多路温度检测系统的设计
具有RS485通信功能的8路温度检测仪软件设计毕业设计
具有RS485通信功能的8路温度检测仪软件设计毕业设计摘要温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程需要对温度进行检测和控制。
为了满足对温度采集和测量要求，实现对各个支路温度的检测，本系统就是采用了AT89S52为主控的8路温度检测的系统。
该系统可以实现多个点的温度检测和数值显示并且具有RS-485通信功能。
该系统包括的模块主要有温度的采集，单片机的控制，AD转换，温度值的显示，RS-485通信。
它主要使用的是热敏电阻Pt100温度传感器实现温度检测，并通过AD转换对采集到的数值进行转换，随后将温度显示在液晶屏上，并对温度设置上下阈值来实现温度报警功能。
论文首先简单介绍了该系统的基本原理及整体结构，接着分硬件、软件两部分对整个系统进行阐述，其中软件部分详细描述。
最后是系统的调试与分析，对系统的功能进行了验证。
关键词：AT89S52, RS-485，AD转换, PT100温度传感器ABSTRACTTemperature is one of the most common parameters in industrial production and automatic control of technological, there is the need of the detection and control in the productive process. In order to meet the requirement of temperature acquisition and measurement to detect eight-channel`s temperature, so we will design a simply temperature detection system which focus on the AT89S52.This system can detect the temperature, display the values of number with RS-485 communication function. This system includes the collection of temperature, the control of the single chip microcomputer, AD conversion, display the temperature value and RS-485 communication. It detect temperature and transfer the temperature which is mainly use a PT100 temperature sensor. Then display the temperature on the Liquid Crystal Display. And set up the top and the bottom temperature value. If the temperature doesn`t reach the range of the top and bottom ,the system will give an alarm.This paper first introduces the basic principle and the massive structure of the system. Then it is divided into two parts to the whole system hard ware and software are described, the software part will give a detail description. Finally there is a need to debug and analyze the system to testify the system.KEY WORDS：AT89S52, RS-485 communication, AD conversion,Pt100 temperature sensor目录前言 (1)第1章绪论 (3)1.1基本原理 (3)1.1.1传感器部分 (3)1.1.2 主控制部分 (4)1.1.3 AD转换模块 (4)1.1.3.1 ADC0809简介 (4)1.1.3.2 ADC0809原理 (5)1.1.4 485通信模块 (6)1.2系统方案 (6)1.2.1系统的整体结构 (6)1.2.2 软件介绍 (7)1.3 章节安排 (8)第2章硬件设计 (9)2.1 总体设计 (9)2.2 系统主要器件的介绍 (10)2.2.1 单片机AT89S52 (10)2.2.2 A/D转换芯片 (11)2.2.3 温度传感器 (12)2.2.4 显示LCD 1602 (12)2.2.5 MAX485芯片 (12)2.3 总体电路图 (13)第3章软件设计 (15)3.1 主程序的设计 (15)3.2 AD转换子程序设计 (17)3.3 LCD温度显示程序设计 (19)3.4 报警子程序设计 (22)3.5 按键设置程序设计 (22)3.6 RS-485通信模块程序设计 (24)第4章调试与仿真 (26)4.1 软件仿真 (26)4.1.1 建立程序文件 (26)4.1.2 加载目标代码文件 (29)4.1.3 进行调试与仿真 (29)4.2 硬件调试 (31)4.3 产生的问题与分析 (33)第5章结论与展望 (34)5.1 结论 (34)5.2 展望 (34)参考文献 (35)附录系统程序 (38)前言在人类的生产生活之中，温度扮演着极其重要的角色，温度对工业的发展有着及其重要的影响，因此传感器也有着飞速的发展，来适应这种对温度的检测要求。
远程多路温度采集系统设计精选全文
毕业设计任务书
题 目
远程多路温度采集系统设计
学生姓名
学号
班级
专业
电子信息工程
承担指导任务单位
导师
姓名
导师
职称
一、主要内容
系统以STC89C53单片机作为主控芯片，主要包括：温度采集模块、中央处理模块、温度显示模块和无线传输模块。系统将当前多路温度值通过无线发送到接收端显示，实时远程监测工作环境温度。
5. 论文正文不少于1.5万字，查阅文献资料不少于15篇，其中外文文献2篇以上，翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。
四、应收集的资料及参考文献
C语言开发
关于STC89系列相关单片机开发文档。
相关传感和显示器件使用手册和接口电路
电机驱动模块。
五、进度计划
第1周——第2周 调研、收集材料，完成开题报告；
二、基本要求
1．系统硬件电路的设计，能实现温度巡回检测，并将温度通过无线传送到接收端；
2．单片机的程序设计，画出程序流程图，源代码编写；
3．提出系统设计框图，提出相应的解决方案。
三、主要技术指标（或研究方法）
1． 电压直流5V，工作电流小于500mA。
2、完成主要功能
3. 电路原理图
4. 使用说明书撰写
第3周----第4周 分析、确定周---第15周 撰写论文；
第16周完善论文，答辩。
教研室主任签字
时 间
年 月 日
多路温度检测系统的设计与研究
1 绪论温度是一个很重要的物理参数，自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。
在工业生产过程中，温度检测和控制都直接和安全生产、产品质最、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系，因此在国民经济的各个领域中都受到普遍重视。
温度检测类仪表作为温度计量工具，也因此得到广泛应用。
随着科学技术的发展，这类仪表的发展也日新月异。
特别是随着计算机技术的迅猛发展，以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业控制领域，形成了智能化的测量控制仪器，从而引起了仪器仪表结构的根本性变革。
1.1 温度检测类仪表的现状传统的机械式温度检测仪表在工矿企业中己经有上百年的历史了。
一般均具有指示温度的功能，由于测温原理的不同，不同的仪表在报警、记录、控制变送、远传等方面的性能差别很大。
例如热电阻温度计，它的测温范围是-200℃～650℃，测量准确，可用于低温或温差测量，能够指示报警、远传、控制变送，但维护工作量大并且不能记录；光学温度计测温范围是300℃～3200℃，携带使用方便，价格便宜，但是它只能目测，也就是说必须熟练才能测准，而且不能报警、远传、控制变送。
近年来由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛，智能化测量控制仪表己经取得了巨大的进展。
我国的单片机开发应用始于80 年代。
在这20 年中单片机应用向纵深发展，技术日趋成熟。
智能仪表在测量过程自动化，测量结果的数据处理以及功能的多样化方面。
都取得了巨大的进展。
目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时，几乎没有不考虑采用单片机使之成为智能仪表的。
从技术背景来说，硬件集成电路的不断发展和创新也是一个重要因素。
各种集成电路芯片都在朝超大规模、全CMOS 化的方向发展，从而使用户具有了更大选择范围。
这类仪器能够解决许多传统仪器不能或不易解决的问题，同时还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，降低仪表的成本以及加快新产品的开发速度。
智能化控制仪表的整个工作过程都是在软件程序的控制下自动完成的。
温度检测系统的设计
警报一般依据某一种表征燃烧的信号，尽管有些报 警系统采用多种传感器，但是并没有把各种信号真 正融合起来，进行综合判断。神经网络具有自学习、 自适应功能，用它来调整各火灾探测器的权重系数， 可以使系统的智能化程度提高，根据上述问题，本文 提出基于模糊神经网络火灾报警系统。 ２模糊神经网络设计 ２．１ 模糊变量
参考文献： ［１］孙江宏，李良玉．Ｐｒｏｔｅｌ电路设计与应用［Ｍ］．北京：机械工业出版
社．２００２． ［２］胡汉才．单片机原理及其接１３应用［Ｍ］．北京：清华大学出版社，
１９９６． ［３］马忠梅，等．单片机Ｃ语言Ｗｉｎｄｏｗｓ环境编程宝典［Ｍ］．北京：北京
航空航天出版社，２００３． ［４］石东海．单片机通信从人门到精通［Ｍ］．西安：西安电子科技大学
ｙｃｏ ｏ舶
图５单片机电路
Ｆｉｇ．５ Ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ
３．１．２组态王和单片机通信的协议选择
正常。在画面的右上角加入了时钟控件，发现时钟
单片机和组态王通信协议按照传输中用到的数 显示和计算机同步，工作正常。
据方式分为二进制方式和ＡＳＣＩＩ码方式。由于没有
由微机做上位机，组态王和单片机通信有很多 方式，如可以通过动态数据交换（ＤＤＥ）方式进行通 讯；还可以通过板卡方式购买组态王的驱动程序开 发包，然后单独开发通讯驱动程序，也可直接让单片 机和组态王６．０２通信等。由于本系统不需要传送 大量数据，采用单片机和组态王６．０２直接通信方 式。
ｙ“ ０’
岬 １１０ —二Ｃ１７ ｌａＦ Ｊ５８２３
ｌｒ—＿一ｕｃｏ＇２、：２
ＲＸＤＭＣＵ ＴＸ洲ＣＵ Ｉ’３２ Ｉ）：ｊ３ Ｐ３４ Ｐ３５ Ｐ３６ １１３７
基于RS232实时在线多点温度测控系统的设计
基于RS232实时在线多点温度测控系统的设计作者：纪越宁来源：《电子世界》2012年第23期【摘要】温度是工业对象中的主要被控参数之一，本文介绍了多点温度检测控制系统，基于高性能的加强型8位MCS-51系列单片机AT89C51RC，采用数字温度传感器DS18B20进行单总线式多点测温，具有一定的智能化，既可进行现场自动控制，也可通过全双工RS-232通信接口实现联网通信，以便于对参数进行设置及获得更高点数的控制。
同时为了现场及远程调试的方便，本系统还具有手动、自动切换功能，现场设置有一个小键盘，可方便进行各种参数的输入处理，系统能够同时控制8路设备的加热或降温。
【关键词】多路测控仪；在线实时控制；串行通信；Proteus；单片机自二十世纪七十年代单片机问世以来，以其具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠的特点，在智能仪表、家用电器和实时工业控制等控制应用领域得到广泛应用。
特别是单片机在线控制应用，不仅仅限于其广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的还在于从根本上改变着传统控制系统设计思想和设计方法。
随着社会经济的发展，我国的传统农业也向设施农业转变，温室大棚也向着自动化、智能化转变。
本文以温室大棚的温度检测控制为研究对象，实现8点温度监测、温度范围为-30℃～+128℃的可调可控，同时可选择手动或自动操作来进行现场或远程在线的实时测控及8点设备的加热或降温，以达到温度适宜、均匀。
一、总体设计方案的选择1.系统的总体结构框图（见图1）2.功能主件的选择1）AT89C51RC单片机如图2，该微处理器采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产的低功耗、高性能CMOS 8位单片机，兼容标准MCS-51指令系统，引脚兼容80C51和80C52芯片，32k Bytes Flash只读程序存储器（ROM），512 Bytes内部数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，内置时钟振荡器及可反复擦写1000次的常规烧写的Flash存储器；AT89C51RC单片机功能强大，开发成本低，可为多种高性能低价位的系统控制开发应用提供保障。
虚拟式多路温度检测系统
２ห้องสมุดไป่ตู้
糸 纸 ｌ块 圈 侯
人机交互模块的硬件设计即键盈显示驱动电路。系统采用 Ｉｔｌ ｎ ｅ 公司通Ｊ 人机接 ［ 片 ８ ７ ｝ ＝ ｆ ＝ Ｊ Ｊ ２９。将 ８ ７ ２ ９的 Ａ 、 Ｂ 口显示数据输 出 线分别与 ２个 Ｄ７译码跳动器的输入端相连 。控制面板上的键数按 用户 自己的需要进行设 定。以设 定 。 ‘个特定值为例加 以说明。当按 下 “ 设定”键后 ，面板 卜ｌ ４位 数码管熄灭。此时状态标 明该测 一
４ 基 于单 片机 的水位 自动控制系统 的抗干扰措施
系统通过硬件和软件两种方面的措施来实现抗干扰 。 硬件抗干扰电路的设计结台水位 自动控制系统运用的现场 实际 情况，采取如下措施：在主机与测控通 道的连 接部分接入光电耦合 器 ，从而增强系统的抗干 扰能力 ；利用双绞线来解 决单片机控制系 统中信号的长线传输问题 。 软件抗干扰措施采用看 门狗 ，应用 单片机中的两个定时器 ＴＯ 和 Ｔ１ 对主程序 的运行进行监控。 Ｔ１ ， 用来 监控主程序的运行 ，给 Ｔ１ 设定一定的定时时间 ，在主程序中对它进行复位，如果不能在 一 定的时间里对它复位 ， Ｔ１的定时中断就会使单片机 复位 。在这 里 Ｔ１的定时时间大于主程序的运行时间，给 主程序 留有一 定的裕量。 而 Ｔ１ 的中断正常与否 ，再由 Ｔ 定时中断子程序来监视，以构成 了 ０ 循环， ＴＯ监视 Ｔ１Ｔ１监视主程序 ，主程序 又来 监视 Ｔ ， ， Ｏ 从而保证 系 统 的 稳 定运 行 。
参考文献
【］Ｉ １ ＮＴＥ ２ ９ｕ ｅ Ｌ ８ ７ ｓｒ’ ｓｍａ ｕ ｌ ｎ ａ
［］ＢＢ ＡＤＳ７ １ ｓ ｌ ｓｍａ ｕ ｌ ２ ８ ８ ｕｅ‘ ｎ ａ ’
。
动借位 。如果输入了错误 的值 ，则可 以按 “ 复位”键才使水 位值回 到初始状 态。如 果输入完 毕，则可 以按 “ 模式”键 ，再 按 “ 复位” 键 确 定 ，则 系 统 自动进 入 监 控 ｛ 序 。 通讯 电路的硬件设计 选择 ＭＡＸ Ｍ 公司生产的低功耗 、单电源 ｔ Ｉ 双 ＲＳ ３ ２ ２发送 ／ 接器作为控制芯片 ．采用 ＤＢ ９连 接器 。结合 ＲＳ 一 ２２ ３ Ｃ数据线和 ＭＡＸ２ ２芯片各个 引脚 的定义，让单片机 的 Ｔ ３ ＸＤ 和 ＲＸＤ端通过 ＭＡＸ２ ２分 别与 Ｉ似机 的 ＴＸＤ和 ＲＸＤ 端直接连 ３ 接，组成最简单的基奉通 讯电路。
基于DS18B20的多路温度检测系统设计
ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅ ｉ ｎ ｗｈ ｃ ａ ｅ ｔｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｐ ｉ ｔ ， Ｗ ｉｈ ｄ ｇ ｔｌｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｓ ｒＤ Ｓ ８ ０ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓａ ｄ ｓｇ ｉ ｈ ｃ ｎ ｔ ｓ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｓ ｎ ｏ １ Ｂ２ ａ ａ ｈｅ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ｄ ｖ ｃ ｓ ｓｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ，ｗｉｈ ＡＴ８ Ｃ５］ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｔ ｆｍ ｕ ｔ—ｐ ｉ ｅ ｔ ９ ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｕ ｉ ｏ ｌｉ ｏ ｎｔｔ ｍｐｅ ａ ｕ ｅ ｃ ｎ ｂ ｓ ｒｔ ｒ ａ ｅ ｄ ｔ ｃ ｅ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ， ｎ ｉ ｅ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｄ ｒ ｉｃ ｉ ａ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｆ ｗ ｈ ｒ ． ｎ ｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ，ｄ ｔ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ａ ｄ ｇ ｖ ｓ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ｎ ｏ ｔ ｒ ｏ ｃ ａ ｔ Ｉ ｈ ｙ ｔ ｌ ｅ ａａ
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
基于单片机的无线多路温度数据采集系统设计
关键词： AT89C51 温度采集温度传感器DS18B20 RS-232 MAX813 无线收发模块PTR2000AbstractThis paper introduces a kind of wireless monitoring system which is used to control temperature condition. The system adopts wireless network and temperature collect technique. The wireless communication can avoid the shortcoming of remote wire transmission, such as large wastage, high cost etc. This design usesAT89C51,The monolithic integrated circuit is the main hardware, In order to realize design goal this design including temperature gathering, the temperature demonstrated that, the systems control, strung together periphery electric circuit and so on mouth correspondence.The main MCU (AT89C51) takes charge of measurement,control andcommunication with the communication MCU. The communication MCU (AT89C51) is used to control receiving and sending data in the wireless communication. The system wireless temperature control system is uses in the lower position machine establishment temperature the lower limit, with real-time temperature gathering, transmits to on position machine,by achieves to the temperature comparison, the control.Key words:AT89C51Temperature gatheringDS18B20RS-232MAX813PTR2000wireless communication目录第一章绪论 (3)第二章方案论证4第三章系统总体设计63.1系统总体分析63.2设计原理7第四章各个元器件及芯片简介94.1 AT89C51单片机介绍94.2 DS18B20温度传感器简介114.3 PTR2000模块介绍124.4 MAX813芯片介绍134.5 MAX7219芯片介绍144.6 1602液晶显示屏介绍15第五章各部分电路设计165.1 看门狗电路165.2 温度采集电路175.3 串口电路185.4 显示电路195.5 键盘电路20第六章系统总体软件设计 (21)6.1 系统工作流程.................................................216.2 系统地软件设计 (21)6.3 软件设计流程图 (22)结论27致谢词28参考文献29附录1：硬件总图30第一章绪论在工农业生产中,对于采集数据地传输大多采用有线方式,因为有线方式地传输距离、数据传输速率以及抗干扰能力都要优于无线方式；然而对于在野外或者不便于铺设线缆地地区进行数据采集传输时,采用有线方式就受到了限制.针对这一特点,设计了采用无线传输方式地无线数据采集监测系统.该系统采集主要以Atmel公司地AT89C51单片机为控制处理核心,由它完成对数据地采集处理以及控制数据地无线传输.AT89C51单片机是一种低功耗/低电压/高性能地8位单片机,片内带有一个8KB地可编程／可擦除／只读存储器.无线收发一体数传MODEM模块PTR2000芯片性能优异,在业界居领先水平,它地显著特点是所需外围元件少,因而设计非常方便.该模板块在内部需成了高频接收、PLL合成、FSK调制/解调、参量放大、功率放大、频道切换等功能,因而是目前集成度较高地无线数传产品.在本文中,主要说明单片机和无线数据收发模块 PTR 2000地组合,形成单片机地无线数据传输系统,与微机进行无线数据传输.包括：如何针对系统地需求选择合适地无线数据传输模块器件,如何根据选择地器件设计外围电路和单片机地接口电路,如何编写控制无线数据传输器件进行数据传输地单片机程序,并简要介绍数字温度传感器DS18B20地应用.第二章方案论证（一）温度采集方案方案一：模拟温度传感器.采用热敏电阻,将温度值转换为电压值,经运算放大器放大后送A/D转换器将模拟信号变换为数字信号,再由单片机经过比较计算得到温度值.优点：应用广泛,特别是工程领域,采用不同地热敏电阻,可实现低温到超高温地测量.缺点：必须采用高速高位A/D转换器,系统复杂,成本高,还以引进非线性误差,得通过软件差值修正方案二：采用集成数字温度传感器DS18B20.该传感器采用单总线接口,能方便地与单片机通信.测温范围从-55到+125,测温精度9-12位可调,12位时最大转换时间为750ms,完全满足本设计地要求.缺点：不能实现高温测量.从上各种因素,我们采用数字温度传感器方案.（二）无线数据传送方案方案一：采用GSM模块.GSM（公用数字移动网通信）系统是目前基于时分多址技术地移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛地一种系统,本设计可利用其短消息服务来传输温度数据.优点：网络覆盖广,可实现远距离传输.缺点：成本高,无法实现实时性.方案二：该采用无线传输模块PTR2000.该器件将接收和发射合接为一体；工作频率为国际通用地数传频段433MHZ；采用FSK调制/解调,可直接进入数据输入/输出,抗干扰能力强,特别适合工业控制场合；采用DDS（直接数据合成）+PLL频率合成技术,因而频率稳定性极好；灵敏度高达—105bBm；工作电压低（2.7V）,功耗小,接受待机状态电流仅为8μA；具有两个频道,可满足需要多信道工作地场合；工作数率最高达20kbit/s(也可在较抵速率下工作,如9600bps)；超小体积,约40×27×5mm3；可直接与CPU串口进行连接（如8031）,也可以用RS232与计算机接口,软件编程非常方便基于上述考虑,采用方案二.（三）显示界面方案方案一：用数码管显示,优点：结构简单,成本低.缺点：只能显示一测量点和有限地符号.方案二：采用LCD显示.可以实现中英文操作提示,方便人机交换.能同时显示多点温度值,通过键盘操作可快速翻屏浏览或监控一测量点温度值.缺点：价格高,体积增大.本系统设计为多点温度采集情况,所以选择LCD显示第三章系统总体设计3.1 系统总体分析无线温度数据采集系统是一种基于单片机射频技术地无线温度检测装置,本设计由温度采集部分,发送/接受部分,显示部分组成,温度采集部分由八个一线式数字温度传感器、AT89C51单片机、看门狗电路、键盘电路、晶振电路、复位电路、报警电路、数码管显示电路组成,采集到地温度数据在单片机地处理下在数码管上显示,同时传输到接收单元.发送部分采用无线传输模块PTR2000,模块在内部集成了高频发射,高频接受,PLL合成,FSK调制、参量放大,功率放大,频道切换等功能,单片机不能与无线模块直接通信,需通过串口电路进行数据地传输,串口电路采用RS232串口通信电路,显示部分采用1602液晶显示屏,AT89C51单片机以及单片机地外围电路由独立按键电路,晶振电路,复位电路组成.系统设计框图如下：发送模块系统框图接收模块系统框图3.2设计原理无线温度采集系统是一种基于无线模块地温度检测装置.本系统由温度采集部分和接收/发送机,以及显示芯片组成.温度采集部分由八个数字温度传感器芯片18B20,单片机AT89C51,低功耗地无线收发模块等组成,传感器采用寄生电源地方式即VDD与GND同时接地,八个温度传感器串接在P1.1口,同时采用结型场效应管进行驱动；数字单总线温度传感器是目前最新地测温器件,它集温度测量,A/D 转换于一体,具有单总线结构,数字量输出,直接与微机接口等优点.打开电源后,本系统由单片机AT89C51向单线数字温度传感器DS18B20芯片发出指令进行测温根据DS18B20地通讯协议,主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定地操作.复位要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右,后发出60～240微秒地存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功.在硬件上,DS18B20与单片机地连接采用寄生电源供电,此时UDD、GND接地,I/O接单片机I/O.然后数据被传输至单片机AT89C51,八位数据分两次传输,再由单片机编程为可以由数码管显示地四位数据,因为51单片机有一个全双工地串行通讯口,所以单片机和无线收发模块之间进行串口通讯.进行串行第一位为正负温度数据,后三位为带小数点地当前温度.数据也被送至低功耗无线传输模块进行无线传输.通讯时要满足一定地条件,比如电脑地串口是RS232电平地,而单片机地串口是TTL电平地,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.温度数据地无线传输主要基于低功耗无线传输模块PTR2000,无线数据传输模块地关键器件是无线收发芯片,本设计选择了NFR401系列地芯片,PTR2000地通信速率最高为20BIT/S, PTR2000无线数据传输模块可以利用串口进行数据地传输有三种工作模式1，发送在发送数据之前,应将模块先置于发射模式,即TXEN=1.然后等待至少5ms后（接收到发射地转换时间）才可以发送任意长度地数据.发送结束后应将模块置于接收状态,即TXEN=0.2, 接收：接收时应将PTR2000置于接收状态,即TXEN=0.然后将接收到地数据直接送到单片机串口.3,待机：当PWR=0时,PTR进入节点模式,此时地功耗大约为8uA,但在待机模式下不能接收和发射数据.数据地收、发由AT89C51控制.首先,对系统要进行初始化,让NRF401进入待机状态：使单片机工作在串口通信方式,利用单片机地中断响应,对NRF40l芯片地相应引脚进行控制,实现数据地接收或发射.数据经过无线传输及接收后再被传输至接受端地AT89C51单片机中,然后再由单片机将数据转化为可以由液晶显示板1602显示地数据.1602液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块地忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令失效.要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示字符. 最后通过液晶显示屏和数码管地温度数据对比,判断进行无线地温度传输数据是否正确.第四章各个元器件及芯片简介4.1 AT89C51单片机介绍AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）地低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机.单片机地可擦除只读存储器可以反复擦除100次.该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准地MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 地AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它地一种精简版本.1．主要特性：1、与MCS-51 兼容2、4K字节可编程闪烁存储器3、1000写/擦循环数据保留时间10年4、全静态工作,0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定5、128*8位内部RAM32可编程I/O线6、两个16位定时器/计数器7、5个中断源8、可编程串行通道低功耗地闲置和掉电模式9、片内振荡器和时钟电路2．主要管脚说明：P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流.当P1口地管脚第一次写1时,被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址地第八位. P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻地8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流.P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉地缘故.P2口：P2口为一个内部上拉电阻地8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入.并因此作为输入时,P2口地管脚被外部拉低,将输出电流.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址地高八位.P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻地双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流.当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入.作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉地缘故.4.2 DS18B20温度传感器简介DS18B20是DALLAS公司生产地一线式数字温度传感器,具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃可编程为9位～12位A/D 转换精度,测温分辨率可达 0.0625℃,被测温度用符号扩展地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；多个DS18B20可以并联到3 根或2根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器地端口较少,可节省大量地引线和逻辑电路.以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统.DS18B20地内部结构主要由4部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发地温度报警触发器TH和TL、配置寄存器.DS18B20地管脚排列如图2所示,DQ 为数字信号输入／输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端.ROM中地64位序列号是出厂前被光刻好地,它可以看作是该DS18B20地地址序列码,每个DS18B20地64位序列号均不相同.64位ROM地排地循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）. ROM地作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20地目地.图1DS18B20地管脚图DS18B20中地温度传感器完成对温度地测量,用16位符号扩展地二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位.例如＋125℃地数字输出为07D0H,＋25.0625℃地数字输出为0191H,－25.0625℃地数字输出为FF6FH,－55℃地数字输出为 FC90H.高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节地EEPROM组成,使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入. R1、R0决定温度转换地精度位数：R1R0=“00”,9位精度,最大转换时间为93.75ms；R1R0=“01”,10位精度,最大转换时间为 187.5ms；R1R0=“10”,11位精度,最大转换时间为375ms；R1R0=“11”,12位精度,最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度.高速暂存器是一个9字节地存储器.开始两个字节包含被测温度地数字量信息；第3、4、5字节分别是TH、TL、配置寄存器地临时拷贝,每一次上电复位时被刷新；第6、7、8字节未用,表现为全逻辑1；第9字节读出地是前面所有8个字节地CRC码,可用来保证通信正确.4.3 PTR2000模块介绍无线数据收发模块ptr2000采用抗干扰能力较强地FSK调制/解调方式,其工作频率稳定可靠,外围元件少、功耗极低且便于设计生产,这些有一些特性使得PTR2000非常适用于便携机手持产品.可广泛用于遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集、无线标签等系统.无线数据传输模块地关键器件是无线收发芯片.以下是几点选择芯片或者模块地选择标准.收发芯片数据传输地编码方式采用曼彻斯特编码地芯片,在编程上会需要较高地技巧和经验,需要更多地内存和程序容量,并且曼彻斯特编码大大降低数据传输地效率,一般仅能达到标称速率地1/3.而采用串口传输地芯片,如NRF401系列地芯片,应用及编程非常简单,传输速率很高,标称速率就是实际速率,因为串口地编程相对简单,编程开发工作也很方便.收发芯片地分装和管脚数较小地管脚以及分装,有利于较少PCB面积,适合测控地设计.NRF401仅20脚,是管脚和体积最小地.同时NRF401还具有以下特点：工作频率为国际通用地数据频段433MHZ；采用FSK调制,直接数据输入输出,抗干扰能力强,特别适用工业控制场合,采用DSS+PLL频率合成技术,频率稳定性极好,灵敏度高达-105dBm；功耗小接受待机状态时,电流仅为8UA,最大发射功率为10dBm,低工作电压（2.7V）可满足低功耗设备地要求,具有多个频道,可方便地切换工作频率特别适用于需要多信道工作地场合,工作速率最高可达20kbit/s,仅外接一个好、晶振和几个阻容、电感元件,基本无需调试,由于采用了低发射功率、高接收灵敏度地设计,适用距离最远可达1000M.内部电路图如下：4.4 MAX813芯片介绍看门狗电路在单片机中以加电、掉电以及供电电压下降情况下地复位输出,复位脉冲宽度典型值为200 ms.独立地看门狗输出,如果看门狗输入在1．6 s内未被触发,其输出将变为高电平, 1.25 V门限值检测器,用于电源故障报警、电池低电压检测或＋5 V 以外地电源监控,低电平有效地手动复位输入.各引脚功能及工作原理1、手动复位输入端（）当该端输入低电平保持140 ms以上,MAX813就输出复位信号.该输入端地最小输入脉宽要求可以有效地消除开关地抖动.2、工作电源端（VCC）：接+5V电源.3、电源接地端（GND）：接0 V参考电平..4、电源故障输入端（PFI）当该端输入电压低于1．25 V时,5号引脚输出端地信号由高电平变为低电平.5、电源故障输出端（)电源正常时,保持高电平,电源电压变低或掉电时,输出由高电平变为低电平.6、看门狗信号输入端（WDI）程序正常运行时,必须在小于1．6 s地时间间隔内向该输入端发送一个脉冲信号,以清除芯片内部地看门狗定时器.若超过1．6 s该输入端收不到脉冲信号,则内部定时器溢出,8号引脚由高电平变为低电平.7、复位信号输出端（RST）上电时,自动产生200 ms地复位脉冲；手动复位端输入低电平时,该端也产生复位信号输出.8、看门狗信号输出端（）.正常工作时输出保持高电平,看门狗输出时,该端输出信号由高电平变为低电平.芯片管脚图如下：4.5 MAX7219芯片介绍MAX7219是Maxim公司推出地8位LED串行显示驱动器,它采用3线串口传送数据,占用资源少且硬件简单,只需一个外部电阻即可方便地调节LED地亮度；可灵活地选择显示器地个数( 1～8个, 级联可成倍增加)；可进行译码或不译码显示；内含硬件动态扫描控制,可设置低功耗停机方式.引脚功能和工作原理MAX7219采用24脚双列直插式封装,其引脚如图3所示.SEGA～SEGG和DP 分别为LED七段驱动器线和小数点线,供给显示器源电流；DIG0～DIG7为8位数字驱动线,输出位选信号,从每位LED共阴极吸入电流.图3 MAX7219 引脚功能DIN是串行数据输入端.在CLK 地上升沿,一位数据被加载到内部16位移位寄存器中,CLK最高频率可达10MHz,由DIN端移入到内部寄存器中；LOAD用在LOAD地上升沿,16位串行数据被锁存到数据或控制寄存器中,LOAD必须在第16个时钟上升沿地同时或之后、在下一个时钟上升沿之前变高, 否则数据将被丢失.每组数据为16 位二进制数据包.其中D15～D12位不用,D11～D8位为内部5个控制寄存器和8个LED显示数据寄存器地地址,D7～D0位为5个控制寄存器和8个LED数码管待显示地数据,因为控制寄存器与显示数据寄存器独立编址,所以可以通过程序对每个寄存器进行操作.MAX7219内部有14个可寻址地控制字寄存器.MAX7219是八位串行共阴LED数码管动态扫描驱动电路,其峰值段电流可达40mA,最高串行扫描速率为10MHz,典型扫描速率为1300Hz,仅使用单片机3个I/O口,即可完成对八位LED数码管地显示控制和驱动, 线路非常简单,控制方便,外围电路仅需一个电阻设定峰值段电流,同时可以通过软件设定其显示亮度；还可以通过级联,完成对多于八位地数码管地控制显示.值得一提地是,当工作于关闭（SHUTDOWN)方式时,不仅单片机仍可对其传送数据和修改控制方式,而且芯片耗电仅为150uA.4.6 1602液晶显示屏介绍工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符.（16列2行）注：为了表示地方便 ,后文皆以1表示高电平,0表示第电平.1.管脚功能1602采用标准地16脚接口,其中：第1脚：VSS为电源地第2脚：VDD接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K地电位器调整对比度）.第4脚：RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器. 第5脚：RW为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作.第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端.第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端.第15～16脚：空脚或背灯电源.15脚背光正极,16脚背光负极.2.字符集1602液晶模块内部地字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同地点阵字符图形,这些字符有：阿拉伯数字、英文字母地大小写、常用地符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定地代码,比如大写地英文字母“A”地代码是01000001B（41H）,显示时模块把地址41H中地点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”.第五章各部分电路设计5.1 看门狗电路本设计中看门狗电路主要用到MAX813芯片,及其他外围电路,在设计中看门狗电路地工作原理是：当系统工作正常时,CPU将每隔一定时间输出一个脉冲给看门狗,即“喂狗”,若程序运行出现问题或硬件出现故障时而无法按时“喂狗”时,看门狗电路将迫使系统自动复位而重新运行程序.主要作用是防止程序跑飞或死锁.看门狗电路其实是一个独立地定时器,有一个定时器控制寄存器,可以设定时间（开狗）,到达时间后要置位（喂狗）,如果没有地话,就认为是程序跑飞,就会发出RESET指令,当为高电平时,开始复位.功能如下：本电路巧妙地利用了MAX813地手动复位输入端.只要程序一旦跑飞引起程序“死机”,端电平由高到低,当变低超过140 ms,将引起MAX813产生一个200 ms地复位脉冲.同时使看门狗定时器清0和使引脚变成高电平.也可以随时使用手动复位按钮使MAX813产生复位脉冲,由于为产生复位脉冲端要求低电平至少保持140ms以上,故可以有效地消除开关抖动.该电路可以实时地监视电源故障（掉电、电压降低等）.图6 中R5未经稳压地直流电源.电源正常时,确保R3地电压高于1．26 V,即保证MAX813地PFI 输入端电平高于1.26 V.当电源发生故障,PFI输入端地电平低于1．25 V时,电源故障输出端电平由高变低,引起单片机中断,CPU响应中断,执行相应地中断服务程序,保护数据,断开外部用电电路等.5.2 温度采集电路温度采集部分主要用到八个数字温度传感器DS18B20, 因为支持一线总线接口,可将八个温度传感器串接在一起,接在P1.1口,采用寄生电源方式,将VDD 与GND共同接地,同时采用一结型场效应管进行驱动.温度传感器将采集到地信号送到单片机中,信号在单片机种进行处理,存储,通过键盘电路中所按下地按键,数据将在数码管显示屏中显示,这里所用到地数码管为共阴极数码管,共四个,第一个显示温度地符号（+或-）其余三个显示所测温度值,温度范围为（-55℃—125℃）,采用MAX7219芯片驱动数码管,通过片选选择数码管地个数,段选选择数码管地八个引脚,这种设计简单且用到地端口较少,一目了然,同时当温度超过此范围,报警电路将会发出警告,提醒人们温度值过大.同时信号也将被送至无线收发模块.电路图如下：温度采集电路原理图5.3 串口电路单片机从一个I/O引脚逐位传输一些列二进制编码数据,就是串行通信.所谓串行通信是指外设和计算机家门适用一根数据信号线数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输,每一位数据都占据一个固定地时间长度,这种通信方式使用地数据线少,传输速度比并行传输慢.串行通信地优点在于远程通信和上下位机通信,51系列单片机通过自身地串口完成通信,高串口是一个可编程地全双工串行通信接口.串口通信协议地内容接口地电气特性在RS-232-C中任何一条信号线地电压均为负逻辑关系.即要求接收器能识别低至+3V地信号作为逻辑“0”,高到-3V地信号作为逻辑“1”.接口地物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25地25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接地RS-232-C接口,因为不使用对方地传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”.所以采用DB-9地9芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线. 串口电路图如下：C2 0.1uf C1 0.1ufc30.1ufc40.1ufC50.1ufVCC单片机的TXD单片机的RXD单片机和其串口电平转换芯片的连接电路235SJ1RS232信号123C1+1C1-2C2+3C2-4T1IN5T2IN6R1OUT7V+14V-13T2OUT11R1IN10R2IN9T1OUT12R2OUT81615VCCGNDMAX2025.4 显示电路显示电路主要有另一块AT89C51单片机、外围电路及1602液晶显示屏组成.1602液晶显示屏能显示32个字符,内部地字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同地点阵字符图形,这些字符有：阿拉伯数字、英文字母地大小写、常用地符号、和日文假名等,当数据传输过来时,液晶屏地第一行显示温度两字,第二行显示温度数值.电路图如下：显示模块。
基于51单片机的多点温度检测系统设计
基于51单片机的多点温度检测系统设计作者：程院莲来源：《数字技术与应用》2012年第11期摘要：多点温度检测系统由下位机和上位机两大部分组成。
下位机选用AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器为核心器件，实现温度的检测并提供标准RS232通信接口。
上位机实现数据处理与显示，选用通用PC。
该系统可应用于在工业及民用常温多点监测场合，如仓库测温、空调系统的温度检测等领域。
关键词：单片机 DS18B20 温度检测单总线中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0008-02运用主从分布式思想，下位机（单片机）实现各点温度数据的实时采集和处理，上位机（PC机）则显示各点温度值，采用RS-232串行通讯标准，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。
该系统具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点，可以应用在工业及民用常温多点监测场合。
如粮食仓储系统、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测等。
1、系统设计方案在多点测温系统中，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。
系统设计方案框图如图1所示。
2、下位机硬件设计下位机的功能主要包括：多点温度测试及其相关处理，与上位机通讯传输温度数据。
基于Lab WindowsCVI多点温度检测系统的设计
工控设备
ＣＡＮ／２３２ 转换器
ＣＡＮＨ ＣＡＮＬ
ＣＡＮ 控制器 １＃ 温度检测
ＣＡＮ 控制器 ４＃ 温度检测
图 １ 系统总体设计
温度检测的过程为：每个温度检测模块实时检 测每个单元的温度值，通过 ＣＡＮ 总线网络发到工控 设备，在工控设备上进行温度值的显示，根据用户的 要求进行数据的保存和温度曲线的显示。
《装备制造技术》２０１２ 年第 １１ 期
基于 Ｌａｂ Ｗｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ 多点温度检测系统的设计
赵亮
（陕西理工学院 机械工程学院，陕西 汉中 ７２３００３）
摘 要：采用 ＣＡＮ 总线技术，设计了对魔芋烘干线流化床内多点温度进行检测的硬件电路，利用 Ｌａｂ Ｗｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ 软 件开发平台，开发了友好交互界面，实现了对多点温度进行采集和实时显示等功能。 关键词：温度检测；Ｌａｂ Ｗｉｄｏｗｓ／ＣＶＩ；ＣＡＮ 总线
１ 检测系统的整体要求
３ 检测系统的硬件设计
系统要求对 ２４ 点的温度进行检测，且每 ６ 个检 测点为一个检测单元，并能够对采集的温度值在工控 设备上进行保存和实时显示温度曲线的功能。温度观 测点到到现场温度检测点的距离最大不超过 １ ｋｍ。
２ 检测系统的总体设计
由于系统要求能够对采集温度值进行保存，并 且能看到温度的变化曲线，所以需要用组态软件开 发一个上位机界面，在本系统中使用 ＮＩ 公司的 Ｌａｂ Ｗｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ 软件进行上位机界面的开发。
多路数据巡回检测 与显示电路
工作电压范围：+4~+30V
测温范围： -50~+150℃ 25℃电流输出 （298.20K)：298.2uA
上图是从没有引脚的一端向有引脚一端看过去的图！
第三个脚可以不用,是接外壳做屏蔽用的。 测量温度是把整个器件放到需要测温度的地方。
基本使用方法如下：
AD590的输出电流值说明如下： 其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输 出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。
/RD为转换结果读出控制端，当 /CS和 /RD端同时有效时，输出数据锁 存器 DB0~DB7提供8位并行二进制数据输出，同时使 /INTR复位。
（2）信号提取与比较。 信号提取要利用传感器才能实现。 传感器的种类很多。最常用的有光 传感器、温度传感器和压力传感器等。下面仅以AD590为例着重介绍温度 传感器的典型应用电路。 (a)集成电路温度传感器AD590电路。 AD590是电流型（即产生一个与绝对温度成正比的电流输出）集成 温度传感器的代表产品 。 AD590的主要电气参数为：
节范围是 ±1uA（相当于 ±1℃) ，由于 Rf=10千欧，故电路输出 UT=（T2-T1）
×10mV/℃。这种电路通常把 T1视为参考温度，而 T2用于监视被测温度。
(3)比较电路 经传感器转换后的电信号与某一给定值（基准电压UR)比较时，将产生一个 开关信号，此信号送到时执行机构可报警（或发光显示）。 基本的热—电、光—电转换电路为桥式转换电路，与比较器A连用，构成热动 （光动）开关。其中图(C)所示的为单运放比较电路，图(D)所示的为双运放构成 的上下限比较电路，例如，当Ui>Ur1时U01为高电平，而 Ui<Ur2时， U02为高电平。
基于51的温度8路温度检测智能多路温度检测系统（可编辑）
智能多路温度检测系统中国科学院感光化学研究所陶培德摘要本文详细地介绍了八路温度巡回检测/定点检测系统的硬件配置、误差分析和软件设计方法。
该系统特点有三:①采用铂热电阻测温,布线为三线制,不加补偿电阻,从电路模型中消除了连接导线电阻引进的测量误差。
②八路测温用用一套温度?电压变换电路,测温点间的切换采用廉价的CD4051八选一模拟开关,其开关的导通电阻及导通电阻路差均布引进测量误差。
③铂热电阻温度/电压变换电路的非线性由硬件电路校正,校正后的非线性误差在0~199.9℃范围内小于0.0045%。
整个系统采用89S51单片机控制键盘操作,实现检测温度的实时显示、打印、越线报警功能。
引言温度的精密测量是工业生产领域中的一个经典课题。
在温度检测系统中,测量变换电路起着至关重要的作用,而温度传感器又是该电路中的一个关键元件。
众所周知,在设计测量变换电路时,我们是从分析传感器性能(电阻型、电流型、电压型等)入手,通过适当的补偿、非线性校正及信号放大环节,最后综合处一个满足期望指标的测量变换电路来。
目前,使用比较广泛的温度传感器有四类:热电阻(如铂热电阻)、热电偶、热敏电阻及集成电路温度传感器(如AD590)。
本文介绍的检测系统,采用铂热电阻(以下简称铂电阻)元件测温。
铂电阻温度传感器具有精度高、性能稳定、互换性好(有分度表)、耐腐蚀及使用方便等一系列有点,移植是工业测控系统中广泛使用的一种比较理想的测温元件。
在温度大于0℃的条件下,铂电阻的电阻值R(t)与被测温度t之间呈如下关系:R(t)R(0)?(1+At+Bt2) (1)式中(对BA2分度号而言)R(0)100Ω(0℃时的电阻值)A3.96847×10-3/℃(一次温度系统数)B?5.847×10-7/℃2(二次温度系统数)由式(1)可见,铂电阻的不足之处是:温度比较率小(α≈0.391Ω/℃),存在Bt2二次飞线性项。
大家知道,铂电阻作为温度传感器使用时,必须把它放在测温现场。
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计一、系统设计思路1、系统架构：本系统的所有模块分为两个主要的部分：单片机部分和PC部分。
单片机部分是整个温度控制系统的中心模组，它负责多路温度传感器的信号采集、温度计算和显示，还有一些辅助操作，如温度上下限报警等；PC部分主要实现数据采集、分析、处理、显示等功能，与单片机的交互可通过RS485、USB等接口进行。
2、硬件设计：本系统设计确定采用AT89C52单片机作为系统的处理核心，在系统中应用TLC1543数据采集芯片，采用ADC转换器将多个温度传感器的数据采集，使系统实现多路温度检测同时显示.另外，为了实现数据采集记录，系统可以选用32K字节外部存储封装。
二、系统总控程序设计系统总计程序采用C语言进行编写，根据实际情况，主要分为以下几个主要的模块：（1）初始化模块：初始化包括外设初始化、中断处理程序初始化、定时器初始化、变量初始化等功能。
（2）温度采集模块：主要对多路温度传感器的采集、计算并存储等操作，还可以实现温度的报警功能。
（3）录波模块：提供数据的实时采集、数据的存取、数据的滤波处理等功能。
（4）通信模块：主要是用于实现数据透传，采用RS485接口与PC端的上位机联网，可实现远程调试、远程控制等功能。
（5）用户界面模块：实现数据显示功能，可以根据用户的要求显示多路温度传感器检测到的数据。
三、实验检验（1）检查系统硬件的安装是否良好；（2）采用实测温度值与系统运行的实测温度值进行比对；（3）做出多路温度信号的对比，以确定系统读取的数据是否准确；（4）检查温度报警功能是否可以正常使用，也可以调整报警范围，试验报警功能是否可靠；（5）进行通信数据采集的联网检测，确保上位机和系统可以进行实时、准确的通信。
系列PLC实现多路温度控制
感谢您的观看
4
【松下电工方案】
采用小型机FP0/FP-X/FPΣ主机，使用热电偶单元FP0-TC8(8通道)/FP0-TC4(4通道) 指令采用[F355 PID], 可以实现高精度的控制. 同时具有优异的自整定功能. 可以帮助用户确定最优的参数. 通过灵活地运用用户的经验或分段测定的参数值, 可以实现升温-稳定-降温不同阶段的控制 通过触摸屏操作, 简便直观地监控/操作 ([注] 实际控制结果:仅利用自整定获得的参数, 即能实现±0.5℃的稳态精度)
采用多个温度控制器， 分别控制各个通道的温度.
温控器 操作开关
控制柜示意图(现状)
·各通道的控制相对独立,控制动作之间没有关联.可能因加热电流的同时增大造成系统冲击.
STOP ·参数修改/设定需要分别进行.
……
松下电工（中国）有限公司工业控制事业部
2019年6月16
感谢您的观看
3
2019年6月16
【用途】
半导体用电子真空加热炉控制.
加热腔
控制柜
【系统要求】
·需要温度控制范围400℃～1200℃ ·需要温度控制通道数量 9～12通道 ·精度要求 稳态误差±1℃以内 ·其他I/O控制 ·支持触摸屏
温度检测点(TC) (多个)
松下电工（中国）有限公司工业控制事业部
2019年6月16
感谢您的观看
2
【用户现有方案】
Multi-Channel Temperature Control by FP series PLC
FP系列PLC实现多路温度控制
松下电工（中国）有限公司工业控制事业部
2019年6月16
感谢您的观看
1
应用提案 – 针对通道温度控制的PLC控制
多路温度采集系统设计
目录1综述 (1)2数字式多路温度采集系统硬件电路设计 (2)2.1温度采集电路设计 (2)2.1.1 DS18B20简介 (2)2.1.2温度采集电路结构 (5)2.2单片机控制电路设计 (6)2.2.1单片机芯片选择 (6)2.2.2 AT89C51单片机工作基本电路设计 (6)2.3输入控制电路设计 (7)2.4显示电路设计 (8)2.4.1 LED数码显示管静态显示工作原理 (8)2.4.2显示电路结构 (9)2.4.3显示电路工作过程 (9)2.5报警控制电路设计 (9)2.5.1报警控制电路结构 (10)2.5.2报警控制电路工作过程 (10)2.6电源电路设计 (10)2.7数字式多路温度采集系统元件清单 (11)2.8数字式多路温度采集系统电路图 (11)3数字式多路温度采集系统程序设计 (12)3.1主程序设计 (12)3.2子程序设计 (12)3.2.1 DS18B20的通信协议 (12)3.2.2子程序 (13)3.3数字式多路温度采集系统控制源程序 (16)4系统调试及性能分析 (17)4.1系统调试 (17)4.2系统性能分析 (17)5结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)附录（1）数字式多路温度采集系统元件清单 (21)附录（2）数字式多路温度采集系统原理图 (22)附录（3）数字式多路温度采集系统印刷电路板图 (23)附录（4）数字式多路温度采集系统控制源程序 (24)摘要数字式多路温度采集系统由主控制器、温度采集电路、温度显示电路、报警控制电路及键盘输入控制电路组成。
它利用单片机AT89C51做控制及数据处理器、智能温度传感器DS18B20做温度检测器、LED数码显示管做温度显示输出设备。
硬件电路比较简单，成本较低，测温范围大，测量精度高，读数显示直观，使用方便。
关键词：数字；温度；传感器；单片机；控制Abstractthe digital multi-channel temperature gathering system by the master control regulator, the temperature gathering electric circuit, the temperature display circuit, reports to the police the control circuit and the keyboard entry control circuit is composed .It makes the control and the data processor, intelligent temperature sensor DS18B20 using monolithic integrated circuitAT89C51 makes the temperature detector, the LED numerical code display tube makes the temperature demonstration output unit. The hardware electric circuit quite is simple, the cost is low, the temperature measurement scope is big, and the measuring accuracy is high, reading demonstration is direct-viewing, easy to operate.Key words: numeral; temperature; sensor; monolithic integrated circuit; control1综述温度是一种最基本的环境参数，人们的生活与环境温度息息相关，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
(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。
多路温度自动巡检系统
多路温度自动巡检系统作者：刘文秀, 郭伟, 余波年来源：《现代电子技术》2011年第09期摘要：设计了一种8路温度巡检仪，能够对8通道循环检测温度，当温度超过上限时，实现报警功能。
硬件上，利用半导体集成温度传感器检测温度，由单片机控制，进行A/D转换，在显示器上显示测量出的温度。
软件上，单片机编程以实现对各测试点温度值的检测和集中管理。
关键词：温度传感器；巡回检测； A/D转换；液晶显示中图分类号：TN87-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)09-0124-03Multi-channel Temperature Automatic Inspection SystemLIU Wen-，，YU Bo-(1. School of Automation, Shaoguan University, Shaoguan 512005, China;2.Guangdong Shaoguan Big Jiangnan Electric Engineering Company, Shaoguan 521005, China)Abstract： A kind of 8-channel temperature inspection instrument is designed, which can circularly detect temperature of 8-channel and realize alarm function when temperature exceeds the maximum limitation. For the hardware, integrating temperature sensor by semiconductor to detect temperature and performing the A/D conversion by single-chip microcomputer control for displaying the measured temperature on display. For the software, programming by the SCM for detecting and managing each test point temperature.Keywords： temperature sensor; detection; A/D conversion; LCD display0 引言温度是工农业生产中常见的工艺参数之一，许多产品对温度范围要求严格，对温度的控制好坏直接影响产品的质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多路温度检测系统的设计【目录】第一章前言 (1)第二章整体方案设计 (2)2.1电源电路设计 (2)2.2整体框架图 (3)2.3技术特点 (3)第三章芯片介绍 (4)3.18751芯片 (4)3.1.1电源引脚 (4)3.1.2外接晶振引脚 (4)3.1.3输入输出引脚 (4)3.1.4控制引脚 (5)3.1.5存储器结构 (5)3.28255可编程并行接口芯片 (5)3.3ADC0804转换器 (7)3.4AD590传感器 (8)3.5LED七段数码管 (9)3.6BCD 七段译码器7447 (11)第四章LDE显示电路及流程图 (13)4.1LED显示电路 (13)4.2程序流程图 (14)第五章硬件设计 (15)5.1键盘控制输入显示电路 (15)5.28751与8255的连接 (16)5.3ADC0804外围电路 (16)第六章结论 (17)【谢辞】 (18)【参考文献】 (19)【摘要】随着电子技术发展，特别是随着大规模的集成电路的产生，给人们的是生活带来了根本性质变化。
微型计算机的出现使现代的科学研究得到质的飞跃，而单片机技术的出现则是给现代工业控制以及日常生活带来了极大的方便，正是应用电子技术的发展推动了工业生产及人们的日常生活水平。
单片机多点温度控制利用具有极高的性价比，体积小，重量轻，抗干扰能力强对环境的要求不高, 但可靠性，运算精度高的8751系列单片机，同时利用AD590温度传感器采集温度，利用8255实现对本系统人工温度的设置，设置值在LED上显示。
关键词：8751单片机 AD590温度传感器 8255芯片 LED LM7805【Abstract】With the development of electronic technology, especially with the large-scale production of integrated circuits, to the lives of the people is the fundamental nature of change. The emergence of modern microcomputer qualitative leap in scientific research, but there is asingle-chip technology to the everyday life of modern industrial control, and has brought great convenience, it is the application of electronic technology to promote the development of industrial production and people's of daily living. The use of single-chipmulti-point temperature control has a very high cost, small size, light weight, anti-interference ability of the less demanding on the environment, but the reliability, operationand high precision 8751 series of microcontrollers, while using AD590 temperaturesensors collect temperature, the use of 8255 to achieve the set temperature of the systemmanually, set the value on the LED display. Keywords: 8751 single-chip AD590 temperature sensor chip LED LM7805 8255第一章前言随着电子信息技术的飞速发展，多路温度检测系统在工业、农业以及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，如温室大棚、空调、冰箱、制冰机等等都会采用到多路温度检测系统。
环境的温度对工业设计生产、工程建设以及日常生活中多多少少都会有点影响。
环境温度的检测不仅应用在工厂生产、酒店、厂房以及家庭生活方面，而且还应用在高精度的生产车间，对环境温度要求极其严格，温度的变化极有可能对生产的产品造成极大的影响。
因此，这就需要一种能够实时检测温度变化以及显示温度变化的设备，提供实时的温度数据值，让人们对当前环境的温度做到一目了然。
多路温度检测可以根据人们需要不同的温度环境进行设置该环境的温度值，及时反映生产车间、生活中的真实温度，提示人们环境温度的变化情况，以便人们能够及时做出相应的调整，使当前温度环境更好的服务于社会工业生产和人们的日常生活，所以多路温度检测系统在生活中的应用十分广泛。
多路温度检测系统采用具有扩展性速度快特点的8751单片机进行设计，温度采集使用AD590温度传感器，其检测温度范围-55·C—150·C，该温度传感器具有非常高的线性输出性能。
利用8位分辨率的ADC0804进行模/数（A/D）转换。
同时采用可编程的8255芯片用于键盘输入扫描，LED数码管显示相对应的温度。
第二章整体方案设计2.1 电源电路设计图1 电源电路其电路图如上图所示，图中“output”端输出为+5V。
电源电路由变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和三端稳压电路构成。
电子设备中常使用输出电压固定的集成稳压器。
三端式稳压器只有输入、输出和公共引出端，由启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路等部分组成。
在本系统中，要求电源电压为+5V，由于三端式稳压器输出电压固定，故在设计中选择三端式稳压器L7805。
三端式稳压器的输入与输出之间电压差为2～3V，整流桥的输出电压是输入电压(有效值)的1.2倍，根据有效值与峰-峰值的关系选择220V/6V的变压器。
由于L7805的最大输出电流为1A，电压为稳定的+5V，输出功率为5W，加上三端式稳压器L7805的消耗，故本系统选择降压比为220V/6V、功率为10W的变压器。
图中C4、C5为低频滤波电容，根据经验选择电解电容，其容值分别为C4=220μF、C5=47μF；C6、C7为高频滤波电容，均选0.1μF的无极性电容。
发光二极管用于指示电源是否接通，选择FG1112004 发光二极管，根据FG1112004正向电流为5mA 及管压降为+2V，选择限流电阻R5= 680Ω。
2.2 整体框架图采用8751单片机芯片，通过P1，P2口与外围电路相连接，外围电路ADC0804转换器，8255芯片分别与8751的P0相关引脚相连接，LED显示专用芯片7447与8751单片机P1引脚连接驱动LED显示工作。
可编程并行接口8255用于键盘4*3输入的控制，ADC0804通过引脚6与AD590温度传感器连接，把模拟量转换成电压值，系统原理图如下：2.3 技术特点电源电路制作方便，简洁、稳定高效。
8位处理能力的8751单片机，I/O端口都是双向。
8255可编成并行接口LSI芯片，多功能的I/O器件，可作为电路接口。
ADC0804 8位逐次逼近A/D转换器。
工作温度0ºC--+70ºC。
AD590温度采集，产生的电流与绝对温度成正比，有非常好的线性输出性。
第三章芯片介绍3.1 8751芯片8751单片机有40个引脚，引脚图如下：图3 8751芯片3.1.1电源引脚VCC（第40引脚）：接电源+5VGND （第20引脚）：接电源负极，即接地。
3.1.2外接晶振引脚XTAL1（第19脚）：片内反相放大器输入端XTAL2（第18脚）：片内反相放大器输出端3.1.3输入输出引脚P0.0~P0.7（第39—32脚）：P0口的8个引脚。
P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O口，每位驱动8个LSTTL负载。
在访问外部存储器或进行I/O口扩展时，它分时作为低8位地址总线和双向数据总线。
P1.0—P1.7（第1-8脚）：P1口的8个引脚。
P1口是一个8位的准双向I/O口，每一位可直接驱动4个LSTTL负载。
P2.0-P2.7（第21—28脚）：P2口的8个引脚。
P2口也是一个8位双向I/O口，每一位可直接驱动4个LSTTL负载，在访问外部存储器时它作为高8位地址总线。
P3.0—P3.7（第10-17脚）：P3口8个引脚。
P3口除作为普通8位准双向I/O口外，还具有第二功能。
P3.0 ：RXD（串行输入口，串行通信时，信号由此输入单片机）。
P3.1： TXD（串行输出口，串行通信时，单片机由此把信号输出）。
P3.2：/INT0（外部中断0输入口）。
P3.3：/INT1（外部中断1输入口）P3.4：T0（定时器0外部输入口）P3.5：T1（定时器1外部输入口）P3.6；/WR（片外数据存储器写选通输出口）P3.7：/RD（片外数据存储器读选通输出口）3.1.4控制引脚/PROG（第30引脚）：地址锁存有效信号输出端。
/EA（第31脚）：外部程序存储器选用端。
/PSEN（第29脚）：程序存储允许输出端。
RST（第9脚）：复位信号输入端。
3.1.5存储器结构分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
片内外统一编址64K字节的ROM，128（或256）字节的片内的RAM和64K字节的片外RAM。
P2.0-P2.7（第21—28脚）：P2口的8个引脚。
P2口也是一个8位双向I/O口，每一位可直接驱动4个LSTTL负载，在访问外部存储器时它作为高8位地址总线。
P3.0—P3.7（第10-17脚）：P3口8个引脚。
P3口除作为普通8位准双向I/O口外，还具有第二功能。
P0.0~P0.7（第39—32脚）：P0口的8个引脚。
P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O口，每位驱动8个LSTTL负载。
在访问外部存储器或进行I/O口扩展时，它分时作为低8位地址总线和双向数据总线。
3.2 8255可编程并行接口芯片8255的引脚及说图4 8255芯片引脚说明:(1)D0-D7：8位三态双向输出/输入通道是8255与CPU接口的数据总线。
(2)RESET：高电平动作。
复位时，8255的PA，PB，PC口与控制寄存器将被取消，PA，PB，PC口皆为设定为输入口模式。
(3)/CS；芯片选择。
低电平动作。
当/CS=0时，8255被选择；/CS=1时，8255无法与CPU做数据传输。
(4)/RD：读取使能，低点平动作。