一种温度检测、监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种温度检测、监控系统，包括基于MCU和CPLD形成的主控电路、第一温度检测电路、第二温度检测电路和加热电路；MCU与CPLD连接；第一温度检测电路的输出端与MCU的输入端连接；第二温度检测电路的输出端分别与MCU的输入端、CPLD的输入端连接，MCU的输出端与加热电路的输入端连接。本实用新型专利技术一种温度检测、监控系统，采用了双重检测、双重保护的思想，利用第一温度检测电路和第二温度检测电路共同进行温度检测，并通过MCU和CPLD共同进行温度监控和温度控制，其中，CPLD还可以监控MCU的工作，有效地提高了温度检测数据的准确性以及系统的稳定性、可靠性与安全性。

A temperature monitoring and monitoring system

The utility model discloses a temperature detecting and monitoring system, including the main control circuit, MCU and CPLD formed the first second temperature detection circuit, temperature detection circuit and a heating circuit based on MCU and CPLD; connection; the output end of the first temperature detection circuit and MCU is connected to the input end; the output terminal second temperature detection circuit respectively. With MCU input, CPLD input end is connected with the output end of the MCU, and the heating circuit is connected with the input terminal. The utility model relates to a temperature detecting and monitoring system, using double checking, double protection idea, using the first temperature detection circuit and temperature detection circuit second for temperature detection, and through the MCU and CPLD temperature monitoring and temperature control, the CPLD can also monitor the work of MCU, effectively improve the stability and the reliability and safety of the temperature detection accuracy of the data and system.

【技术实现步骤摘要】
一种温度检测、监控系统
本技术涉及温度检测领域，尤其是一种温度检测、监控系统。
技术介绍
MCU，MicrocontrollerUnit，微控制单元。CPLD，ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件。随着医疗水平的发展，对医疗电子产品的需求越来越大。对医疗电子产品的数据采集精度的要求和产品可靠新与安全性的要求也越来越高；其中，对温度数据的采集精度更为苛刻。针对温度检测系统，现有技术通常两种方案：1)采用集成了温度传感器和模数转换器(ADC)的温度检测系统直接输出环境温度的数字量；2)采用以热电偶为基础，将其输出的热电势经放大并转换为数字信号。常见的有亚诺德半导体公司的集成冷结补偿的K型热电偶测量系统，包括集成冷结补偿功能的热电偶放大器AD8495、全差分放大器AD8476、16位模数转换器AD7790、基准电压源ADR441。这两种温度检测系统单独分开，都是一种比较成熟的温度检测方案。虽然其错误率非常低，但仍然是存在的。温度监控系统，现有技术多单独采用MCU处理数据并监控异常。然而当处理器MCU发生异常时无法保证系统的稳定性。综上，在温度检测及监控系统中，由于环境因素、硬件可靠性等影响，容易出现温度传感器读数错误、MCU故障等，从而导致危险信号未能被及时检测到，从而引发危险，在某些应用下(医疗电子领域)甚至影响人身安全；上述缺点在对数据准确性和系统可靠性要求极高的医疗电子领域不能被接受。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种提高了温度采集数据准确度和系统稳定度的温度检测、监控系统。本技术所采用的技术方案是：一种温度检测、监控系统，包括基于MCU和CPLD形成的主控电路、第一温度检测电路、第二温度检测电路和加热电路；所述MCU与CPLD连接；所述第一温度检测电路的输出端与MCU的输入端连接；所述第二温度检测电路的输出端分别与MCU的输入端、CPLD的输入端连接，所述MCU的输出端与加热电路的输入端连接。进一步地，所述第一温度检测电路为ADT75温度传感器及其外围电路，所述ADT75温度传感器的输出端与MCU的输入端连接。进一步地，所述第二温度检测电路包括热电偶、热电偶信号放大电路和模数转换电路；所述热电偶的输出端与热电偶信号放大电路的输入端连接；所述热电偶信号放大电路的输出端与模数转换电路的输入端连接；所述模数转换电路的输出端分别与MCU的输入端、CPLD的输入端连接。进一步地，所述热电偶信号放大电路包括第一放大电路和第二放大电路，所述第一放大电路为热电偶放大器及其外围电路，所述第二放大电路为运算放大器及其外围电路；所述热电偶的输出端与第一放大电路的输入端连接；所述第一放大电路的输出端与第二放大电路的输入端连接；所述第二放大电路的输出端与模数转换电路的输入端连接。进一步地，所述模数转换电路为MCP3201型号的模数转换器及其外围电路。进一步地，所述热电偶放大器为AD8495型号的热电偶放大器。进一步地，所述运算放大器为TLV2302型号的差分放大器。进一步地，所述MCU为LPC1788型号的MCU芯片。进一步地，所述CPLD为5M570ZT100C5N型号的可编程逻辑芯片。本技术的有益效果是：本技术一种温度检测、监控系统，采用了双重检测、双重保护的思想，利用第一温度检测电路和第二温度检测电路共同进行温度检测，并通过MCU和CPLD共同进行温度监控和温度控制，其中，CPLD还可以监控MCU的工作，避免了单一处理器故障导致的某些灾难性后果；有效地提高了温度检测数据的准确性以及系统的稳定性、可靠性与安全性。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本技术一种温度检测、监控系统的结构框图；图2是本技术一种温度检测、监控系统的MCU的一具体实施例电路图；图3是本技术一种温度检测、监控系统的CPLD的一具体实施例电路图；图4是本技术一种温度检测、监控系统的第一温度检测电路的一具体实施例电路图；图5是本技术一种温度检测、监控系统的第二温度检测电路的一具体实施例电路结构框图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。参考图1，图1是本技术一种温度检测、监控系统的结构框图；一种温度检测、监控系统，包括基于MCU和CPLD形成的主控电路、第一温度检测电路、第二温度检测电路和加热电路；MCU与CPLD连接；第一温度检测电路的输出端与MCU的输入端连接；第二温度检测电路的输出端分别与MCU的输入端、CPLD的输入端连接，MCU的输出端与加热电路的输入端连接。MCU，用于接收第一温度检测电路输出的温度值数字量并进行监控，并对异常情况执行相应的操作；MCU还用于接收第二温度检测电路输出的温度值数字信号，并根据检测到的温度数据控制加热电路；CPLD用于接收第二温度检测电路的温度值数字信号；CPLD还用于监控MCU的工作状态，异常情况时切断加热电路；一般地，加热电路可以采用电热丝来实现加热。本技术通过第一温度检测电路和第二温度检测电路共同检测温度，以提高温度检测数据的准确性；采用MCU与CPLD共同监控温度数据并控制加热电路的工作；另外，还用CPLD监控MCU的工作状态，在检测到故障后及时切断加热电路，避免单一处理器故障导致的某些灾难性后果；有效地提高了温度检测数据的准确性以及系统的稳定性、可靠性与安全性。参考图1，加热电路由MCU所发出的PWM(PulseWidthModulation)信号驱动，通过调节占空比来控制加热电路功率；MCU实时获取第二温度检测电路所测得的温度，同时根据预设温度，调整PWM信号的占空比，从而达到控制温度接近预设温度的目的；第一温度检测电路实时获取环境温度，并将信号送入MCU进行监控，超出预设警告温度时发出警告，超出预设阈值温度时切断加热电路；CPLD接收由第二温度检测电路测得的温度信号，若超出阈值，则强制重启MCU，使加热电路失去驱动，从而停止加热；MCU在工作状态向CPLD的看门狗喂狗，若超时没有喂狗则由CPLD强制重启MCU，切断加热。作为技术方案的进一步改进，参考图2，图2是本技术一种温度检测、监控系统的MCU的一具体实施例电路图；MCU为LPC1788型号的MCU芯片；本实施例中选用NXP公司LPC1778FBD144型号的MCU芯片U1。其中I2C_SDA和I2C_SCL接收第一温度检测电路的温度信号，TEMP_ALERT接收当温度超过阈值的警报信号；AD_CS、AD_SCK和AD_MISO用于接收第二温度检测电路的温度信号，用于监控并控制加热电路；PWM_DRIVER发送PWM信号，用于驱动加热电路；FEED_DOG用于向CPLD发送喂狗信号，表示MCU工作正常；nRESET用于接收CPLD看门狗产生的复位信号；MCU_RESET用于向CPLD发送复位信号。作为技术方案的进一步改进，参考图2和图3，图3是本技术一种温度检测、监控系统的CPLD的一具体实施例电路图；CPLD为5M570ZT100C5N型号的可编程逻辑芯片U2。其中MCU_RESET用于接收MCU发送的复位信号；nRESET用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度检测、监控系统，其特征在于，包括基于MCU和CPLD形成的主控电路、第一温度检测电路、第二温度检测电路和加热电路；所述MCU与CPLD连接；所述第一温度检测电路的输出端与MCU的输入端连接；所述第二温度检测电路的输出端分别与MCU的输入端、CPLD的输入端连接，所述MCU的输出端与加热电路的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种温度检测、监控系统，其特征在于，包括基于MCU和CPLD形成的主控电路、第一温度检测电路、第二温度检测电路和加热电路；所述MCU与CPLD连接；所述第一温度检测电路的输出端与MCU的输入端连接；所述第二温度检测电路的输出端分别与MCU的输入端、CPLD的输入端连接，所述MCU的输出端与加热电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的温度检测、监控系统，其特征在于，所述第一温度检测电路为ADT75温度传感器及其外围电路，所述ADT75温度传感器的输出端与MCU的输入端连接。3.根据权利要求1所述的温度检测、监控系统，其特征在于，所述第二温度检测电路包括热电偶、热电偶信号放大电路和模数转换电路；所述热电偶的输出端与热电偶信号放大电路的输入端连接；所述热电偶信号放大电路的输出端与模数转换电路的输入端连接；所述模数转换电路的输出端分别与MCU的输入端、CPLD的输入端连接。4.根据权利要求3所述的温度检测、监控系统，其特征在于，所述热电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄松，
申请(专利权)人：深圳中科君浩科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44