DSB多点温检测系统的设计

DSB多点温检测系统的设计PAGEPAGE10————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理个人收集整理勿做商业用途目 录摘要 2ABSTRACT3第一章 绪 论 4。1系统背景 4系统概述 4第二章 方案论证 5。1传感器部分 5。2主控制部分 6。3系统方案 6第三章 硬件电路设计 7。1电源以及看门狗电路 7。2键盘以及显示电路 9。2温度测试电路 。3串口通讯电路 15。4整体电路 16第四章 软件设计 16。1概述 16。2主程序方案 16各模块子程序设计 18第五章 系统调试 20分步调试 20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用,、，DS18B20了该系统由上位和位两大部分组成。位现温度的检测提供标准 RS232通信口,芯用公司的 单和 DALLAS公司的 DS18B20数字温度传感器。上位部分用通用 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;单总线；数字温度传感器单AbstractAsakindofhigh-accuracydigitalnettemperaturesensorDS18B20canbeusedbuildingart.tnoeetedehsl— ee。ThispaperintroducestheapplicationofDS18B20withsinglechipprocessor.TheisconstitutedbytwopartsthetemperaturemeasuredpartandparttemperaturemeasuredparthasaRS232interfaceItusedofcompanyDS18B20ofDALLAScompanyThepartusesPCThisisappliedinsuchdomainsaswarehousedetectingtemperature;air—conditionercontrollingssteminbuildingandsupervisoryproductiveprocessetc。yeeelep论1、农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.首先让我们了解设备之过热故障预知检测,空调的温度检测各类运输具之组件的过热检测保全与,、机械…等设备过热检。检.概述本设计运主从分布式思想,（PC下位机单片机多点数据S—2通过上位机(PC)控制下位机单片机进行现场采值既可以送回主控PC进行数据处,由显示器显示。也可以由下位机单独作实时显示当前各点值对各点进行控制。下位机采是单片机基于数字传感器DS18B20.DS18B20利单总线特点可以方便实现多点量,轻松组建传感器网络、设计、方型多点场.、、控制线影像检、、空调检、石、机械…第二章案论证检有则共同特点:量点多、复杂、布线分散、现场离控室远等。若采一般传感器采信号,则需要设计信号调电路、A/D转换相接口电路,才能把传感器输出模拟信号转换成数字信号送到计算机去处。这样,由于各种因素会造成检较偏差；又因为检复杂量点多信号传输距离远各种影响会使检稳定和可靠下降 。所以多点检设计关键于两部分:传感器选择和主控单元设计。传感器范围广泛、使数量庞也高居各类传感器首。。1传感器部方案一：采热敏电阻可满足 40摄氏至 90摄氏量范围,但热敏电阻精、重复、可靠性较差对于检1摄氏信号是不量中采单片传感器,AD590,LM35但这些芯输出模拟信号A/D送计算机另外一线上一传感器,进行多点量实现也算一上也实现.方案二：多点传方是采AD转换采由线传多点量点等成的采数字DS18B20量数字.便于单片机处及控制传方多.该片元件此元件形较—0摄氏最形偏差小于1摄氏0的最点一采了单总线数据传输由数字DS1820和构成量装,数字可计算机这样,比较简体积不1带因此非容易点量。轻松.DS18B20。而且块,有效地避免外界干扰,提高精确。所将为发展一种。本方案应用一也是顺应一。§2.2主控制方案一：此方案PC机实。它在线编程在线仿真,让调试变得方便。且机交互PC机输出信号不直DS18B20RS232,PC，,不程!方案：此方案,通过编程实种各,独对DS18B20作还与PC运从布式思想台上（PC微型计算机下位机（机）点数据,组两级布式点巡回检实远程在控制也有应,编程外合都熟。§2.3方案综上所述传感器及主控都第.针对传点少兼容及扩展较差特点,运布式通讯思想。设计一种于规模点巡回检.该是RS—232通通过机）,位机块实也机,有,展好,本特点。实际方案如下图：第三章 设计主要：点试,实显示信息,与上机通块电,,串口通讯。下面对模块进行说明§3。1源源为机且耗小。7805三端压即满足要求。具图如下：看门狗机干扰而出程,机…一不不.作员也不到对机重起本设计为机一外.机一但发单.NE56604能为多种微处器和逻辑系统提供复位信号,42V在电源突然掉电或电源电压下降到低于门限电平.NE56604.NE56604内置一看门狗定器,于监控微处器，以确保微处器的正常运行。看门狗能产生一系统复位信号来终止任何由于微处器故障而引发的不正常的系统操作。NE56604的看门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。。可利外部电阻调节的内部看门狗定器..看门狗定100mS典型值..VCC=0.8VDC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以电路电路以来置控能或输有和件电路为故本系统采拨来控。具体电路如下:A的可靠输入的可靠输有种.一种件在测到有下，执行一10ms,确电平保电平如保电平确为正下,而.一种为件:为一锁存器。种方法易行，本计采的件去抖。B.对进行给定值或给出号于有，以,为器值的键值，以能的.为，安，常依次序排列的号。拨含义0000实一的值0001实的值0010实的值0011实的值0100实的值0101实的值0110实的值0111实的值1*＊ 自动循环所有通道的温度C选择监测方法有下的信输有种.的,在在CPU.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DS18B20DS18B20DALLAS3引脚0。的16位CPU只DS18B20,逻电路。0支持一线总线接测温度范围为 C～C，在C范围内，精度为±0。5°C.现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,提高了系统的抗干扰性.适合于恶劣环境的现场温度测，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:① 64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 。可过软件写入用户报警上下限值.④ 配置存器配置存器为高速暂存存储器中的第五个字节.DS18B20在 0时按此存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值,各位定义如图所示。TMR1R011111MSB DS18B20配置存器结构图 中，T：测试模式标志位，出厂时写入不能改变；R、1：温度计分辨率设置位，对应四种分辨率如下表所列出厂时0、1置为缺值：，即2位分辨率）,用户可据要改写配置存器以获得合适的分辨率.配置存器分辨率关系表：R0R1/bit/us00993.750110187。510111112750(2） 高速暂存存储器高速暂存存储器由 9个字节组成，分配如下图所示。当温度转换命令发布后,经转换所得01:S=0;S=1.THTL8CRCLSB DS18B20DS18B20232221202-12-22-32—4MSBLSBSSSSS262524:/六+125+250625+10+00-0.5-10.125—25.0625-5500000111110100000000000110010001000000001010001000000000000010000000000000000000111111001001000007D0H0191H00A2H0008H0000HFFF8H00O。硬件连电路下本系统多点测试DS18B20采外部供电方,论上一根总个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80M.,用单片机的多个DS18B20.将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。编制程序时必须片数据的有操作序进行,时间片程序要严要编。在使用 DS18B20的温分时，对时序电数要。有多个温时，应能实现传感器动，进行动 DS18B20序和动序以和作.温电线采用4线，中一对线接线线，另一组接 VCCDS18B20两线应用时，应将 VCCGND接在一起，接VCC接传感器85。0℃的温度值。(4)实际应用时,要注意单线的驱动能,不能挂接过多的 DS18B20,同时还应注意最远接线离。另外还应根据实际情况选择接线拓扑结构。§3.3串口通讯电路有一个全的串行通讯口,所以单片机和电脑之间可以方便进行串口通讯。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,者之间必须有一个电平转换电路,我们采用用片 MAX232进行转换，虽然也可以用几个极管进行模拟转,但是还是用专用片简单可靠。具体电路如下：我们采用了线制连接串口,也就是说和电脑的 9针串口连接中的 3根线:第5脚的GND第2的 RXD第3的 TXD。这简单的连接方，但对设计来使用电路如上线采用接，线对应成为 —，—具体连接电路如下:§3.4整体电路见附二原件设计。1是由配合软当基本定型后软就基本定了从软同是监控软),它是控核子)种质算显每执软就是小执模块.里各执模块并每执模块定义定义.各执模块规划好后，就可以规划监控程序了。首先根体键盘置选择最合适监控然后根的要，合理安监控软件和各执行模块之间度。24、中断控制PC.：向的送控制系统的部.中断控制:实现循环功能。串口通讯PC机与单片机通讯将温度PC机.器的配上作一下冲突即可应该尽可能多的使指将功能写的形式除一好处以后写的时候要可以这单元功能模块。流图右图：3各模块设计下面对要几的流图介绍:（1）温度测试设计见附录一:温度测试流图（2)中断控制右图：（3）串口通信设计通讯中测控系统上机和下机的通,系统中单片机据、处理和控制上机进行现可测通串行通式RS232进行转传输据进制据上机与下机式通讯.VB环下PC机与单片机实现串行通讯的.VBMicrosoft因好的使,且VisualBasic6.0MSCOMM控.MSComm控串口的串口据的送和.通过控,PC机可以串行口与实现单实现的通讯控的应处MSCommOnComm查CommEvent.MSCommaCommPort:1—99,1b。cPortOpen:打开关闭该后就产MSComml—OnComm.u。uu.软流程图如下：PC程序流程图MSCOmm.CommPort=1,VP＃MOVTMOD,#20HMOVTH1,#0E6HV＃H SMOVPCON,＃00HMOVSCON,#50HSETBTR1第五章系统调试§51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万0～100.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,.使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.的时间。统调试PC显示各点温度值。结束语的时钟为12M,I/O口可32的时钟频率和丰富的都为实电路功提供了非常有利的条.也 内含 4KBFLASHROM,开发环境友好，易，方便，大大加快本系统设计开发.拨码开关的使,使操作为简洁，易懂。实时显示电路的设计,使温度信息迅速，直观地发布。本制作的设计中使了传感器的只是插座电路，因此,该系统的可扩展性强.系统硬件简单、可靠,成本低。致此本设计基本完成了预期在硬件自动操作面的比较.由于仓促有限