[發明專利]一種基于I2C及單總線技術的地溫測量系統

在審

• 申請號: 201810942787.1
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN108955934A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 譚超;樂周美;李宗燎
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01K7/34
• 分類號: G01K7/34
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種基于I²C及單總線技術的地溫測量系統，包括分布式地溫測量模塊（a001）、放大器模塊（a004）、數據采集卡模塊（a005）、單片機模塊（a006）、信息處理模塊（a007）；其特征在于：

所述分布式地溫測量模塊（a001）包括多個溫度傳感器（a002）、多個1-wire主控制器（a003），每一個溫度傳感器（a002）對應連接一個1-wire主控制器，組成單組地溫測量模塊，所述多個溫度傳感器（a002）、多個1-wire主控制器（a003）一一對應連接，組成多組地溫測量模塊；

所述放大器模塊（a004）包括多個放大器單元，每一個放大器單元對應連接一個地溫測量模塊的1-wire主控制器（a003）；多個放大器單元與多組地溫測量模塊一一對應連接；

所述數據采集卡模塊（a005）包括多個數據采集卡單元，每一個數據采集卡單元對應連接一個放大器單元，多個數據采集卡單元與多個放大器單元一一對應連接；

所述數據采集卡模塊（a005）連接單片機模塊（a006），單片機模塊（a006）連接信息處理模塊（a007）；

所述多個1-wire主控制器（a003）連接單片機模塊（a006），單片機模塊（a006）和多個1-wire主控制器（a003）以I²C協議進行通信。

2.根據權利要求1所述一種基于I²C及單總線技術的地溫測量系統，其特征在于：所述溫度傳感器（a002）采用超精度溫度傳感器MAX31725，并將溫度信號以I²C方式傳入所述的1-wire主控制器（a003）。

3.根據權利要求1所述一種基于I²C及單總線技術的地溫測量系統，其特征在于：所述1-wire主控制器（a003）采用maxim公司產品DS28E17I²C至1-wire橋接器件。

4.根據權利要求1所述一種基于I²C及單總線技術的地溫測量系統，其特征在于：所述數據采集卡模塊（a005）采用TI公司的24位多通道AD轉換器MAX11410。

5.根據權利要求1所述一種基于I²C及單總線技術的地溫測量系統，其特征在于：所述放大器模塊（a004）采用MAX4450芯片，并在放大器模塊（a004）輸入端、輸出端加入對地電容。

6.根據權利要求1所述一種基于I²C及單總線技術的地溫測量系統，其特征在于：所述信息處理模塊（a007）包括ili9486液晶顯示屏、數據存儲SD卡。

7.根據權利要求1所述一種基于I²C及單總線技術的地溫測量系統，其特征在于：所述單片機模塊（a006）采用STM32單片機。

8.一種基于I²C及單總線技術的地溫測量方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：將分布式地溫測量模塊（a001）以每隔5m，共20個模塊，埋入事先打好的深井之中；

步驟二：通過單總線連接單個I2C至1-wire橋接器件和20個1-wire至I2C主機橋器件；

步驟三:通過單片機模塊（a006）訪問每個分布式地溫測量模塊（a001），由于每個DS28E17具有唯一的ROMD地址，可單獨訪問，并建立通信，通過的放大器模塊（a004）、數據采集卡模塊（a005）完成地溫信號采集工作；

步驟四：通過程序實現地溫數據顯示，并采用曲線擬合算法，現分布式地溫曲線繪制，通過液晶顯示屏顯示曲線圖形，所采集的數據保存至數據存儲SD卡中。