基于ARM+Linux的嵌入式温度监测系统设计与实现
嵌入式温度测量系统的设计与实现
嵌入式温度测量系统的设计与实现嵌入式温度测量系统是一种基于嵌入式技术和传感器技术的温度测量系统。
随着科技的发展，嵌入式温度测量系统越来越受到人们的关注。
下面我们就来探讨一下嵌入式温度测量系统的设计与实现。
一、设计嵌入式温度测量系统设计步骤如下：1. 确定系统需求：包括测量温度范围、精度、测量间隔、数据处理方式等参数。
2. 确定选用的传感器类型：根据测量要求，选择相应的温度传感器类型。
如NTC热敏电阻、热电偶、热电阻等。
3. 建立硬件电路：设计合适的硬件电路，将传感器与处理器连接。
准确采集温度数据。
4. 编写软件程序：编写合适的软件程序，将采集到的温度数据处理，并作为输出。
5. 实现数据通信：根据系统的需求，设计合适的通信方式，将数据及时的传输给其他设备。
二、实现嵌入式温度测量系统实现步骤如下：1. 选用适当的芯片：根据自己的需求，选用适当的芯片，比如常用的stm32、arduino、MCU等。
2. 选用合适的传感器：根据需求，选择合适的温度传感器，如DS18B20, TLM9941ISHJ, Thermocouple Type-K等传感器。
3. 搭建硬件电路：利用电路设计软件，设计出嵌入式温度测量系统的硬件电路，并制造出PCB板。
4. 编写相应软件：利用相应的开发工具，编写出嵌入式温度测量系统的软件程序。
5. 调试和测试：将硬件连接好后，通过调试和测试程序，确保嵌入式温度测量系统的功能达到预期。
三、总结嵌入式温度测量系统是一种实用性强且功能高的温度测量系统。
不同的系统设计有不同的实现方法，本文只是简单的介绍了嵌入式温度测量系统的设计与实现步骤。
对于嵌入式技术爱好者来说，希望能够通过学习本文获得一些有价值的内容。
嵌入式系统课程设计(基于ARM的温度采集系统设计)
教师批阅目录一、设计内容............................................................................................................. - 1 -1.1设计目的....................................................................................................... - 3 -1.2设计意义....................................................................................................... - 3 -二、设计方案............................................................................................................. - 5 -2.1设计要求....................................................................................................... - 5 -2.2方案论证....................................................................................................... - 5 -三、硬件设计............................................................................................................. - 6 -3.1设计思路....................................................................................................... - 6 -3.2系统电路设计............................................................................................... - 6 -四、软件设计............................................................................................................. - 8 -4.1设计思路....................................................................................................... - 8 -4.2程序清单..................................................................................................... - 10 -五、心得体会........................................................................................................... - 12 -参考文献................................................................................................................... - 13 -教师批阅基于ARM的温度采集系统摘要：本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用S3C44B0xARM微处理器作为主控CPU，辅以单独的数据采集模块采集数据，实现了智能化的温度数据采集、传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。
基于ARM Linux的嵌入式温度监测系统设计与实现
基于ARM Linux的嵌入式温度监测系统设计与实现
禹业中;余有灵
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2010()1
【摘要】研究了基于ARM9的嵌入式Linux系统在温度监测系统中的应用,介绍了系统的硬件结构和软件实现过程,讨论了如何在主控制器端口驱动能力不足时的解决方法,以及如何在嵌入式Linux下实现单总线协议的问题。
与传统的单片机控制相比,系统具有测温精度高、扩展性强,可靠性高等特点,为中规模温度监测应用提供了一种良好的解决方案。
【总页数】4页(P53-55)
【关键词】嵌入式;ARM;Linux.单总线;DS18B20
【作者】禹业中;余有灵
【作者单位】同济大学电子与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP316.81;TV698.11
【相关文献】
1.基于ARM11和Linux的DS18B20温度测量系统设计及实现 [J], 黄驰
2.基于ARM的嵌入式Linux数据交换系统设计与实现 [J], 王雷;周献中
3.基于ARM的嵌入式Linux数据交换系统设计与实现 [J], 王雷;周献中;
4.基于ARM11和Linux的DS18B20温度测量系统设计及实现 [J], 黄驰
5.基于ARM9的嵌入式Linux网络通信系统设计与实现 [J], 曹庆年; 赵博; 孟开元因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于嵌入式Linux的初晶温度系统软件设计与实现
基于嵌入式Linux的初晶温度系统软件设计与实现随着科技的不断进步，温度监测已成为许多领域中不可或缺的一环。
特别是在工业生产和实验室研究中，对温度的精确监测和控制至关重要。
为了满足这一需求，本文提出了一种基于嵌入式Linux的初晶温度系统软件设计与实现。
本系统软件的设计目标是实现对初晶温度的实时监测和控制。
首先，我们选择了嵌入式Linux作为开发平台，因其具有稳定性高、可扩展性强、易于开发和维护等优点。
其次，我们采用了初晶温度传感器作为温度监测的硬件设备，并通过模拟信号转换电路将传感器的模拟输出信号转换为数字信号。
在软件设计方面，我们采用了分层架构的设计思想。
系统主要包含三个层次：应用层、驱动层和硬件层。
应用层负责用户界面的设计和温度数据的显示与控制；驱动层负责与硬件设备的通信和数据的获取与转换；硬件层负责与传感器的连接与数据传输。
在实现过程中，我们使用了C语言作为主要的开发语言，并利用Linux的相关开发工具进行开发。
在应用层，我们设计了一个简洁直观的用户界面，用户可以通过触摸屏进行温度设定和查看温度曲线等操作。
在驱动层，我们编写了相应的驱动程序，实现与传感器的通信和数据的获取。
在硬件层，我们利用GPIO接口和模拟信号转换电路与传感器进行连接。
经过实际测试，本系统软件在温度监测和控制方面表现出了良好的性能。
通过用户界面，用户可以直观地了解当前温度并进行设定和控制。
通过温度曲线的显示，用户可以更加全面地了解温度的变化趋势。
此外，系统还具有稳定性高、响应速度快等特点。
综上所述，基于嵌入式Linux的初晶温度系统软件设计与实现是一种高效、可靠的温度监测和控制解决方案。
该系统软件的设计思路和实现过程可以为其他类似的温度监测系统的设计提供参考和借鉴。
在未来的工业生产和实验室研究中，该系统软件有望发挥重要的作用。
温度监测系统_ARM开发板嵌入式实验报告
温度监测系统
*若需源码，请关注后，发私信
一、实验目的
通过温度传感器检测温度，并将温度信息显示在8*8 LED点阵和8字型数码管上。
二、实验方案
1、由于温度传感器的缺失，改由A/D模拟传感器采集的信息。
2、将A/D信号的范围变换为0~99；分别对应温度的0~99。
3、将A/D模拟的信息显示在8字数码管和LED显示屏上。
三、实验过程
1、A/D和LED驱动不需改动，直接选择加载已有驱动。
然后改动A/D的主函数。
2、先将采集数字显示在8字数码管上，因为这个改动相对容易，显示成功后再在LED显示。
3、在8字数码管显示成功后，将写好的LED数组添加到程序中，将数据显示在LED屏幕上。
4、重点就是在LED点阵上显示温度，本次实习中采用了分别为0~99建立数组，一共100个数组，分别对于要显示的数字。
四、实验总结
本次实习总体说来难度不是很大，做起来的话还算顺手。
主要难度就是如何在LED点阵上显示温度，苦于这方面的知识的欠缺，困扰了很久；最后通过自己的摸索，决定分别为0~99建立100数组来解决这个问题；这个方法未必是最有效的，但确是最简单和最适合自己的，而且效率还是最高的，唯一不好的地方就是建立数组的过程中太繁琐了，虽然有一定的规律；这是需要改进的地方。
通过这次实习，对嵌入式有了更深的了解；了解了A/D 、数码管和LED点阵的工作原理；对嵌入式的开发过程有了更多的认识；有很大的收获。
基于嵌入式Linux的温度采集系统的设计与实现
课程设计论文题目基于嵌入式Linux的温度采集系统的设计与实现学院专业班级学号学生姓名指导教师完成时间2021 年 5 月摘要数据采集系统是信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等。
本文提出采用嵌入式Linux作为操作系统，针对三星公司的S5PV210嵌入式处理器，设计一个嵌入式温度采集系统。
论文在分析了Linux设备驱动程序的根本工作原理根底上，讨论了开发中经常会碰到的中断处理、拥塞处理、I/O端口，并在此根底上实现了基于S5PV210嵌入式处理器的开、读、写、关外部RAM的字符设备驱动和网络驱动。
结合高精度温度传感器DS18B20，实现温度的正确采集，并通过以太网络将数据上传给上位效劳器。
论文首先介绍了通信网络中各种设备特性、总线构造及传输技术，然后介绍根据单片机与PC机之间的串行通信原理，用ubantu完成数据采集系统的软件设计与实现，为用户提供一个友好的人机界面，对采集系统进展控制并显示采集后的数据。
使用串口线传输数据，为数据采集系统和计算机之间的通讯开辟了新的道路。
关键词：数据采集系统；以太网络；S5PV210；DS18B20IDesign and Implementation of an Embedded TemperatureAcquisition System based on LinuxAbstractData Acquisition System is an important branch of information science, it studies the collection, storage, processing and control of information data. In this paper, the embedded Linux is used as the operating system, and the embedded S5PV210 processor is designed to design an embedded temperature acquisition system. Based on the analysis of the Linux device driver based on the basic working principle discussed development often encounter interruption congestion handling, processing, I / O ports, and on this basis, realized s5pv210 embedded processor open, read, write, outside the ram of the character set by driver and the network drive on. Combined with the high precision temperature sensor DS18B20, to achieve the correct temperature collection, and through the Ethernet network to upload data to the host server.At first, the paper introduces the communication network characteristics of various devices, bus structure and transmission technology, and then introduce according to the principle of serial communication between MCU and PC, ubantu completed software design and implementation of data acquisition system, to provide users with a friendly man-machine interface, to control the acquisition system and display after the collection of the data. The use of serial data transmission, for the data acquisition system and the communication between the computer has opened up a new path.Key words: Data acquisition system; Ethernet; S5PV210; DS18B20目录第一章需求分析 (1)1.1 总体设计 (1)1.2 客户端界面设计〔app：Linux_client〕 (1)1.3 效劳器设计〔linux〕 (1)1.4 硬件设计 (2)第二章详细设计 (3)2.1 代码调用过程 (3)2.2 文件IO 〔系统库函数〕 (3)2.3 网络编程 (4)2.4 内核驱动开发：〔模块编程〕 (6)2.5 注册字符设备驱动 (7)2.6 操作硬件的过程：(裸奔代码) (8)第三章测试过程 (10)3.1 测试 (10)第四章工程拓展 (11)4.1 工程拓展 (11)附录 (12)总结 (23)第一章需求分析1.1 总体设计图1-1 总体设计图1.2 客户端界面设计〔app：Linux_client〕1.作为用户操作的简单界面2.用于发送命令控制硬件3.接收server传输的数据4.显示数据。
基于ARM的嵌入式温度控制系统设计
毕业设计说明书(论文)作者：学号：系部：专业：题目：基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计指导者：评阅者：摘要温度的测量和控制在工业生产中有广泛的应用，尤其在石油、化工、电力、冶金等工业领域中，对温度的测量和监控是非常重要的一个环节，温度参数是工业控制中的一项重要的指标。
本文主要研究了基于ARM7架构的嵌入式系统对于温度控制的应用，它基于ARM7 内核的LPC2124, 以DS1820采集温度信号, 通过RWB 温度变送器和A/D 转换获得实际温度值, 同时通过LCD 实时显示; 此温度控制系统应用于热电仪, 实际应用表明, 系统稳定、可靠, 满足了热电仪的温度控制要求。
关键词：ARM；Proteus；嵌入式系统；温度控制系统AbstractMeasurement and control of temperature is widely used in industrial production, especially in the petroleum, chemical, electric power, metallurgy and other industrial fields, measurement and monitoring of the temperature is a ver y important link, the temperature parameter is an important index in industrial control.This paper mainly studies the ARM7 based embedded system for the application of temperature control based on ARM7, which based on the LPC2124 kernel, the DS1820 collecting temperature signal, to obtain the actual temperature value through the RWB temperature transmitter and A/D conversion, at the same time through the LCD real time display; This paper introduces the principle, the system implementation process, gives some application circuits. This temperature control system used in the power system, the practical application shows that the system is stable and reliable, meet, the thermoelectric instrument temperature control requirements.Key words：ARM；Proteus；Embedded system；Temperature control system目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)1.3 研究现状 (2)1.4 论文主要研究内容 (3)1.5 主要章节安排 (3)第二章开发工具的介绍 (4)2.1 Proteus的功能 (4)2.1.1 Proteus的功能简述 (4)2.1.2 资源丰富 (5)2.1.3电路仿真 (5)2.2 ADS1.2 (6)2.2.1 ADS种类 (6)2.2.2 软件组成 (6)第三章软硬件介绍 (8)3.1 ARM (8)3.1.1 ARM简介 (8)3.1.2 ARM7 (8)3.2LPC2124处理器 (9)3.2.1LPC2124简介 (9)3.2.2 特性 (9)3.2.3 结构 (9)3.2.4引脚描述 (10)3.3硬件系统的整体结构 (11)3.3.1硬件系统的设计原则 (11)3.3.2系统硬件的整体结构 (12)3.3.3 基本硬件组成 (12)第四章软件设计 (17)4.1系统软件的整体结构 (17)4.2.1测控系统 (18)4.2.2显示数字功能 (19)4.2.3 A/D转换数据采集程序功能与实现 (21)第五章总结与展望 (25)5.1 全文总结 (25)5.2后续工作及展望 (25)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)第一章绪论1.1 引言嵌入式系统这几年被广泛应用于各种工业领域、无线通信领域、智能仪表，消费电子等各个领域，离不开微电子技术的迅猛发展，它主要用于各种嵌入式应用，以将计算机硬件和软件相结合的手段，完成指定的任务和功能。
基于ARM的嵌入式温度控制系统设计
目录第一章绪论 (2)1.1 引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)1.3 研究现状 (2)1.4 论文主要研究内容 (2)1.5 主要章节安排 (3)第二章开发工具的介绍 (4)2.1 Proteus的功能 (4)2.1.1 Proteus的功能简述 (4)2.1.2 资源丰富 (5)2.1.3电路仿真 (5)2.2 ADS1.2 (6)2.2.1 ADS种类 (6)2.2.2 软件组成 (6)第三章软硬件介绍 (8)3.1 ARM (8)3.1.1 ARM简介 (8)3.1.2 ARM7 (8)3.2LPC2124处理器 (9)3.2.1LPC2124简介 (9)3.2.2 特性 (9)3.2.3 结构 (9)3.2.4引脚描述 (10)3.3硬件系统的整体结构 (11)3.3.1硬件系统的设计原则 (11)3.3.2系统硬件的整体结构 (12)3.3.3 基本硬件组成 (12)第四章软件设计 (17)4.1系统软件的整体结构 (17)4.2.1测控系统 (18)4.2.2显示数字功能 (19)4.2.3 A/D转换数据采集程序功能与实现 (21)第五章总结与展望 (25)5.1 全文总结 (25)5.2后续工作及展望 (25)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)摘要温度的测量和控制在工业生产中有广泛的应用，尤其在石油、化工、电力、冶金等工业领域中，对温度的测量和监控是非常重要的一个环节，温度参数是工业控制中的一项重要的指标。
本文主要研究了基于ARM7架构的嵌入式系统对于温度控制的应用，它基于ARM7 内核的LPC2124, 以DS1820采集温度信号, 通过RWB 温度变送器和A/D 转换获得实际温度值, 同时通过LCD 实时显示; 此温度控制系统应用于热电仪, 实际应用表明, 系统稳定、可靠, 满足了热电仪的温度控制要求。
关键词：ARM；Proteus；嵌入式系统；温度控制系统AbstractMeasurement and control of temperature is widely used in industrial production, especially in the petroleum, chemical, electric power, metallurgy and other industrial fields, measurement and monitoring of the temperature is a very important link, the temperature parameter is an important index in industrial control.This paper mainly studies the ARM7 based embedded system for the application of temperature control based on ARM7, which based on the LPC2124 kernel, the DS1820 collecting temperature signal, to obtain the actual temperature value through the RWB temperature transmitter and A/D conversion, at the same time through the LCD real time display; This paper introduces the principle, the system implementation process, gives some application circuits. This temperature control system used in the power system, the practical application shows that the system is stable and reliable, meet, the thermoelectric instrument temperature control requirements.Key words：ARM；Proteus；Embedded system；Temperature control system第一章绪论1.1 引言嵌入式系统这几年被广泛应用于各种工业领域、无线通信领域、智能仪表，消费电子等各个领域，离不开微电子技术的迅猛发展，它主要用于各种嵌入式应用，以将计算机硬件和软件相结合的手段，完成指定的任务和功能。
基于ARM的温度监测系统设计与实现
基于ARM的温度监测系统设计与实现作者：郭志恒来源：《计算机光盘软件与应用》2011年第12期摘要：提出基于ARM的温度监测系统的设计实现。
采用数字温度传感器DSl8B20作为温度检测元件，单片机控制温度采集，通过单根总线将采集的数据传送到ARM主机S3C2410上。
在嵌入式Linux操作系统，利用Qt作为GUI，实现对温度数据进行实时显示及存储。
关键词：嵌入式Linux；DS18B20；温度监测；Qt中图分类号：TP274+.2 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 12-0000-01ARM-Based Temperature Monitoring System Design and ImplementationGuo Zhiheng(University of Electronic Science and Technology of China,Zhongshan Institute,Zhongshan University,Zhongshan528402,China)Abstract:In this paper,a system design for monitoring temperature based on ARM platform.the DS18B20 temperature sensors are used to collect temperature data,the microcontroller controls temperature acquisition and send data to the ARM host through the RS-485 bus protocol.TheS3C2410 as the core with Qt GUI,carry out displaying of temperature and storing data for real-time. Keywords:Embedded Linux;DS18B20;Temperature monitoring;Qt一、引言在工农业生产环境以及公共场所、家庭环境中，温度数据作为主要监测因素显得越来越重要，温度的远程监控问题尤其应用领域越来越广泛。
基于ARMlinux的嵌入式远程测控系统设计.
基于ARM linux的嵌入式远程测控系统设计基于ARM linux的嵌入式远程测控系统设计类别：嵌入式系统前言目前，大多数远程测控系统中，系统的硬件采用8／16位的单片机，软件多采用汇编语言编程，该编程仅包含一个简单的循环处理的控制流程；单片机与单片机(或上位机)之间的通信通过RS232、RS485或CAN总线来组成局域网，再用Pc机作为 Web服务器，与Internet进行通讯。
这样的远程测控设备成本高、体积大、速度慢、功耗大。
现在，32位嵌入式CPU价格已下降，性能指标也有提高，为嵌入式系统的广泛应用提供了可能性。
基于上述情况，我们将嵌入式系统应用于远程测控系统，大大提高了测控系统的性能，同时降低了成本和功耗，体积也大大减小。
嵌入式系统一般应用嵌入式操作系统来开发。
在嵌入式操作系统的选择上，由于Linux有完整开放的源代码，因而它具有修改和优化系统、内核稳定、适用于多种CPU和多种硬件平台、支持网络等特点，所以选择Linux作为嵌入式操作系统较好。
本文提出的基于 ARMlinux的嵌入式远程测控系统不仅能够实现本地数据采集与控制，还能实现远程测控任务。
1、硬件系统硬件系统如图1。
S3C2410包含一个16／32-bit的Risc(ARM920T)的CPU内核，主频200Hz，内部含有8通道1O位AD转换器和大量的I／O口、LCD控制器等丰富接口，能运行Ucosll、ARMlinux和Wince嵌入式操作系统，DM 9OOO是10M／100M以太网接口控制芯片。
本硬件系统结构简单，成本低，不需要Pc机就可直接接入Internet。
2、软件系统嵌入式操作系统是整个嵌入式系统的核心。
本系统选择ARMlinux系统。
由于嵌入式系统的存储容量很小，因此要把ARMLinux操作系统装入有限的存储器内，就要对它进行裁剪。
很多资料对此都有论述，这里就不再累述。
下面主要介绍基于操作系统上的远程测控软件设计。
基于ARM的嵌入式温度采集系统设计
时， 只靠４７ ｆ上拉 电阻 就无法提供 足够的能量 ， ． ｌ ｋ 会 造成无 法转换 温度或温度误 差极大 。 外部 电源供 电 方式 是Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ 最佳 的工作方 式 ，工作 稳定 可靠 ， 抗干 扰能 力强 ， 而且 电路 也 比较 简单 ， 以开 发 出 可
稳定可靠 的多 点温度监控系统 。 因此本 系统选 用了
模 拟 量 转 化 成 数 字 信 号 通 过 “ 线 总 线 ” 方 式 送 Ａ Ｌ Ｃ２ １ 再 将 处 理 后 的 数 据 通 过 Ｔ Ｐ 议 上 传 到 一 －Ｐ ２ ０ Ｃ 协
Ｉ ｔ ｒ ｔ ｎ ｅ ｎｅ ｏ
关 键 词 ： １ Ｂ ０； Ｐ ２ ０ ｕ ＯＳ Ｉ ＴＣＰ ＤＳ ８ ２ Ｌ Ｃ２ １ ； Ｃ／ －Ｉ；
客户端 。 于Ｉｔｒｅ的远程 测控 系统具有信 息传递 基 ｎｅｎ ｔ 快捷 、 互 性 强 、 济 方便 等 特 点 ， 交 经 能实 现 数 据 共 享 。本系统将 多个测温点 的温度 数据每 隔１采集一 ｓ 次 ， 过公用 互联 网将 数据 传输 到上位 机 。温度精 通
Ｄ Ｉ Ｂ ０ 用 电路 、 Ｓ ８ ２应 以太 网接 口电路 。
摘 要 ： 文 以Ｐ ｍｐ公 司 该 ｈ ｓ
Ｌ Ｃ２ １ ＲＭ７ 处 理 器和嵌 入 式操 作 系￣ｕ ＯＳ Ｉ为平 台 ， 建 了通 Ｐ ２ ０Ａ 微 Ｃ／ — Ｉ 构
过 网络 实现 多路 温度 数据 的 以 太 网远 程传 输 与监控 系统 。该 系统 利 用数 字 化 温度传 感 器ＤＳ ８ ２ 将 温度 １Ｂ ０
Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ 在温度 转换 期间工 作 电流达至 ｌ Ａ。 ０ ｍ 当几 个 温 度 传 感 器 挂 在 同一 根 Ｉ 线 上 进 行 多 点 测 温 ／ Ｏ
基于ARM的嵌入式温度监测系统设计
毕业设计说明书基于ARM的嵌入式温度监测系统摘要随着科技的发展，嵌入式系统的发展也异常迅速，同时，嵌入式系统已经应用于各个方面，给人们的生产和生活带来了极大的便利。
目前嵌入式系统的应用已经发展到了嵌入式处理器与操作系统相结合的阶段，本设计就是将ARM处理器与Linux操作系统相结合实现的。
嵌入式温度监测系统由温度监测硬件系统和温度监测软件两部分组成。
其中硬件系统包括SBC2410开发套件，温度检测电路、信号放大电路及信号显示终端，论文中按模块对各部分硬件的设计进行了详细的介绍。
温度监测软件系统的设计过程如下，本设计首先为温度监测系统构建Linux环境，其次在Linux下编写并加载系统驱动程序，然后编写应用程序，编译并下载到ARM开发板中。
经过反复调试，实现了温度监测的功能。
关键词：ARM；linux；内核；驱动；温度监测Embedded System of Temperature Testing Based on ARMAbstractWith the development of science, embedded system develops at a fast speed. Embedded system has been applied to all aspects, which has brought great convenience to people's production and daily life. At present, the application of embedded system have been developed to the stage of combining embedded processor with operating system, and the design comes true based on combining the ARM processor with linux operating system.Embedded temperature measurement system includes temperature monitoring hardware and software systems. Hardware system includes SBC2410 system development kit, temperature detection circuit, signal amplifier circuit and signal display terminal. This paper, in detail, introduces the hardware design according to modules.The process of the design of temperature measurement software system is as follows: First，the design construct Linux environment for temperature measurement the system .Secondly, the design compiles and loads driver program in Linux; At last, the design writes, compiles and downloads the application program to ARM development board. After repeated debugging, the design achieves the purpose of the temperature measurement.Key words: Linux ; ARM ; Kernel ; Drivert ; Emperature measurement目录摘要 (II)Abstract (III)第一章嵌入式系统简介 (1)1.1 嵌入式系统的概念 (1)1.2 嵌入式系统的结构 (1)1.3 嵌入式系统与普通单片机开发的不同之处 (2)1.3.1 交叉编译 (2)1.3.2 交叉调试 (3)第二章设计用嵌入式模块 (5)2.1 ARM处理器 (5)2.2 Flash模块 (5)2.3 SDRAM模块 (6)2.4 JTAG调试器 (8)第三章温度监测电路设计 (10)3.1 AD590的室温补偿电路 (10)3.1.1 性能 (10)3.1.2 误差校正 (10)3.1.3 AD590的补偿电路设计 (11)3.2 热电偶的测温电路 (12)3.2.1 热电偶的测温原理 (12)3.2.2 热电偶的测温电路设计 (14)第四章温度监测系统的Linux构建 (17)4.1 构建交叉编译器 (17)4.1.1 交叉编译器 (17)4.1.2 设置共享文件夹，并解压linux开发包 (17)4.1.3 安装交叉编译器 (18)4.2 Linux操作系统 (19)4.2.1 引导加载程序 (20)4.2.2 内核 (21)4.2.3 文件系统 (23)4.3 烧写 (24)4.3.1 Windows下烧写vivi (24)4.3.2 分区格式化Flash及重新下载vivi (25)4.3.3 烧写linux内核 (27)4.3.4 下载文件系统 (27)第五章温度监测系统的软件编程 (28)5.1 编写Linux下的ADC驱动程序 (28)5.1.1 Linux设备 (29)5.1.2 驱动程序的编写说明 (32)5.1.3 驱动程序编写的具体内容 (34)5.1.4 ADC驱动程序具体函数的分析 (36)5.1.5 ADC驱动程序的加载和删除 (39)5.2 编写应用程序 (41)5.2.1 线性化部分 (41)5.2.2 A/D转换速率的计算 (44)5.2.3 主程序的编写 (45)第六章温度监测的调试 (47)6.1 编译ad驱动程序 (47)6.2 运行应用程序 (48)6.2.1 为ARM开发板更新内核和文件系统 (48)6.2.2 编译main.c应用程序 (48)6.2.3 运行main 主程序 (49)总结 (51)参考文献 (52)附录 (54)附录A：程序源代码 (54)附录B：测温原理图 (68)附录C：ARM板电路图 (69)致谢 (70)第一章嵌入式系统简介1.1嵌入式系统的概念嵌入式系统是不同于常见计算机系统的一种计算机系统，它不以独立设备的物理形态出现，即它没有一个统一的外观，它的部件根据主体设备以及应用需要嵌入在设备的内部，发挥着运算、存储、以及控制的作用。
基于ARM嵌入式平台温度控制系统设计
基于 Ａ Ｒ Ｍ嵌入式平 台温度控 制系统设计
文／ 景 芳 范 涛 徐 松 林 。
ｕ （ ｔ ） 为控制器 的输 出信号 ；
强大，为 人机 交互 良好界面建立提供保 障。由
Ｔ ９ １ Ｐ ｄ Ｍ９ ２ ０ ０中没有集 成 Ｌ ＣＤ控制器 ，所 ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ （ ｔ ） 一 输出量与输入量之间差值，为 于Ａ
控制器输入控制量 ； 以选用 Ｓ Ｉ Ｄ１ ３ ５ ０ ６ Ｌ Ｃ Ｄ作为本系统 Ｌ Ｃ Ｄ的控 制 Ａｐ 为Ｐ Ｉ Ｄ 比例控 制系数 ，是决定系统 的 器 。 响应 时间主要控 制量 ，随着 Ａ 增大 ，有 可能 ２ ． ３通 信模 块 系统变得不稳定 。 ｉ 一 积 分时 间常数 ，用 来消 除被 控系 统 本系统 中通讯模块 的作 用主要是与 Ｐ Ｃ连 的静态误差 ，其作用相 当于增加 了一个延 迟的 接 ，从而可将 系统中的数据上传 到 Ｐ Ｃ上 或进 部分 ， 因此 随着 ｉ 的变 化，会 改变 系统 的响 行数据交换 。由于串 口是 Ｐ Ｃ上一种 非常普 通 应时间 ，若 过小时使系统振荡加剧。 的通信设 备 ，并且 大多数 Ｐ Ｃ都包含基 于 Ｒ Ｓ 一 ｄ 为微 分时 间常数 ，能够 改善 系统动 态 ２ ３ ２ Ｃ标准 的串 口，所 以在本 系统 中使用基 于 响应及稳定性 ，实 际工程应用 中通常 可以忽略 Ｒ Ｓ 一 ２ ３ ２ Ｃ标准 的串口进行通讯 。 掉这一项 。 １ ． ３模糊Ｐ Ｉ 。 ２ － ４温度 采集模 块
本系统的设计主要考虑实际工业需求 ，采 用现在流行 的 ＡＲ Ｍ 控制器 ，结合 经典 Ｐ Ｉ Ｄ控 制算法 ，使系统具有实 时性 、高精度 的优 点。 硬件 设 计系 统硬 件结 构 框 图如 图 ３所 示 。以 ＡＴ ９ １ Ｒ Ｍ９ ２ ０ ０为主控制器 ，连接有显示模块 、 温度采集模块 、信息通信模块 、数据运算存储 １ ． １控 制算法 模块、 电源控制模块等 ，温度 采集检 测模块将 温度实时传人主控机 ，将温度数据 利用显示模 目前 温度 控制 基本 采用 经典 Ｐ Ｉ Ｄ控 制 方 块上显示 ，并利用 串口协议将 温度信 息进行 与 式 。Ｐ Ｉ Ｄ控 制是迄 今为止 最通用的控 制方 式， 上 位机通信 ，主控机利用控制算法得到控制信 尽 管许多先进控制方法不断推出 ，但 Ｐ Ｉ Ｄ控 制 息量由输 出模块传送到执行机构 ，实现温度精 器 以其结 构简单 ， Ｐ Ｉ Ｄ控 制算法具有容易 实现 ， 准控制 ，最终形成闭环 回路控制 。因此介绍 以 鲁棒 性强 ，操作简单等优点 ，所 以在 现在 工业 下几个主要部分 ： 过程控制 中被广泛应用 。
基于ARM11和Linux的DS18B20温度测量系统设计及实现
０ 引 言
随 着嵌 入式 设 备 和 智 能 终 端 的 日益 普 及 ， 来 越 多 的 越 应 用 环 境都 对 温度 测 量 功 能 存 在 需 求 ， 时 对 于 温度 测 量 同 数 据 的 显示 、 输 及 处 理 提 出 了更 高 的 要 求 ， Ｉ Ｄ 图 形 传 如 Ｃ 窗 口 化 显 示 、 据 无 线 化 传 输 等 等 。使 用 ５ 数 １系 列 或 者
在其 ９个 字 节 的暂 存 器 中 ， ０和第 １字 节 存 放 有 温 第
度测 量 的二 进 制 值 ， 供 ￥ Ｃ６ ｌ 可 ３ ４ ０通 过 单 总 线 读 出 然 后
加工处理 。
示 。其 结 构 框 架 如 图 １ 示 。 所
作者 简 介 ： 驰 （ ９ ５ ） 男 ， 西 南 宁人 ， 士 ， 西 师 范 学 院 师 园 学 院理 工 系助 理 工程 师 ， 究 方 向 为嵌 入 式 系统 开发 。 黄 １７ 一 ， 广 硕 广 研
１ １刻 暂 存器
＿ 度 感 ＿ Ｊ温 传 器
高温触发器
Ｉ ｔ
发 生器
因 为 ＤＳ ８ ２ 是 单 总 线 器 件 ， 以 ￥ Ｃ ４ ０ 和 １Ｂ ０ 所 ３ ６１ Ｄ １ Ｂ ０之 间 只 需 通 过 一 根 总 线 来 完 成 控 制 命 令 和 温 度 Ｓ ８２
使用51系列或者arm79系列微控制器由于处理能力和接口资源有限常常不能充分满足这类复杂的应用要求而基于arm11微处理器和linux操作系统的嵌入式平台有较强的数据处理和人机交互能力并有较好的扩展性和兼容性具有良好的实际使用前景
第 １ 卷 ６ １ 期
Ｖ ＩＪ ＮＯ６ ｏ Ｉ ．
８ Ｒ Ｉ 位ＣＣ 配置寄 存器
基于嵌入式Linux的工业温度监控系统的设计_张玉杰
39402009,30(17)计算机工程与设计Computer Engineering and Design0引言随着32位嵌入式处理器价格的下降及性能指标的提高，使得嵌入式系统的广泛应用成为可能，以嵌入式Linux 为操作系统的软件系统也得到了前所未有的发展。
在工业控制设备领域，人们希望它能够支持TCP/IP ，以及其它网络协议，用户可通过我们熟悉的浏览器来查看设备状态，系统参数等数据，或者将采集的数据通过网络传送到远程服务器数据库中。
在基于嵌入式Linux 的工业控制系统中，以嵌入式微处理器为核心，嵌入式Linux 为操作系统，通过网络应用程序可以方便，快捷的进行自动更新[2]，通过键盘可以进行人机的交互，通过LCD 可进行数据和状态信息的显示，重要的数据状态信息则可以以文件形式保存在非易失的存储器中，同时可将需要的数据、状态及报警信息通过串口向上位机传输，也可以通过Internet 或以太网进行发布，而用户对整个系统实现远程监控和维护则是通过网络来完成的。
更为关键的是为了快速的实现测控系统和后台管理系统的通信，可以充分利用Internet 上已有的软件和协议迅速的搭建前台数据采集系统。
图1是一个基于嵌入式Linux 的工业控制系统的一个节点的硬件系统的网络架构。
在此系统中，采用32位的嵌入式处理器作为硬件的核心芯片，外部通过RS232通信接口上传或下载，通过显示接口，键盘接口以及I/O 模块扩展接口实现人机交互，另外整个系统与外界通过以太网接口实现高速的实时数据互访。
此硬件系统还可以方便的移植嵌入式操作系统，扩展应用开发，同时所有的数据都可以迅速快捷，可靠的传到远端。
1硬件电路架构根据系统要实现的功能特点，并结合ARM 处理器的性价收稿日期：2008-09-04；修订日期：2009-03-30。
嵌入式系统工程张玉杰，淮伟华，田泽：基于嵌入式Linux 的工业温度监控系统的设计2009,30(17)3941比等因素，设计的基于ARM 的嵌入式工业温度监控设备的硬件结构框图如图2所示。
基于嵌入式Linux的温度测量系统
图 1 光纤比色测温系统的结构图
辐射光源发出的辐射光经过透镜聚焦到探头的光纤断面 上，即为透镜焦距。由光纤探头接收，耦合进多模石英光纤，经
收稿日期: 2012 － 04 － 23 收修改稿时期: 2012 － 04 － 28
图 2 R( T) － T 曲线( Δλ = 0. 2 μm，δλ = 0. 01 μm)
为进一步进行比较，引入相对灵敏度 Sr 的概念: Sr = ( ΔRR) / ( ΔTT)
式中取 ΔT = 1 K，对应 λ1 分别为 0. 8 μm，0. 9 μm 及 1. 0 μm． 绘制 3 个波长的相对灵敏度曲线，如图 4 所示。
系统数据采集 A / D 电路如图 7 所示，主要包括模拟输入通 道，16245A 电平转化电路可以将 5 V 电压转化为2 410 工作电 压 3. 3 V，以及译码逻辑单元等。通过该系统可以完成电信号 的输入与输出。
第6 期
倪晓红等: 基于嵌入式 Linux 的温度测量系统
79
4. 3 Linux 内核移植 首先是压缩内核代码起始地址修改，然后是 ROM 文件系
统的定位修改，修 改 存 储 空 问 配 置，接 下 来 定 义 二 级 异 常 中 断 矢量表的起始地 址，最 后 就 可 以 进 行 内 核 的 配 置 工 作 了，使 用 如下命令: #make menuconfig． 执行下面的命令生成需要的内核 和相应的动态加载模块:
图 8 系统主程序设计
5 试验数据分析 对 900 ～ 1 400 ℃ 的温度进行试验。选择 λ1 = 0. 78 μm 和
λ2 = 0. 93 μm． 源温度从 900 ℃ 开始每隔 50 ℃ 进行 1 次测量。 测量中，调节控制温度灯电流，读取的数据如表 1 所示。
基于嵌入式的温度检测报警系统设计与实现
基于嵌入式的温度检测报警系统设计与实现本文设计并实现了一种基于嵌入式系统的温度检测报警系统。
该系统能够检测环境温度，并在温度超过设定阈值时报警。
系统硬件采用了STM32F103C8T6单片机作为主控制器，DS18B20温度传感器作为温度检测模块，继电器控制器作为报警器件。
系统软件采用Keil C编译器进行开发，主要分为温度检测、报警控制、LCD显示三个模块。
温度检测模块利用DS18B20温度传感器检测环境温度，并将温度值通过OneWire接口传输至主控制器。
在Keil C编译器中读取传感器数据，并进行校验和转换，最终得到环境温度值。
为避免出现温度误差，系统采用了多个传感器进行检测，并在软件筛选后进行平均数运算，最终得到一个准确的环境温度值。
报警控制模块利用主控制器控制继电器开关状态，实现对报警器件的控制。
在用户设置温度阈值时，主控制器会对当前温度值进行比较，当温度超过设定阈值时，系统会触发继电器开关，驱动报警器件发出声音和光闪烁，以提醒用户注意环境温度的变化。
LCD显示模块利用主控制器控制LCD屏幕的显示内容，实现对温度、阈值等参数的展示和修改。
用户可以通过按键进行设定，同时屏幕上会显示当前的温度值和设定的阈值。
当温度超过设定阈值时，屏幕上会相应地显示“ALARM”或者“OVERHEAT”等文字提示。
总之，该系统通过简单的硬件和软件设计，实现了对环境温度的准确检测和报警，为用户提供了有效保障。
该系统可以应用于工厂、实验室等对温度要求较高的场合，具有广泛的应用前景。
为了更好地理解和评估基于嵌入式的温度检测报警系统的性能，我们列出了一些相关的数据，并进行了分析。
1. 温度检测精度：系统采用多点传感器同时进行检测，并在软件中进行平均计算，从而减少温度误差，达到了±0.5℃的检测精度。
2. 报警响应速度：当温度超过设定阈值时，系统能够实时触发继电器，驱动报警器件发出声光报警，实现快速响应。
3. 报警器件音量：系统采用继电器控制式蜂鸣器和LED灯作为报警器件，音量较大，且用LED灯进行可视化提醒，可以有效引起用户的注意。
嵌入式系统课程设计(基于ARM的温度采集系统设计)
嵌入式系统课程设计(基于ARM的温度采集系统设计)1000
字
嵌入式系统是一种基于微处理器或微控制器、专用硬件和软件的计算机系统，具有小型化、低功耗、实时性强等特点。
本次课程设计旨在设计一种基于ARM的温度采集系统，实现对温度值的实时监测与显示。
首先，需要选用一款适合嵌入式系统的ARM处理器。
考虑到性能和功耗的平衡，本次选用STM32F103C8T6处理器。
其主要特点有：基于ARM Cortex-M3内核，时钟频率为72MHz，具有64KB闪存和20KB SRAM。
接下来，需要选择温度传感器。
考虑到成本和精度等因素，本次选用DS18B20数字温度传感器。
DS18B20具有以下特点：数字接口，
精度为±0.5℃，温度响应快速，封装为TO-92。
然后，需要编写嵌入式软件。
本次采用Keil MDK-ARM开发环境，编写C语言程序。
程序主要包括以下部分：
1. 初始化：包括STM32外设的初始化，如时钟、GPIO、USART等。
2. 温度采集：通过OneWire协议与DS18B20通信，读取温度值，计算并保存到指定变量中。
3. 温度显示：使用USART串口通信，把温度值转换为ASCII码，并通过串口发送到上位机。
上位机可以使用串口调试助手等软件进行数据接收和显示。
最后，进行实验测试。
将DS18B20连接到STM32，把程序烧录到处
理器中，通过串口调试助手连接上位机，即可实时显示温度值。
实验测试表明，该系统温度采集准确可靠，响应速度快，可广泛应用于各种实时温度监测场景。
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系统硬件设计以￥３Ｃ２４１０微处理器为核心，通过ＧＰＩＯ数 字接口采集数字温度传感器ＤＳｌ８８２０的温度数据。其他外围 电路包括２个ＲＳ２３２串口和１个ＲＪ４５网络接口，以及６４ Ｍ ＳＤＲＡＭ和６４ Ｍ ＮＡＮＤＦＬＡＳＨ闪存，另有４个按键用于功能输 入，４个ＬＥＤ灯用作状态指示。
ＡＲＭ处理器通过ＧＰＩＯ数字接口向温度传感器发送指令 进行交互，温度传感器在得到指令后将数据传送给ＡＲＭ处理 器进行处理。
０ｘ５６００００６８，４）； ｝（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ＋）ｇＰｇ—ｕｐ＆＝０ｘｆｆｆｆｆｄｆｆ；
为上拉
／／设置ＧＰＧ９
ｇＰｇ—ｃｏｎ＝（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ）ｉｏｒｅｍａｐ（（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ）
０ｘ５６００００６０，４）；
｝（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ｝）ｇｐｇ＿ｅｏｎ＆＝Ｏｘｆｆｆ３ｆｆｆｆ； ·（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ｝）ｇＰｇ—ｃｏｎ Ｉ＝Ｏｘ０００４００００；／／初始化的 时候设置ＧＰＧ９为输出模式
作者简介：禹业中 １９８５年生，硕士研究生。主要研究方向为嵌入式系统以及Ｌｉｎｕｘ在嵌入式领域的应用。 余有灵 １９７３年生，博士。副教授。主要研究方向为智能信息处理技术、嵌入式系统应用、计算机应用等。
万方数据
２０１０．，ｊ机电一体化５３
基于ＡＲＭ Ｌｉｎｕｘ的嵌入式温度监测系统设计与实现
圈１系统结构圈 温度传感器ＤＳｌ８８２０是一种使用单总线协议数字式温度 传感器，测量温度范围为一５５一＋１２５。Ｃ，在一ｌＯ一＋８５℃范同
的移植应用。在ＡＲＭ平台上的移植项目主要有ＡＲＭＬｉｎｕｘ
Ｐｒｏｊｅｅｔ和应用于无ＭＭＵ的ＡＲＭ７的ｕＣＬｉｎｕｘ。Ｌｉｎｕｘ应用于嵌
入式系统有以下的优势：（１）Ｌｉｎｕｘ免费，源代码公开；（２）有
很高的适应性和可靠性；（３）具有成熟的开发工具；（４）可以根
据需要灵活地配置内核。由于上述优点，Ｌｉｎｕｘ在ＡＲＭ平台有 着越来越广泛的应用。软件开发的主要任务包括：Ｌｉｎｕｘ驱动
加载的内核模块可以将内核映像的尺寸保持在最小，并具有很
大的灵活性，这样便于检验新的内核代码，而不需要重新编译内 核并重新引导。因此本系统采用了动态加载的模块。
ＡＲＭ的ＧＰＧ９数字端口跟单总线通过接口芯片相连，需要
在驱动程序的初始化模块里面进行端口映射：”１
ｇｐｇ＿ｕｐ。 （ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ）ｉｏｒｅｍａｐ（（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ）
在驱动程序模块写好后，编译源文件为目标代码：
ｇｅｅ－Ｃ·Ｄ—ＫＥＲＮＥＬ一－ＤＭＯＤＵＬＥ ｉｏ＿＿ｇｐ９９．ｃ一０ ｉｏ＿ｇｐ９９．０
生成的目标文件即为驱动程序。需要加载驱动时，首先用 ｍｋｎｏｄ命令建立一个目录项和一个特殊文件的对应索引节点。 第一个参数是设备名称，Ｃ表示字符设备，１０５是主设备号，０代 表次设备号。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄ ＡＲＭ Ｌｉｎｕｘ １－ｗｉｒｅ ＤＳｌ ８８２０
０引 言 在工农业生产和日常生活中。对温度的监测始终占据着极
其重要的地位。当前使用广泛的单片机温度采集系统可以满 足大部分的需求，但是随着科学技术的不断发展，对温度监测 的要求不断提高，比如在精度、实时性、和功能扩展性等。此时， 单片机系统的性能局限性问题就比较突出。
禹业中 余有灵 （同济大学电子与信息工程学院，上海２０１８０４）
摘要：研究了基于ＡＲＭ９的嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统在温度监测系统中的应用，介绍了系统的硬件结构和软件实现 过程，讨论了如何在主控制器端口驱动能力不足时的解决方法，以及如何在嵌入式Ｌｉｎｕｘ下实现单总线协议的问题。 与传统的单片机控制相比，系统具有测温精度高、扩展性强，可靠性高等特点，为中规模温度监测应用提供了一种良 好的解决方案。
ｇＰｇ—ｄａｔ＝（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ）ｉｏｒｅｍａｐ（（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｌｏｎｇ） ０ｘ５６００００６４．４）
Ｍａｊｏｒ＝ｒｅｇｉｓｔｅｒ—ｅｈｒｄｅｖ（ＤＲＡＭ—ＭＥＭ—ＭＡＪＯＲ，ＤＥＶＩＣＥ—
ＮＡＭＥ，＆ｉｏ＿ｇｐ９９＿ｏｐｓ）；
ｉ蕊丽甬ｉ蕊ｉｉｉ焉ｉｉｉｉｉ蕊蔫蕊ｉｉ两商蕊丽丽藉ｉ丽Ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ洄腑瞳嘲
关键词：嵌入式ＡＲＭ Ｌｉｎｕｘ．单总线ＤＳｌ８８２０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—０８０Ｘ．２０１０．０１．０１ １
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｎ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＲＭ ａｎｄ Ｌｉｎｕｘ．Ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｈｏｗ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｒｉｖｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ １－ｗｉｒｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｕｎｄｅｒ Ｌｉｎｕｘ．Ａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈｉｐ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｈｉｇｈｅｒ ａｃｃｕｒａｃｙ，ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｇｏｏｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｅｄｉｕｍ—ｓｃａｌｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．
单总线读写代码包括４种基本的操作：复位（ｒｅｓｅｔ）、写Ｉ （ｗｒｉｔｅ １ ｂｉｔ）、写Ｏ（ｗｒｉｔｅ ０ ｂｉｔ）和读位（ｒｅａｄ ｂｉｔ）。进行这些基本 操作需要严格遵循单总线时序标准的要求，使用Ｍａｘｉｍ提供的 单总线典型时序值可以使系统具有最大的鲁棒性。字节操作 可以通过对位操作的组合调用来实现，进行特定的连续字节操 作，就构成了ＤＳｌ８８２０的指令，如常用的指令ＳＫＩＰ ＲＯＭ，其指 令码为ＣＣｈ。
系统以ＡＲＭ９系列的微处理器￥３Ｃ２４１０Ａ为核心，使用嵌
入式Ｌｉｎｕｘ操作系统。系统的主要组成部分包括：嵌入式控制 器、前端温度采集模块、ＧＰＲＳ无线通信模块和远程监控中心。 本文着重介绍温度采集相关的软硬件在ＡＲＭ Ｌｉｎｕｘ平台的实 现。ＧＰＲＳ数据传送部分都有相当成熟的产品，可以直接使用。 系统结构如图１所示。 ２系统硬件结构设计
对单总线设备进行读写，具体来讲就是按照单总线协议的 要求输出电平信号序列和读入电平信号序列。单总线属于串 行总线，要进行可靠的数据传输，必须严格按照协议标准执行。 根据Ｍａｘｉｍ公司的数据手册，要进行标准单总线通信。需要做 到精确的１ＵＳ延时，并且通信过程不能中断。Ｌｉｎｕｘ驱动程序运 行在内核空间，２．４版本Ｌｉｎｕｘ内核不支持内核抢占，内核代码 可以～直执行，直到完成为止。为了确保时序的准确，需要把单 总线协议实现的代码都放在驱动程序里面。 ３．２单总线协议的实现
圈２驱动电路圈
万方数据
弘机电一体化ｌ ２０１０．１
个双向总线收发器，其ＤＩＲ引脚控制数据的传输方向。ＡＲＭ处
理器的ＧＰＩＯ口中的ＧＰＧ９作为单总线的数据输入／输出口。当
ＡＲＭ发送数据时，设置ＤＩＲ为高，数据传输方向为：ＧＰＧ９－＋ ７４ＨＣ２４５的ＡＯ一单总线；当ＡＲＭ接收数据时，设置ＤＩＲ为低， 数据传输方向为：单总线－－＋７４ＨＣ２４５的ＢＯ－－＋ＧＰＧ９。７４ＨＣ２４５
输出电流可以达到最大６ｍＡ，可满足中规模测温要求，同时电
路比较简单。 ３软件设计与实现
在ＡＲＭ平台上已经能够运行很多成熟的操作系统，如
Ｌｉｎｕｘ、ＷｉｎＣＥ、ＶｘＷｏｒｋｓ和ｗＣ／ＯＳ—ｌＩ等，本系统采用的是嵌入 式Ｌｉｎｕｘ。Ｌｉｎｕｘ是一个类似于Ｕｎｉｘ的操作系统，目前Ｌｉｎｕｘ不 仅支持ｉ３８６平台，还在ＡＲＭ、ＭＩＰＳ和ＰＯＷＥＲＰＣ等平台有成功
ｉ蕊ｉｉｉｉ斋ｉｉｉ蕊ｉｉｉｉ蕊ｉ蕊酾蕊丽蕊丽蕊丽酾丽Ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉ团圄■啷
基于ＡＲＭ Ｌｉｎｕｘ的嵌入式温度 监测系统设计与实现
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＲＭ ａｎｄ Ｌｉｎｕｘ
如图３，在程序中对ＤＳｌ８８２０的操作分成三个部分。首先， 需要搜索连在单总线上的所有ＤＳｌ８８２０序列号；然后对所有的 传感器发送温度转换指令，在１２位精度下，转换时间不超过 ７５０ｍｓ，经过转换后，温度值会写到ＤＳｌ８８２０内部暂存器中；最 后，依次读取所有传感器的温度值。
ｇｐ９９”，０一ＲＤＷＲ）这样的语句来打开设备，然后通过ｒｅａｄ（）和 ｗｒｉｔｅ（）进行读写。
圈３ ＤＳｌ８８２０操作流程图
一个读取某个温度传感器温度值的典型程序代码段如下：
ｄｓ—ｉｎｉｔ（）；
／／初始化
ｄｓ＿ｗｒｉｔｅ＿ｂｙｔｅ（ＭＡＴＣＨ＿ＲＯＭ）；
／／发送ｍａｔｃｈ—ＲＯＭ
指令
ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜８；ｉ＋＋）
／／发送６４位序列号
ｄｓ＿ｗｒｉｔｅ—ｂｙｔｅ（ｔｈｅ＿ｒｏｍ［ｉ］）；
ｄｓ＿ｗｒｉｔｅ—ｂｙｔｅ（ＣＯＮＶＥＲＴ）；
上面这段代码实现了对ＧＰＧ端口相应的寄存器地址进行 的映射。最后，使用ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿ｃｈｒｄｅｖ（）函数向系统注册设备号。
在映射端口和注册设备号之后，就需要添加读写代码。在 Ｌｉｎｕｘ系统中，设备被当成文件进行读写。编写设备文件驱动程 序，需要完成ｓｔｒｕｃｔ ｆｉｌｅ—ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ中定义的ｌｌｓｅｅｋ、ｒｅａｄ、ｗｒｉｔｅ、 ｏｐｅｎ和ｒｅｌｅａｓｅ的函数实现。