的干簧管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，VS通過(guò)上拉電阻與單片機(jī)IO管腳的IRQ連接，電平處于高電平，不工作；當(dāng)磁鐵接近干簧管時(shí)，干簧管閉合，IRQ采集到低電平，觸發(fā)中斷，但由于干簧管觸點(diǎn)負(fù)荷一般較 小，通過(guò)上拉電阻來(lái)保證電流在安全電流范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01K7/00GK104019916SQ201410281463
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】劉洪濤, 張小夢(mèng), 吳博, 倪粉利 申請(qǐng)人:北京旗碩基業(yè)科技股份有限公司