[发明专利]一种路面温度信息记录仪及测量方法

摘要

一种路面温度信息记录仪，它由主中央处理器、副中央处理器、八路温度测量端子、时钟芯片、看门狗电路、USB文件读写模块、USB存储盘、电源控制电路及上位软件所组成。它利用微处理器的数据存储、处理能力与一线式数字传感器技术相结合，设计一个通过接入八路温度测量端子，得到一段时间内相应的公路路基垂直方向上多点温度数据的记录仪。它的特点是可以长时间记录高速公路路面下不同深度的温度信息，从而建立高速公路的温度模型。同时，还具有保护掉电保护、故障点自动复位、存储器即插即用等功能。它满足了交通部门在自然环境下对高速公路内部的温度数据的采集的需求，从而可以推测出道路受损状况，具有显著的经济效益和良好的应用前景。

主权项

一种路面温度信息记录仪，其特征在于：它是由主中央处理器、副中央处理器、八路温度测量端子、时钟芯片、看门狗电路、USB文件读写模块、USB存储盘、电源控制电路及上位软件所组成；所述主中央处理器采用SYNCMOS公司的SM89516A单片机；该主中央处理器内置64KB的flash存储空间和1KB的RAM容量，3个16位定时器或计数器，4个8位I/O端口，一个串行I/O端口；所述副中央处理器采用SYNCMOS公司的SM8952单片机，该处理器内置8KB的flash存储空间和256字节的RAM容量，引脚封装和SM89516一致；副中央处理器与主中央处理器通过串行I/O端口进行数据通信；所述八路温度测量端子采用一线总线式的数字式温度传感器DS18B20，八路温度测量端子分别经过2～5米长的导线接入主中央处理器的P1.0～P1.7端口，在接线端采用防水胶进行密封，使主中央处理器以总线读取方式读取八路温度测量端子采集得到的温度数据；所述时钟芯片采用DS12C887型号，该时钟芯片是美国DALLAS公司生产的CMOS实时时钟/日历芯片，具有完备的时钟、闹钟及到2100年的日历功能，选择12小时制或24小时制计时，有AM和PM、星期、夏令时间操作、闰年自动补偿等功能；断电情况下运行十年以上不丢失数据；通过编程读取和修改这些时间信息；由于采用了该时钟芯片，不占用主中央处理器的定时器资源，减轻软件设计量；所述时钟芯片的AD0～AD7端口分别与主中央处理器的P00～P07口相连接；所述看门狗电路选用了一是美信公司的MAX813L；MAX813L的reset引脚和主中央处理器的reset引脚相连；当主中央处理器程序跑飞或者处于死机状态时，看门狗电路将从硬件上对主中央处理器的reset引脚发出一个复位信号进行强制复位，使主中央处理器重新进入正常工作模式；根据看门狗电路的需要，主中央处理器在正常运行状态下，每隔一定的时间会给看门狗电路一个脉冲信号，否则在间隔1.6s后，看门狗电路会给出一个复位信号，使得主中央处理器强制复位后重新运行程序；所述USB文件读写模块采用CH375接口芯片，该CH375接口芯片是一个USB总线的通用接口芯片，CH375接口芯片的USB‑HOST主机的应用方式，采用并行通信方式以8位数据总线及读、写和片选信号线与副中央处理器进行数据交换；然后将数据以USB2.0协议发送至USB存储盘中；USB文件读写模块的AD0～AD7端口分别与副中央处理器的P00～P07口相连接；所述USB存储盘采用金士顿1GB容量的闪存盘，通过USB文件读写模块的USB接口插入到USB文件读写模块上；所述电源控制电路由三极管及松下公司生产的DS2E‑SL2‑12V继电器组成，将主中央处理器的INT0端和INT1端分别通过5.1K的电阻接入两个三极管的基极；然后将三极管发射极接入继电器的SET和RESET端，实现软件触发对继电器触点的控制；通过继电器的通断，主中央处理器直接控制副中央处理器及USB文件读写模块的电源供给；所述上位机软件在Visual Sudio.NET 2008环境中由Visual C#语言开发，主要完成对USB存储盘中的记录数据实现数据处理，图标生成，数据库录入以及电子报表的自动生成，软件流程如图3所示；用户或选择查看指定时间段的8个检测点温度信息，或选择查看指定时间段的温度变化曲线。