多点温度检测系统设计
多点温度测量系统的设计
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3、显示ROM地址程序
开始 第一行显示提示信息及模块 计算存18B20的ROM地址偏移量 依次取ROM地址显示在第二行 返回
4、读选中DS18B20温度程序
开始
计算存ROM地址存储单元偏移量 DS18B20复位初始化 发跳过ROM命令 启动温度转换 延时等待温度转换 DS18B20复位初始化 发匹配ROM命令 取匹配ROM地址发送 发读温度转换值命令 读转换温度值
总体设计结构
时钟 电路 显示模块
复位 电路
51单 片机
按键
测温模 块1
测温模 块2
测温模 块N
多点温度测量系统的硬件电路
多点温度测量系统的软件程序
1、主程序
开始 LCD初始化
判读ROM，还是读 温度 调用读选中DS18B20温度程序 调用显示温度程序 调用读ROM程序 调用显示ROM程序
2、读ROM地址程序
总体设计
整个系统包含以下几个部分：51单片机、时钟电路、复位电路 组成的51单片机小系统；多块测温模块；显示温度值的显示模 块和按键模块。测温模块由温度传感器组成，温度传感器采用 美国Dallas半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20，温度测 量范围为-55 -- +125，可编程为9到12位的A/D转换精度，测温 分辨率可达0.0625C，完全能够满足系统要求。DS18B20采用单 总线结构，只需要一根数据线DQ即可与单片机通信，多个 DS18B20可同时连接在一根数据线上与单片机通信。显示器可采 用LCD液晶显示器，显示信息量大、效果好、使用方便。系统处 理时，由51单片机控制从各个测温模块测量出温度数字量，存 入缓冲区；然后通过按键控制，从缓冲区取出，根据数字量和 温度的关系计算出温度值，依次送LCD显示器显示。
基于DS18B20的多点温度测量系统设计
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基于LM75A的多点温度监测系统设计
监测 系统。所设计的 多 路 温度监测 系统工作稳定， 测量精度高， 具有宽广的应用领域和应用价值。 关键词 ： Ｉ ｃ总线； Ｌ Ｍ ７ ５ Ａ； 温度 ； 单片机
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ４ 文献 标志 码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ０— ０ ６ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ８ ０— ０ ２
：
杨新鹏 （
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈｅ ｐａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｓ ａ ｍｕ ｌ ｔ ｉ— — ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ・ ・ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎｓ ｏ ｒ ＬＭ７ ５ Ａ．Ｔ ｈｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗｏ ｒ ｋｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ － ｔ ｙ ａ ｎｄ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ． Ｉ ｔ ｐ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｗｉ ｄ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｗｏ ｒ ｔ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： １ ２ Ｃ ｂ ｕｓ ；ＬＭ７５ Ａ ；ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ；ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ
多点温度检测系统设计
摘要环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。
随着单片机技术得不断发展,单片机在日用电子产品中得应用越来越广泛,温度传感器DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度得测量与控制。
本设计所介绍得数字温度计使用单片机AT89s52单片机,测温传感器使用DS18B20,用4位共阴极LED数码管以动态方式实现温度显示,分时轮流通电,从而大大简化了硬件线路,同时,采用串口通信方式可大大简化硬件电路与软件程序得设计,节省了I/O口。
DS18B20数字温度传感器就是单总线器件与51单片机组成得测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接多个DS18B20,因此可以构成多点温度测控系统。
关键词:单片机;多点检测;串口通信AbstractEnvironmental temperature to industry, agriculture, merce, and people's daily life has a lot of influence, and the measurement of the temperature will bee an indispensable people production and life of the work、 Along with the development of the single chip microputer technology, microputer in the daily electronic products is more and more extensive application, the temperature sensor DS18B20 have good linear, stable performance, high sensitivity, anti-interference ability strong, easy to use, widely used in the refrigerator, air conditioner, granaries, etc in daily life temperature measurement and control、The design of the digital thermometer introduced use single chip puter 89 s52 microcontroller, temperature sensor DS18B20 use, with a total of 4 cathode tube LED digital display to realize dynamic way temperature, in turn time-sharing electricity, which greatly simplified the hardware circuit, and at the same time, the serial interface munication mode can greatly simplified the hardware circuit and software program design, save the I/O port、 Digital temperature sensor DS18B20 is the single bus devices and 51 SCM position, temperature measurement system, with simple line, little volume features, but at a munications line, can be articulated multiple DS18B20, so can form multi-point temperature measurement and control system、Key Words:Single Chip Microputer; Multi-point detection; Serial mun--ication目录1 绪论 (1)1、1 前言 (1)1、2 研究背景 (1)1、3 研究意义 (1)1、4 国内外研究现状 (2)1、5 研究内容 (2)2 系统方案论证 (3)2、1 传感器部分方案论证 (3)2、2 控制部分方案论证 (4)2、3 系统整体方案 (4)3 硬件电路设计 (6)3、1 控制模块设计 (6)3、1、1 AT89S52单片机在系统中得作用 (6)3、1、2 按键电路设计 (9)3、2 测温模块电路设计 (11)3、2、1 DS18B20简介 (11)3、2、2 DS18B20在系统中得应用 (13)3、3 电平转换模块设计 (14)3、3、1 MAX232电平转换芯片简介 (14)3、3、2 MAX232在本系统中得应用 (15)3、4 报警模块电路设计 (16)3、5 电源模块电路设计 (16)4 软件设计 (19)4、1 温度转换模块程序设计 (19)4、2 串口通信模块程序设计 (20)4、2、1 串口通信方式设置 (20)4、2、2 波特率设置 (22)4、3 报警电路模块设计 (23)4、4 温度显示及控制模块程序设计 (23)4、5 系统软件整体流程 (24)5 软件仿真 (27)5、1 系统仿真环境 (27)5、2 器件参数选取 (27)5、3 仿真结果分析 (27)6 结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录一系统源程序 (32)附录二系统仿真图 (45)附录三系统原理图 (46)附录四系统PCB图 (47)1 绪论1、1 前言环境温度对工业、农业、商业与人们得日常生活都有很大得影响,而温度得测量也就成为人们生产生活中一项必不可少得工作。
基于STM32的多点温度采集系统设计
基于STM32的多点温度采集系统设计摘要：本文介绍了一种基于STM32的多点温度采集系统设计，该系统实现了对多个测点的温度采集，可广泛应用于物联网、环境监测、科学实验等领域。
文章首先介绍了该系统的硬件组成和软件设计，然后详细说明了各个模块的实现方法和细节，最后进行了测试和分析。
实验结果表明，该系统稳定可靠，具有较高的测量精度和较低的功耗，具有良好的应用前景。
关键词：STM32；温度采集；多点采集；物联网；环境监测一、概述随着物联网和环境监测技术的迅速发展，温度传感器越来越广泛地应用于各个领域。
温度采集系统可以帮助人们获取物理环境中的温度数据，从而提高环境安全性和生产效率，对于科学实验和工业制造行业尤其重要。
本文介绍了一种基于STM32的多点温度采集系统设计，该系统能够同时实时监测多个测点的温度数据，具有较高的精度和较低的功耗，可广泛应用于物联网、环境监测、科学实验等领域。
二、系统硬件设计该系统主要由STM32微控制器、多个DS18B20温度传感器、LCD显示屏、蜂鸣器、SD卡模块和电源模块等组成，如图1所示。
其中，STM32作为控制中心，与多个DS18B20温度传感器进行通信，获取温度数据，并将数据显示在LCD屏幕上。
电源模块采用锂电池供电，通过电源管理模块和充电管理模块对系统电源进行管理，以确保系统运行的稳定性和可靠性。
该系统的软件设计包括底层驱动程序和上层应用程序。
底层驱动程序主要实现与DS18B20温度传感器的通信，包括初始化DS18B20传感器、发送指令、读取温度数据等操作。
上层应用程序主要实现数据采集、处理、显示和存储等功能，包括读取传感器数据、计算温度值、显示温度值、存储温度数据等操作。
四、系统功能模块实现4.1 DS18B20传感器驱动程序DS18B20是一个数字式温度传感器，使用1-Wire总线方式进行通信，具有精度高、响应快、体积小等特点。
该系统采用STM32的GPIO接口模拟1-Wire总线方式与DS18B20传感器进行通信。
基于DS18B20的多路温度检测系统设计
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术和通信 网络的发展［ ． Ｊ 电讯技术， １ ． 】 ２ ０ ０
陈小芳． 于泰克Ｒ Ａ 基 ｓ 的分析评估和优化Ｒ Ｉ ＦＤ
系统 ［． 测试， ０ （） Ｊ电子 】 ２ ７６． ０
１０ １０１０ １０１０ ０ ００１ ００１０ ，为 １１１０ １０１０ １００ ０ １１ １ ０ ０ ０
价格便宜，具有很高的性价 比，可 以定时循环检 测和通过 Ｌ Ｄ ６２ Ｃ １０ 显示 多路 的温 度，因此 选择
ＬＣＤ１ ０ ６ ２。
２３ 串 口通 讯 电路 设 计 ．
Ａ ８Ｃ １ Ｔ ９ ５ 有一个全双工的串行通讯口，所以
DS18B20多点温度检测系统的设计
目录摘要2 ABSTRACT 3 第一章绪论4 §1.1 系统背景4 §1.2 系统概述4 第二章方案论证5 §2.1 传感器部分5 §2.2 主控制部分6 §2.3 系统方案6 第三章硬件电路设计7 §3.1 电源以及看门狗电路7 §3.2 键盘以及显示电路9 §3.2 温度测试电路11 §3.3 串口通讯电路15 §3.4 整体电路16 第四章软件设计16 §4.1 概述16 §4.2 主程序方案16 §4.3 各模块子程序设计18 第五章系统调试20 §5.1 分步调试20 §5.2 统一调试20 结束语21 参考文献22 附录一:软件流程图24 附录二:电路原理图25 致谢27多点温度检测系统设计作者:谭诗炜（电信200201 班）指导老师:冯杰摘要DS18B20 是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠.本文结合实际使用经验,介绍了DS18B20 数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程,并给出了软件流程图.该系统由上位机和下位机两大部分组成.下位机实现温度的检测并提供标准RS232 通信接口芯片使用了ATMEL 公司的AT89C51 单片机和DALLAS 公司的DS18B20 数字温度传感器上位机部分使用了通用PC.该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域关键字:温度测量;单总线;数字温度传感器;单片机AbstractAs a kind of high-accuracy digital net temperature sensor,DS18 B20 can be used building a sensor net easily. It can also make the net simple and reliable with it's special 1-wire interface .This paper introduces the application of DS18B20 with single chip processor.The system is constituted by two parts the temperature measured part and displayed part. The temperature measured part has a RS232 interface. It used AT89C51 of ATMEL company and DS18B20 of DALLAS company .The displayed part uses PC .This system is applied in such domains as warehouse detecting temperature;air-conditioner controlling system in building and supervisory productive process etc.Key words:temperature measure;single bus;digital thermometer;single chip processor;第一章绪论§1.1 系统背景在工、农业生产和日常生活中,对温度的测量及控制占据着极其重要地位.首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域:消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备之过热故障预知检测,空调系统的温度检测,各类运输工具之组件的过热检测,保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测•温度检测系统应用十分广阔.§1.2 系统概述本设计运用主从分布式思想,由一台上位机（PC 微型计算机）,下位机（单片机）多点温度数据采集,组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统.该系统采用RS-232 串行通讯标准,通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集•温度值既可以送回主控PC进行数据处理由显示器显示.也可以由下位机单独工作,实时显示当前各点的温度值,对各点进行控制. 下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20 的系统.DS18B20 利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量,轻松的组建传感器网络,系统的抗干扰性好、设计灵活、方便而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量.本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合.如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械…等•第二章方案论证温度检测系统有则共同的特点:测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等.若采用一般温度传感器采集温度信号,则需要设计信号调理电路、A/D 转换及相应的接口电路,才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理.这样,由于各种因素会造成检测系统较大的偏差;又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响,会使检测系统的稳定性和可靠性下降.所以多点温度检测系统的设计的关键在于两部分:温度传感器的选择和主控单元的设计.温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大,也高居各类传感器之首.§2.1 传感器部分采用热敏电阻,可满足40 摄氏度至90摄氏度测量范围,但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,对于检测1 摄氏度的信号是不适用的.而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器,比如AD590,LM35 等.但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D 转换后才能送给计算机,这样就使得测温装置的结构较复杂.另外,这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器,不能进行多点测量.即使能实现,也要用到复杂的算法,一定程度上也增加了软件实现的难度.方案二:在多点测温系统中,传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD 转换,而为了获得较高的测温精度,就必须采用措施解决由长线传输,多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题.采用数字温度芯片DS18B20 测量温度,输出信号全数字化.便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路.且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好.在0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度.DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS1820 和微控制器AT89C51 构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接.这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大且由于AT89C51可以带多个DSB1820,因此可以非常容易实现多点测量•轻松的组建传感器网络.采用温度芯片DS18B20 测量温度,可以体现系统芯片化这个趋势•部分功能电路的集成,使总体电路更简洁,搭建电路和焊接电路时更快•而且,集成块的使用,有效地避免外界的干扰,提高测量电路的精确度.所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势.本方案应用这一温度芯片,也是顺应这一趋势.§2.2 主控制部分此方案采用PC机实现.它可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得方便•且人机交互友好但是PC机输出信号不能直接与DS18B20通信•需要通过RS232电平转换兼容,硬件的合成在线调试，较为繁琐，很不简便.而且在一些环境比较恶劣的场合，PC 机的体积大，携带安装不方便，性能不稳定，给工程带来很多麻烦!此方案采用AT89C51 八位单片机实现•单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制•而且体积小，硬件实现简单，安装方便•既可以单独对多DS18B20 控制工作，还可以与PC 机通信•运用主从分布式思想，由一台上位机（PC 微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统，实现远程控制•另外AT89C51 在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟•§•3系统方案综上所述，温度传感器以及主控部分都采用第二方案•系统采用针对传统温度测温系统测温点少，系统兼容性及扩展性较差的特点，运用分布式通讯的思想•设计一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统•该系统采用的是RS-232 串行通讯的标准，通过下位机（单片机）进行现场的温度采集，温度数据既可以由下位机模块实时显示，也可以送回上位机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点•实际采用电路方案如下图:第三章硬件电路设计系统底层电路的功能主要包括:多点温度测试及其相关处理，实时显示温度信息，与上位机通讯传输温度数据•硬件设计主要包括以下几个模块:电源以及看门狗电路，键盘以及显示电路，温度测试电路，串口通讯电路•下面对电路分模块进行说明§3.1电源以及看门狗电路a. 电源电路因为单片机工作电源为+5V,且底层电路功耗很小•采用7805三端稳压片即可满足要求• 具体电路图如下:b. 看门狗电路考虑到底层电路板的工作环境相对恶劣,单片机会受到周围环境的干扰,而出现程序跑飞,死机…等一些不可预知的不正常工作现象•工作人员也不可能到现场对单片机重起，本设计为单片机电路添加一个外部看门狗电路•定时查询单片机的工作状态,一但发现异常即对单片机延时重起•保证系统安全可靠的运行•NE56604能为多种微处理器和逻辑系统提供复位信号，其门限电平为4.2V •在电源突然掉电或电源电压下降到低于门限电平时.NE56604将产生精确的复位信号.NE56604内置一个看门狗定时器，用于监控微处理器，以确保微处理器的正常运行•看门狗能产生一个系统复位信号用来终止任何由于微处理器故障而引发的不正常的系统操作.NE56604 的看门狗的监控周期为100mS（典型值）.特性.正负双逻辑输出的有效复位信号..精准的门限电平监测..上电复位内部延时..可利用外部电阻调节的内部看门狗定时器..看门狗定时器的监控周期为100mS 典型值..VCC=0.8VDC 时产生有效的复位信号典型值. .仅需很少的外围元件.具体电路图如下:§3.2 键盘以及显示电路键盘电路单片机应用系统中除了复位按键有专门的复位电路,以及专一的复位功能外,其它的按键或键盘都是以开关状态来设置控制功能或输入数据.键盘有编码和非编码两种.非编码键盘硬件电路极为简单.故本系统采用拨码开关来控制.具体电路如下:A. 开关状态的可靠输入键开关状态的可靠输入有两种解决方法.一种是软件去抖动:它是在检测到有键按下时,执行一个10ms 的延时程序后,再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平,如保持闭合状态电平则确认为真正键按下状态,从而消除了抖动影响.另一种为硬件去抖动:即为按键添加一个锁存器.两种方法都简单易行,本设计采用的是硬件去抖.B. 对按键进行编码给定键值或给出键号对于按键无论有无编码,以及采用什么编码,最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值以实现按键功能程序的散转转移.为使编码间隔小, 散转入口地址安排方便, 常采用依次序排列的键号.拨码开关值含义0000 实时显示通道一的温度值0001 实时显示通道二的温度值0010 实时显示通道三的温度值0011 实时显示通道四的温度值0100 实时显示通道五的温度值0101 实时显示通道六的温度值0110 实时显示通道七的温度值0111 实时显示通道八的温度值1*** 自动循环显示所有通道的温度C. 选择键盘监测方法对是否有键按下的信息输入方式有中断方式与查询方式两种.本设计采用的查询法,即在在CPU 空闲时调用键盘扫描子程序.温度显示电路设计采用的是共阴极七段数码管.显示方式有动态扫描和静态显示,两种方法在本设计中皆可由于静态扫描要用到多片串入并出芯片,考虑到电路板成本计算.本人采用是节约硬件资源的动态扫描方式.即用两块芯片就可以完成显示功能.显示数据由4511 译码器输出,ULN2003 为位驱动扫描信号.具体电路图如下:§3.2 温度测试电路这里我们用到温度芯片DS18B20.DS18B20 是DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器, 具有3引脚TO-92小体积封装形式•测温分辨率可达0.0625C，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出.其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生.CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路•DS18B20支持一线总线”接口，测量温度范围为-55 C~+125°C,在-10~+85 °范围内精度为±).5 °现场温度直接以一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性•适合于恶劣环境的现场温度测量，如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等•DS18B20 内部结构(1) DS18B20 的内部结构如下图所示•DS18B20 内部结构图DS18B20 有4 个主要的数据部件:①64位激光ROM.64位激光ROM从高位到低位依次为8位CRC、48位序列号和8位家族代码(28H) 组成•②温度灵敏元件•③非易失性温度报警触发器TH和TL.可通过软件写入用户报警上下限值.④配置寄存器•配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节•DS18B20 在0 工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值，其各位定义如图所示•TM R1 R0 1 1 1 1 1MSB DS18B20 配置寄存器结构图LSB其中,TM:测试模式标志位，出厂时被写入0,不能改变;R0、R1:温度计分辨率设置位，其对应四种分辨率如下表所列，出厂时R0、R1置为缺省值：R0=1,R仁1(即12位分辨率),用户可根据需要改写配置寄存器以获得合适的分辨率• 配置寄存器与分辨率关系表：R0 R1 温度计分辨率/bit 最大转换时间/us0 0 9 93.750 1 10 187.51 0 11 3751 1 12 750(2) 高速暂存存储器高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如下图所示.当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0 和第1 个字节.单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如图所示.对应的温度计算：当符号位S=0时, 直接将二进制位转换为十进制;当S=1 时，先将补码变为原码，再计算十进制值.温度低位温度高位TH TL 配置保留保留保留8 位CRCLSB DS18B20 存储器映像图MSB温度值格式图DS18B20 温度数据表:23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4MSB LSBS S S S S 26 25 24典型对应的温度值表:温度/c二进制表示十六进制表示+125+25.0625+10.125+0.5-0.5-10.125-25.0625-55 00000111 1101000000000001 1001000100000000 1010001000000000 0000100000000000 0000000011111111 1111100011111111 0101111011111110 0110111111111100 10010000 07D0H0191H00A2H0008H0000HFFF8HFF5EHFE6FHFC90HDS18B20 最大的特点是单总线数据传输方式,DS18B20 的数据I/O 均由同一条线来完成. 硬件连接电路如下图:本系统为多点温度测试.DS18B20 采用外部供电方式,理论上可以在一根数据总线上挂256 个DS18B20, 但时间应用中发现,如果挂接25 个以上的DS18B20 仍旧有可能产生功耗问题.另外单总线长度也不宜超过80M, 否则也会影响到数据的传输.在这种情况下我们可以采用分组的方式,用单片机的多个I/O 来驱动多路DS18B20. 在实际应用中还可以使用一个MOSFET 将I/O 口线直接和电源相连,起到上拉的作用.对DS18B20 的设计, 需要注意以下问题(1) 对硬件结构简单的单线数字温度传感器DS18B20 进行操作,需要用较为复杂的程序完成.编制程序时必须严格按芯片数据手册提供的有关操作顺序进行,读、写时间片程序要严格按要求编写.尤其在使用DS18B20 的高测温分辨力时,对时序及电气特性参数要求更高.(2) 有多个测温点时,应考虑系统能实现传感器出错自动指示,进行自动DS18B20 序列号和自动排序,以减少调试和维护工作量.(3) 测温电缆线建议采用屏蔽4 芯双绞线,其中一对线接地线与信号线,另一组接VCC 和地线, 屏蔽层在源端单点接地.DS18B20 在三线制应用时,应将其三线焊接牢固;在两线应用时,应将VCC与GND 接在一起，焊接牢固若VCC脱开未接传感器只送85.0 C的温度值.⑷实际应用时,要注意单线的驱动能力，不能挂接过多的DS18B20,同时还应注意最远接线距离.另外还应根据实际情况选择其接线拓扑结构.§3.3 串口通讯电路AT89C51 有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯.进行串行通讯时要满足一定的条件,比如电脑的串口是RS232 电平的,而单片机的串口是TTL 电平的,两者之间必须有一个电平转换电路,我们采用了专用芯片MAX232 进行转换,虽然也可以用几个三极管进行模拟转换,但是还是用专用芯片更简单可靠.具体电路如下:我们采用了三线制连接串口,也就是说和电脑的9 针串口只连接其中的3 根线:第5 脚的GND 、第2 脚的RXD 、第3 脚的TXD. 这是最简单的连接方法,但是对本设计来说已经足够使用了,电路如上图所示.通信线采用交叉接法,即两者信号线对应成为R—T,T—R. 具体连接电路如下:§3.4 整体电路见附件二(电路原理图)第四章软件设计§4.1 概述整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的,当硬件基本定型后,软件的功能也就基本定下来了.从软件的功能不同可分为两大类:一是监控软件(主程序),它是整个控制系统的核心专门用来协调各执行模块和操作者的关系.二是执行软件(子程序),它是用来完成各种实质性的功能如测量、计算、显示、通讯等.每一个执行软件也就是一个小的功能执行模块.这里将各执行模块一一列出,并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义.各执行模块规划好后就可以规划监控程序了.首先要根据系统的总体功能和键盘设置选择一种最合适的监控程序结构,然后根据实时性的要求,合理地安排监控软件和各执行模块之间地调度关系.§4.2 主程序方案主程序调用了 4 个子程序,分别是数码管显示程序、键盘扫描以及按键处理程序、温度测试程序、中断控制程序、单片机与PC机串口通讯程序.键盘扫描电路及按键处理程序:实现键盘的输入按键的识别及相关处理温度测试程序: 对温度芯片送过来的数据进行处理,进行判断和显示数码管显示程序:向数码的显示送数,控制系统的显示部分. 中断控制程序: 实现循环显示功能.串口通讯程序:实现PC 机与单片机通讯,将温度数据传送给PC 机.将各个功能程序以子程序的形式写好,当写主程序的时候,只需要调用子程序,然后在寄存器的分配上作一下调整,消除寄存器冲突和I/O 冲突即可.程序应该尽可能多的使用调用指令代替跳转指令.因为跳转指令使得程序难以看懂各程序段之间的结构关系.而调用指令则不同,调用指令使得程序结构清晰,无论是修改还是维护都比较方便.将功能程序段写成子程序的形式,除了方便调用之外,还有一个好处那就是以后写程序的时候如果要用到, 就可以直接调用这个单元功能模块.主程序流程图如右图:§4.3 各模块子程序设计下面对主要几个子程序的流程图做介绍:(1) 温度测试子程序设计见附录一:温度测试子程序流程图(2) 中断控制程序设计如右图:(3) 串口通信程序设计本次通讯中,测控系统分位上位机和下位机之间的通信,系统中单片机负责数据采集、处理和控制,上位机进行现场可视化检测,通信协议采用半双工异步串行通信方式,通过RS232 的RTS 信号进行收发转换,传输数据采用二进制数据,上位机与下位机之间采用主从式通讯.本人采用的VB环境下PC机与单片机之间实现串行通讯的软硬件方案.VB是Microsoft公司推出的Windows 应用程序开发工具,因其具有界面友好,编程简便等优点而受到广泛的使用,而且Visual Basic 6.0 版本带有专门实现串行通讯的MSCOMM 控件.MSComm控件串口具有完善的串口数据的发送和接收功能•通过此控件，PC机可以利用串行口与其它设备实现轻松连接,简单高效地实现设备之间的通讯.此控件的事件响应有两种处理方式.事件驱动方式:由MSComm 控件的OnComm 事件捕获并处理通讯错误及事件;查询方式:通过检查CommEvent 属性的值来判断事件和错误.1) MSComm 控件的主要属性和方法a. CommPort:设置或返回串行端口号,其取值范围为1—99,缺省为1b. Sett ing:设置或返回串行端口的波特率、奇偶校验位、数据位数、停止位c. PortOpe n:打开或关闭串行端口d. RThreshold: 该属性为一阀值,它确定当接收缓冲区内字节个数达到或超过该值后就产生MSComml-OnComm 事件.e. In put :从接收缓冲区移走一串字符.f. Output: 向发送缓冲区传送一字符串. 软件流程图如下:单片机程序流程图PC 通讯程序流程图参数设定：通信端口选择COM1,波特率设定为1200B/SmPort=1MSComm.Setting= “1200, n, 8, 1 ”.START: MOV SP,#60HMOV TMOD,#20HMOV TH1,#0E6HMOV TL1,#0E6H ;1200B/S,晶振为12MHZMOV PCON,#00HMOV SCON,#50HSETB TR1第五章系统调试§5.1 分步调试1 、测试环境及工具测试温度:0~100摄氏度.（模拟多点不同温度值环境）测试仪器及软件:数字万用表,温度计0~100 摄氏度,串口调试助手测试方法:目测.2、测试方法使系统运行,观察系统硬件检测是否正常(包括单片机最小系统,键盘电路,显示电路,温度测试电路等).系统自带测试表格数据,观察显示数据是否相符合即可. 采用温度传感器和温度计同时测量多点水温变化情况(取温度值不同的多点), 目测显示电路是否正常.并记录各点温度值,与实际温度值比较,得出系统的温度指标. 使用串口调试助手与单片机通讯,观察单片机与串口之间传输数据正确否.3、测试结果分析自检正常,各点温度显示正常,串口传输数据正确.因为芯片是塑料封装,所以对温度的感应灵敏度不是相当高,需要一个很短的时间才能达到稳定.§5.2 统一调试将硬件及软件结合起来进行系统的统一调试.实现PC 机与单片机通讯,两者可以实时更新显示各点温度值.结束语AT89C51的时钟为12M,I/O 口可达32个,高的时钟频率和丰富的I/O,都为实现电路功能提供了非常有利的条件.同时也AT89C51 内含4KB FLASH ROM, 开发环境友好,易用,方便,大大加快本系统设计开发.拨码开关的使用,使操作更为简洁,易懂.实时显示电路的设计,使温度信息更迅速,直观地发布.本制作的设计中使用了传感器的只是插座电路,因此,该系统的可扩展性很强.整个系统硬件简单、可靠,系统成本低.致此本人设计基本完成了预期的目标,系统在硬件自动测试,键盘操作,实时显示方面做的比较好.但是由于时间仓促、条件有限,设计成果并不是很完美,还存在下面问题:串口通讯不稳定未对温度数值统计处理以及存储.我准备在今后的工作过程中进一步完善此设计.参考文献[1] .贾振国.DS1820及高精度温度测量的实现[J].电子技术应用，2000(1):58 - 59.[2] . 余永权. 单片机原理及应用. 北京:电子工业出版社, 1997[3] . 邦田. 电子电路实用抗干扰技术. 北京: 人民邮电出版社,1994[4] . Dallas semiconductor inc,ds18b20 programmable resolution 1 —wiredigital thermometer 2001[Z] .[5] . 曲喜贵. 电子元件材料手册[ M]. 北京:电子工业出版社,1989.422-430.[6] . 黄贤武,郑筱霞,曲波等. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都:电子科技大学出版社,1997.4-10.[7] . 刘君华. 智能传感器系统[M] . 西安:西安电子科技大学出版社,1999.[8] . 余永权. Flash 单片机原理及应用[M]. 北京:电子工业出版社,1997.[9] . 邦田. 电子电路实用抗干扰技术[M] . 北京:人民邮电出版社,1994.[10] . 周云波. 由DS18B20 单线数字温度计构成的单线多点温度测量系统. 电子技术应用,1996(2):15- 20.[11] . 吉鹏,马云峰等. 微机原理与接口技术[M]. 北京:高等教育出版社,2001.[12] . 振国. DS1820 及高精度温度测量的实现[J] . 电子技术应用,2000 (1) .[13] . 东耀,汪仁煌. 数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J]. 传感器世界,2001(12):30- 33.[14] . 月霞,孙传友. DS18B20 硬件连接及软件编程[J]. 传感器世界,2001(12):25- 29.[15] . 一线数字温度传感器资料[M]. 武汉:武汉力源电子有限公司,1996.[16] . 贤武,郑霞,曲波. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都:电子科技大学出版社,1997.[17] . 伟正. 单线数字温度传感器的原理与应用[1]. 电子技术应用,2000,6.66-68[18] . DALLAS 公司.DS18B20 数据手册[Z][19] . 周月霞,孙传友. DS18B20 硬件连接及软件编程[J]. 传感器世界,2001,(12).[20] . 单线数字温度传感器资料[M]. 武汉:武汉力源电子有限公司,1996.[21] . 贾东耀,汪仁煌. 数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J]. 传感器世界,2001(12).[22] . 余永权. ATMEL 89 系列单片机应用技术[M]. 北京:北京航空航天大学出版社2002.[23] . 胡汉才. 单片机原理及系统设计[M]. 北京:清华大学出版社,2002[24] . 李更祥. 单总线数字式智能型温度传感器在测控领域中的应用[J]. 计算机自动测量与控制,1999,7(3):51-53.[25] . 忠梅. 单片机的C 语言应用程序设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1997。
多点温度检测系统设计
0 引言随着电子技术的迅速发展，特别是超大规模集成电路产生而出现的微型计算机，给人类生活带来了根本性的改变。
如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张的说，单片机技术的出现则给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。
目前，单片机以其高可靠性、高性能价格比，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走入普通家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影，因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。
许多物质的特性与温度有很大的依赖关系，温度的影响甚至是起决定作用的。
传统的温度控制系统采用模拟电路设计，存在不可避免的缺陷，如系统的电路结构复杂，操作困难，系统电路所需的功率较大，温度控制的精度差，易出现温度的漂移，电路结构复杂，缺乏友好的人机界面，温度控制的实时性差等。
单片机的出现使得温度的采集和数据处理等问题能够得到很好的解决，温度是工业对象中的一个重要的被控参数，然而所采用的测温元件和测量方法也不相同，产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。
因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
本课题使用单片机作为核心进行控制，单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。
本课题介绍的温度控制系统采用AT89C52单片机控制技术对温度进行调节，具有操作简单便捷、采集方便准确、适应性强、成本低以及节省能源等特点，可明显增加使用者的经济效益。
该系统不但可以推行到温室中，还可以应用于其它进行温度调节的场合。
1 绪论1.1系统背景在实际生产中，为了避免局部的温度过高或过低，需要对某个空间内多个点的温度进行监测，如温室大棚、粮仓等，以便采取相应的措施．为了改善监测人员的工作条件，监测人员一般需要远离监测对象．因此，多点温度远程监测在实际生产中具有重要的应用价值．温度测量的方法有多种，目前典型的温度测量系统是由模拟式温度传感器、A ／D转换电路和单片机组成．但是，由于模拟式温度传感器输出的为模拟信号，必须经过A／D转换才能与单片机等微处理器接口，并且每个测温点都要占甩单片机一个I／0口，这种系统的远距离传输使得系统非常复杂，成本较高．此外，模拟传感器的信号在传输中易受干扰，降低了系统检测的精度和稳定性。
基于单片机的多点无线温度监控系统
基于单片机的多点无线温度监控系统随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络在各个领域都得到了广泛应用。
基于单片机的多点无线温度监控系统，不仅可以实现对多个温度点的实时监控，还可以通过无线方式传输监测数据，实现远程监控和管理。
本文将介绍基于单片机的多点无线温度监控系统的原理、设计和实现过程。
一、系统概述基于单片机的多点无线温度监控系统主要由传感器节点、信号处理单元、无线通信模块、监控中心等组成。
传感器节点负责采集温度数据，信号处理单元对采集的数据进行处理和存储，无线通信模块实现数据传输，监控中心则负责接收和显示监测数据。
二、系统设计1. 传感器节点设计传感器节点是系统的核心部分，负责采集温度数据。
为了实现多点监控，传感器节点需要设计成多个独立的模块，每个模块负责监测一个特定的温度点。
传感器节点的设计需要考虑传感器的选择、数据采集和处理电路的设计、以及无线通信模块的接口设计。
传感器节点采用数字温度传感器DS18B20进行温度采集，采集到的数据通过单片机进行处理和存储，然后通过无线通信模块进行数据传输。
2. 信号处理单元设计信号处理单元主要负责对传感器采集到的数据进行处理和存储。
传感器采集到的数据需要进行数字化处理，然后存储到单片机的内部存储器中。
传感器节点采用的是单片机AT89S52作为信号处理单元，通过单片机的A/D转换功能对温度数据进行数字化处理，然后存储到单片机的内部EEPROM中。
3. 无线通信模块设计无线通信模块主要负责将传感器节点采集到的数据传输到监控中心。
传感器节点采用的是nRF24L01无线模块，通过SPI接口与单片机进行通信，并实现数据的传输。
4. 监控中心设计三、系统实现传感器节点采用DS18B20数字温度传感器进行温度采集，通过单片机AT89S52进行数据处理和存储，然后通过nRF24L01无线模块实现数据的传输。
传感器节点的设计需要考虑功耗、尺寸和成本等因素，需要尽量减小功耗和尺寸，降低成本。
室内温度多点检测系统设计
法 是将采 样 的模 拟 信 号进 行 长 距 离 传 输 后 再 进 行 Ａ Ｄ转换 ， ／ 在此 过 程 中就 会 产 生 长 线 传 输 ， 检 测 多
点 切换及 放 大 电路 零 点 漂 移 等 因素 造 成 的 温 度误 差 ， 了保证 测量数 据准确 性 ， 必须采用措 施解决 为 就 上述 问题 ， 就使 得 系 统设 计过 程 变 得复 杂 化 。而 这 现在 由于数 字 温 度 芯 片 Ｄ １Ｂ ０具 有 的 功 能集 成 Ｓ８ ２
Ｗ ＡＮＧ ｈ ｎ ｂ ｉ Ｚ ａ ． ｅ
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２ １ 年 第１ ０１ 期
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中 图分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ３１
文献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０９— ５２ ２ １ ）１— ｏ ０一 ３ Ａ １０ ２ ５ （０ １Ｏ ０ ２ Ｏ
室 内温 度 多 点 检 测 系统 设 计
王 战备
（ 陕西理工学院电信系 ， 中 ７３ ３ 汉 ２０ ）
PC机控制多点温度测量系统设计
第 ｌ 期
天 津 工 程 师 范 学 院 学 报
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２ ０１ ０年 ３月
Ｐ Ｃ机 控 制 多点 温 度测 量 系统 设计
王娜 丽 ，王兆珍
（ 天津现代职业 技术 学院 电子工程系 ，天津 ３０ ２ ） ０ ２ ２
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收 稿 日期 ： ０ ９ ２ ２ ２ ０ —１ － ０
作者简介 ： 王娜丽（９ ｌ ）女， １ ８一 ， 助教 ， 研究方 向为单片机 、 Ｓ 、 ＲＭ、 Ｄ ＰＡ 电子技术实验实训
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天 津 工 程 师 范 学 院 学 报
ＰＣ－ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｍ ｕｌｉ ｏ ｔ ｏｌ ｅ ｔ－ｐｏ ｎｔｔ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｙ ｔ ｍ ｘ ｒ ｍ ｅ ｔ ｉ ｅ ｒ ｔ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｎｔｓ ｓｅ ｅ ｐｅ ｉ ｎ
基于单片机的多点温度测量显示系统设计
２ 中值滤波 ， ） 就是 连续采样 三次 ， 中间值作 取 为本次采样值 。 ３ 算术平均滤波 ， ） 就是连续取几个采样值进行 算术平均。其数学表达式为 ：
１
３ 系统 软件设 计
系统软件设 计 采用 模块 化 的设计 思想 ， 即将 Ａ Ｄ转换、 数字滤波 、 循环检测等功能编写成一个个 程序模块 ， 最后在 主程序 中调用。系统的主要程序 流程图如图 ３所示 。 ｒ Ｉ Ｄ中断服务程序
摘 要： 针对常规多点温度测量显示系统的缺点与不足 ， 设计 出以 ８ Ｃ １ ９ ５ 单片机为主控
器 的全数 字化 多点 温度 测 量显 示 系统 。本 系统 采 用模 数 转换 芯 片 Ａ Ｃ ８９巡 回采 集 现 Ｄ ００
场的多点温度信号， 经过数 字滤波、 标度转换等处理过程 ， 最后将处理后的数字量送到显
性化处理后输出４— ０ Ａ的标准电流信号， ２ｍ 此信号与 现场的温度一一对应 ； 温度变送器的输出的电流信号 经 ２ １ 的电阻转换成 ｌ ５ ５＂ ０￣ 一 Ｖ的标准电压信号后送到 Ａ Ｃ８９ Ｄ ００ 的８ 个模拟输入端 ， 其中的一路输入 电压信 号经 Ａ Ｃ８ 转换后变为数字量送到单片机内进行标 Ｄ ０￣ 度变换 、 数字滤波等技术处理 ， 处理后的数据送键盘显 示单元显示当前温度点及温度值Ｈ 。 Ｊ
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兰 州 石 化 职 业 技 术 学 院 学 报
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工， 从而克服虚假信号 ， 这种算法称为数字滤波 。 ２２ １ 数字滤波的方法 ．． １ 限幅滤波， ） 其基本方法是通过 比较相邻（ ｎ和 ｎ １ 一 时刻 ） 的两个采 样值 ｙ ｎ和 ｙ 一１如果它们 的 ｎ ，
多点温度实时监控系统的设计与实现
温度采集及监测已经有很长的历史，在造纸，印染，及食品加工等行业，对于温度 都要进行实施监测以提高成品率，但是以前对温度的监测是采用人工手动方式，监测结 果不准，耗时长，而且会由于抽样间隔等原因使得结果不能反映真实情况。另外根据被 测对象的具体情况还可能由于应用场所的局限性造成测量过程受限，例如工作人员不可 能直接测量粮仓内部的温度；提取危险场所如高压高温，强电磁辐射等处温度数据采用
另外，在通信及输电工程中，需要大量使用通信电缆及输电电缆。因为这些场合电 缆密度大，发热量高，所以电缆自身的安装隐患已成为不可忽视的问题。从相关统计的 资料看，许多发生在电缆密集处的事故如火灾，跳闸等都是由于没有对电缆进行温度检 测引起的。因此对电缆密集的场所来说，对电缆的温度进行监测就显得尤为重要。
本课题设计的是一套计算机控制的多点温度实时监测报警与控制系统，可应用于多 种需要采集温度数据并对温度进行控制的场合。系统采用 ModBus 网络的设计思想。温 度采集终端都以 RS485 智能终端的形式经过 RS485/RS232 转换器连接到主机，系统中 主机与各采集终端之间的通信采用查询方式，通过采用曲线校正和 CRC 校验等方式保 证温度采集以及数据传输的可靠性。最后采用 Visual Basic 6.0 开发了具有温度数据实时 监测、报警、控制，历史数据和曲线显示与打印等功能的监控软件。 关键词：温度监控；ModBus; CRC 校验；Visual Basic 6.0；单片机
河北大学 硕士学位论文 多点温度实时监控系统的设计与实现 姓名：宋铁锐 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：郑伟
2010-12
摘要
摘要
温度的监测和控制在人们现实生活生产中应用已日渐广泛，在众多的应用场所，对 温度的要求都非常严格，因此能否有效对温度数据进行实时监测和控制是一个必须解决 的重要课题。
多点温度监测与存储系统设计与实现
次 采 集 。如 果 没 有 接 到 串 口 发来 的开 始 采 集 命令 ，那 么 单 片 机 直 接进 入 下 一 次 Ａ Ｄ 采 集 ，并 且 不 对 拆 分 成 高 ４位 和 低 ８位 两 个 数 坐 任 何 处 理 ， 等 待 被 下 次 采 集 到 数
统 设 置 了 数 据 存 储 功 能 ， 可 以 将 检 测 到 得 数 据 存 储 在 本 地 存 储 器 中 ， 实 验 完 成 后 再 和 上 位 机 联 接 将 数 据 读 出 ， 也 可 以 进 行 实 时 的 数 据 传 输 而并 不 受 到 上 位机 的 影 响 。
这样 就 提 高 了 系统 的 灵 活 性 ，并 拓 宽 了其 使用范围 。 １ 温 度 监测 系统 的构 成 温 度 监 测 系 统 有 前 端 多 路 温 度 采 集 电 路和上位机数 据库管理软件 两部分构成 。 前 端 多 路 温 度 采 集 电 路 由 温 度 采 集 模 块 和 数 据 存 储 模 块 组 成 ， 如 图 １ 成 。 电 路 由 组 单 片 机 Ｃ８ ５ Ｆ ０为 控 制 核 心 ， 实 现 温 度 ０ １ ４１ 数据 的 实时 采 集 、存 储 、阈 值判 断及 报 警 、
系统 ＭＣＵ采用 ＭＳ ４ ０ ６ 单 片机 ， Ｐ ３ Ｆｌ １ １ 单 片机 内 有 １ ２位 的 Ａ／Ｄ 转 换 模 块 ， 采 用 内部 ２ ５ ． Ｖ参 考 电压 的 情 况 下可 以分 辨 ０． ６ ｍＶ 电 压 信 号 每 次 片 内 Ａ／Ｄ 将 采 集 到 的 模 拟 信 号 转 化 为 对 应 数 字 信 号 后 ， 然 后 经 过 处 理 后 通 过 串 口发 送 到 ＰＣ机 。 单 片 机 串 口外 接 ４ ５电 平转 换 芯 片 与 ＰＣ机 连 ８ 接 ，是 因 为 大 型转 台与 测试 系统 的 距 离 比 较 长 ，采 用 ＲＳ ８ ４ ５通 信 协 议 更加 可 靠 。 采 样频率我们设置为 ｌ ＫＨＺ，串 口通 信 波 特 率 为 １ ２ ０ ｓ 硬 件 框 图 如 下 ： ５ ０ ｂｐ 。 １ ２ ＭＳ ４ ０ 片机 程序 设 计 Ｐ３单
多点温度检测系统设计
多点温度检测系统设计一、引言随着科技的不断发展，温度检测技术已经广泛应用于各个领域。
在很多实际应用中，需要对不同位置的温度进行实时监测，以保证系统的正常运行或者提供必要的温控信息。
本文将介绍一种多点温度检测系统的设计，该系统可以同时监测多个温度传感器的温度，并将数据传输到中央控制器进行处理和分析。
二、系统设计1.系统框架该多点温度检测系统由多个温度传感器、信号采集模块、数据传输模块和中央控制器组成。
各个组件之间通过有线或者无线方式连接，将温度数据传输到中央控制器。
2.温度传感器温度传感器是整个系统的核心组件，用于实时监测不同位置的温度。
传感器可以选择常见的热电偶、热敏电阻等类型，根据具体需求选择合适的传感器。
3.信号采集模块信号采集模块负责将温度传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，以便于处理和传输。
采集模块应具备多通道输入功能，可以同时采集多个传感器的数据。
4.数据传输模块数据传输模块将信号采集模块采集到的数据传输到中央控制器。
传输方式可以选择有线的方式，如RS485、CAN、以太网等，也可以选择无线方式，如蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。
5.中央控制器中央控制器负责接收和处理传输过来的温度数据，并进行分析和判断。
可以通过界面显示温度数据，设置温度报警阈值，并在超过阈值时进行报警。
控制器还可以将温度数据存储到数据库中，以便后续分析和查询。
中央控制器还可以与其他系统进行联动，实现温度控制、远程监控等功能。
三、系统实现1.温度传感器的选择和布置根据具体应用场景和需求选择合适的温度传感器，并合理布置在需要监测的位置。
传感器之间距离适当远离干扰源，以确保准确测量温度。
2.信号采集模块的设计设计适合的信号采集模块，能够满足多个传感器数据的采集和处理需求。
采集模块应具备高精度、低功耗和高稳定性的特点。
3.数据传输模块的选择和配置根据具体需求选择合适的数据传输模块，并进行配置。
有线传输模块的配置需要设置通信参数和地址等信息，无线传输模块需要配置网络参数和安全认证等。
多点温度检测系统电路设计
关键词: 温度测量; 单总线; 数字温度传感器; 单片机
中图分类号 :TN7OZ 文献标识码 : A 文章编号: 16 1 一 6 ( 200 ) 0 一 7 8 7 4 7 3 0007 一 02
采用 AT8 C51 八位单片机实现。单片机软件编程的自 9 由度大 ， 可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制 ， 而且体积小 ， 硬件 实现简单， 安装方便。既可以单 独对 多 DS 8B20 控制， 1 还可以与 PC 机通信。运用主从分布式思想 ， 由一台上位机( PC 微型计算机) ， 下位机( 单片机) 多点温度 数据采集 ， 组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统 ，
实现远程控制 。
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功能或输人数据的。键盘有编码和非编码两种 。
1
系统 设计
1‘ 传感器部分 1 采用数字温度芯片 DS1 B2 测量温度 ， 8 0 输出信号全数字
化， 便于单片机处理及控制， 省去传统的测温方法的很多外 围电路。该芯片的物理化学性很稳定， 能用做工业测温元 件。在 0 ℃ 一 100℃时， 最大线形偏差小于 1℃。DS1 B2 的 8 0 最大特 点是 采 用 了单 总 线 的 数 据 传 输 ， 由数 字 温 度 计
多点温度检测系统的设计 的关键在于温度传感器的选 择和主控单元的设计。温度检测系统具有测量点多、 环境复 杂、 布线分散、 现场离监控室远等特点。若采用一般的温度
(完整版)基于单片机的多点温度检测系统毕业设计论文
集成电路课程设计课题：基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设计姓名：韩颖班级：测控12-1学号：指导老师：汪玉坤日期：目录一、绪论二、总体方案设计三、硬件系统设计1主控制器2 显示模块3温度采集模块（1）DS18B20的内部结构（2）高速暂存存储器（3）DS18B20的测温功能及原理（4）DS18B20温度传感器与单片机的连接（5）单片机最小系统总体电路图四、系统软件设计五、系统仿真六、设计总结七、参考文献八、附源程序代码一、绪论在现代工业控制中和智能化仪表中，对于温度的控制，恒温等有较高的要求，如对食品的管理，冰箱的恒温控制，而且现在越来越多的地方用到多点温度测量，比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值，并根据需要调节冰箱的温。
它还在其他领域有着广泛的应用，如：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测。
温度检测系统应用十分广阔。
本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20 简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线"，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及工艺要求1、基本功能（1）检测两点温度（2）两秒间隔循环显示温度2、主要技术参数测温范围：-30℃到+99℃测量精度：0.0625℃显示精度：0.1℃显示方法：LCD循环显示3、系统设计系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集，并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。
DS18B20以单总线协议工作，51单片机首先分别发送复位脉冲，使信号上所有的DS18B20芯片都被复位，程序先跳过ROM，启动DS18B20进行温度变换，再读取存储器的第一位和第二位读取温度，通过IO口传到1602LCD显示。
基于单片机的多点温湿度检测系统设计 光电信息工程专业毕业设计 毕业论文
基于单片机的多点温湿度检测系统设计光电信息工程专业毕业设计毕业论文本科毕业设计(论文) 题目：基于单片机的多点温湿度检测系统设计院（系）光电工程学院专业光电信息工程班级070107姓名苏波学号070107113导师刘宝元2011年6月10日基于单片机的多点温湿度检测系统设计摘要温湿度在线监控系统的应用是非常广泛的，例如，粮库、机房、档案馆等场所。
在这些场所，必须控制温度及相对湿度这两个物理量在一定的范围内，不能过高，也不能过低。
由于粮库、机房、档案馆等场所对于温湿度的特殊要求，这些地点需要装有温湿度在线监控系统，由用户根据环境要求设定系统的温湿度阈值，当系统监测到的温湿度值超过阈值时，自动启动空气温湿度调节设备；当环境温湿度值降到设定范围内，温湿度调节设备停止工作。
本文设计的多通道温、湿度检测系统利用单片机AT89C51作控制器,采用数字式传感器进行温湿度测量,实现多地点的温、湿度实时检测和显示功能,能方便地应用于各种温湿度检测场合。
关键词：仓库机房，温湿度传感器，单片机AT89S52AbstractTemperature and humidity-line monitoring and control system is very extensive, for example, grain storage, engine room, archives and other places.In these places, must control the temperature and relative humidity of these two physical quantities in a certain range, not too high, nor too low.The grain depots, engine room, archives and other places special requirements for temperature and humidity, these sites require online monitoring system equipped with temperature and humidity, according to environmental requirements set by the user system, the threshold temperature and humidity,When the system detects the temperature and humidity value exceeds the threshold value, automatically activated air temperature and humidity conditioning; When the ambient temperature and humidity values down to set the range, temperature and humidity conditioning stopped working.This design of multi-channel temperature and humidity detection system using microcontroller AT89C51 as the controller, the use of digital sensor for temperature and humidity measurements, multi-site temperature, humidity, and display real-time detection can be easily applied to a variety of temperature and humidity testing occasions .Key words: storage room, temperature and humidity sensors, microcontroller AT89S52II目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1.2 国内外发展情况 (1)1.3 系统的主要性能指标 (2)1.4 主要工作任务 (2)1.5 本章小结 (7)2 系统方案选择和工作原理 (3)2.1 系统综述 (3)2.2 系统设计方案选择 (4)2.3 系统工作原理 (4)2.4 本章小结 (5)3系统硬件设计 (6)3.1 AT89S52构成的最小系统 (6)3.1.1 晶振电路 (6)3.1.2复位电路 (7)3.2 温湿度传感器的选择 (7)3.2.1 温湿测量相关概念 (8)3.2.2 温湿度传感器的选择 (9)3.2.3 SHT11的工作原理 (10)3.2.4 SHT11的传输特性 (12)II3.2.5 2I C总线简介 (13)3.3 温湿度测量电路的设计 (14)3.4 显示电路设计 (4)3.5 报警电路设计 (7)3.6 键盘电路设计 (8)3.7 本章小结 (9)4.系统软件设计 (20)主程序流程图 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)毕业设计（论文）知识产权声明 (24)毕业设计（论文）独创性声明 (25)附录 (46)附录A系统仿真图 (56)附录B系统实物图 (27)IV1 绪论1 绪论1.1 研究背景及意义防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。
粮仓多点温度监测系统设计
粮仓多点温度监测系统设计一、系统概述：本系统通过安装多个传感器在粮仓内不同位置进行温度检测，将检测到的温度数据采集、传输给中心控制器，经过分析和处理后，将数据显示在人机界面上，并通过声光报警装置提示用户。
本系统具有实时性、准确性、可操作性等特点，能够在第一时间发现粮仓内的温度异常情况并进行及时处理，确保粮食的质量和安全。
二、系统组成：本系统主要由温度传感器、数据采集器、通信模块、中心控制器、电源、人机交互界面、报警装置等组成。
1、温度传感器：本系统所采用的温度传感器为PT1000型号的热敏电阻传感器，可测量室内温度范围为-50~150°C。
传感器精度高、测量范围广，且使用寿命长，是目前较为常用的温度传感器之一。
2、数据采集器：数据采集器主要用来采集传感器所检测到的温度数据，将数据通过模拟信号转换为数字信号，再将数字信号通过通信模块传输至中心控制器。
3、通信模块：本系统所采用的通信模块为GSM/GPRS通讯模块，可通过短信或GPRS网络将数据传输至中心控制器，并可接收中心控制器发送的控制指令，实现远程控制。
4、中心控制器：中心控制器是本系统的核心部件，主要用于数据处理、控制指令下达和人机交互。
数据处理方面，中心控制器能够对传感器采集到的温度数据进行实时分析和处理，并根据设定的阈值进行判断和判定，当温度超过或低于设定的值时，自动触发报警装置。
在控制指令下达方面，中心控制器可以通过短信或GPRS网络向本系统发送远程控制指令，以实现远程控制功能。
5、人机交互界面：人机交互界面是本系统与用户直接交互的界面，主要用来显示温度监测数据、操作控制系统，并展示报警信息。
界面采用易于操作的界面设计，将温度数据以清晰直观的形式呈现给用户，方便用户对仓内温度变化情况进行监控和控制。
6、报警装置：报警装置主要用来提示用户粮仓内温度异常情况，并引起用户的重视和注意。
在温度超过或低于设定的值时，报警装置将立即发出声光报警信号，提醒用户进行处理。
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多点温度检测系统
设计
摘要
环境温度对工业、农业、商业和人们的日常生活都有很大的影响，而温
度的测量也就成为人们生产生活中一项必不可少的工作。
随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，温度传感器
DS18B20具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。
本设计所介绍的数字温度计使用单片机AT89S52单片机，测温
传感器使用DS18B2Q用4位共阴极LED数码管以动态方式实现温度显示,分时轮流通电，从而大大简化了硬件线路，同时，采用串口通信方式可大大简化硬件电路和软件程序的设计，节省了I/O 口。
DS18B20数字温度传感器是单总线器件与51单片机组成的测温系统，具有线路简单、体积小等特点，而且在一根通信线上，能够挂接多个DS18B20,因此能够构成多点温度测控系统。
关键词：单片机；多点检测；串口通信
Abstract
Environmental temperature to industry, agriculture, commerce, and people's daily life has a lot of influence, and the measurement of the temperature will become an indispensable people production and life of the work. Along with the development of the single chip microcomputer technology, microcomputer in the daily electronic products is more and more extensive application, the temperature sensor DS18B20 have good linear, stable performance, high sensitivity, anti-interference ability strong, easy to use, widely used in the refrigerator, air conditioner, granaries, etc in daily life temperature measurement and control.
The design of the digital thermometer introduced use single chip computer 89 s52 microcontroller, temperature sensor DS18B20 use, with a total of 4 cathode tube LED digital display to realize dynamic way temperature, in turn time-sharing electricity, which greatly simplified the hardware circuit, and at the same time, the serial interface communication mode can greatly simplified the hardware circuit and software program design, save the I/O port. Digital temperature sensor DS18B20 is the single bus devices and 51 SCM composition, temperature measurement system, with simple line, little volume features, but at a communications line, can be articulated multiple
DS18B20, so can form multi-point temperature measurement and
control system.
Key Words: Single Chip Microcomputer; Multi-point detection; Serial commun-
-ication。